CN104775398B - 一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构及其应用，包括插入土体中的箱筒型基础结构，以及与其连接成整体的虹吸廊道，箱筒型基础结构包括若干个等直径、等高度、无底的圆筒体，圆筒体两两之间由连接墙连接而成，圆筒体及其围成的区间顶部设置顶盖板，顶盖板上开设有可以开关的箱筒型基础通孔，虹吸廊道包括中间隔墙、上包墙体、立墙、消能池、消能墙、肋板、肋板预留孔和虹吸廊道通孔。本发明全部为混凝土结构，具有结构简单、使用方便、防冰防沙、断流迅速、耐久性好的优点，同时也避免了锈蚀所引起的闸门关闭不严及漏水问题。该取水结构可陆上预制，水上气浮运输，现场安装方便，施工速度快，造价较低，对软土地基适应性强。

Description

一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构

技术领域

本发明涉及水利工程及海岸海洋工程领域，具体为一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构。

背景技术

箱筒型基础结构对软土地基具有良好的适用性，在地质较差区域建造箱筒型基础围堤可省去地基处理的一系列施工工序，较常规抛石斜坡堤或袋装砂斜坡堤具有施工快、稳定性好、造价低的优势。

目前水库取水多采用闸门结构，闸门结构构造较为复杂，且钢闸门容易锈蚀而发生漏水现象，尤其在风、浪、流、冰等恶劣环境下的风险性较高，不能很好地完成水库调蓄功能。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构，包括箱筒型基础结构，以及位于所述箱筒型基础结构上部的虹吸廊道，所述箱筒型基础结构包括等直径、等高度、下面无底的圆筒体，所述圆筒体两两之间由连接墙连接而成，所述连接墙与所述圆筒体等高度，所述圆筒体及所述圆筒体围成的区间顶部设置有箱筒型基础顶盖板，所述箱筒型基础顶盖板上开设有箱筒型基础通孔，所述虹吸廊道占据所述箱筒型基础顶盖板宽度的四分之三，所述虹吸廊道包括位于所述箱筒型基础顶盖板上部并且紧密连接的中间隔墙，所述中间隔墙上部设置上包墙体，所述上包墙体由与所述中间隔墙上部垂直连接的一个顶板和与所述中间隔墙等间距平行设置的两个侧墙组成，所述虹吸廊道还包括位于所述箱筒型基础顶盖板上部并且紧密连接、垂直穿过所述中间隔墙和所述侧墙的肋板，所述肋板两侧分别设置第一斜面和第二斜面，所述第一斜面底部连接有立墙，所述立墙与所述箱筒型基础顶盖板外侧边缘相连，所述第二斜面底部连接有横墙，所述横墙垂直连接有消能墙，所述立墙和所述消能墙均与所述箱筒型基础顶盖板相连，所述立墙和所述消能墙均与所述中间隔墙平行设置，所述虹吸廊道通过所述肋板被分割为过水通道，所述虹吸廊道内侧设置消能池，所述过水通道顶部设有虹吸廊道通孔，所述肋板靠近所述消能池底部设有肋板预留孔。

优选地，所述圆筒体数量为四个，所述圆筒体呈矩形或环形排列。

优选地，所述圆筒体为钢筋混凝土结构或钢结构。

优选地，所述圆筒体直径与高度的比例为(0.5-2):1，所述箱筒型基础顶盖板长度和宽度的比例为(0.8-1.5):1，所述连接墙高度与宽度的比例为(1-3):1，所述立墙与所述消能墙的高度比为(0.5-1.5):1，所述立墙顶标高度不高于虹吸廊道外侧取水水位，所述立墙与所述中间隔墙的高度比为1:(1-5),所述中间隔墙顶标高度与所述虹吸廊道外侧取水水位差不大于10米，所述上包墙体顶板位于所述中间隔墙上面0.5-6米处，所述肋板厚度为0.3-2米。

优选地，所述过水通道的数量为五个。

本发明所述的箱筒型基础虹吸廊道取水结构，可用于在港口、水库的软土地基上的取水工程。

本发明的箱筒型基础虹吸廊道取水结构全部为混凝土结构，具有结构简单、使用方便、防冰防沙、断流迅速、耐久性好的优点，同时也避免了锈蚀所引起的闸门关闭不严及漏水问题。该取水结构可陆上预制，水上气浮运输，现场安装方便，施工速度快，造价较低，对软土地基适应性强。

附图说明

图1为本发明的断面结构示意图。

图2为本发明的平面结构示意图。

图3为箱筒型基础结构的仰视图。

图中标号说明如下：

1-圆筒体；2-箱筒型基础顶盖板；3-连接墙；4-箱筒型基础通孔；5-中间隔墙；6-上包墙体；7-立墙；8-消能池；9-消能墙；10-肋板；11-肋板预留孔；12-虹吸廊道通孔。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的箱筒型基础虹吸廊道取水结构，包括插入土体中的箱筒型基础结构，以及位于其上并与其连接成整体的虹吸廊道。箱筒型基础结构包括四个等直径、等高度、无底的钢筋混凝土圆筒体1，圆筒体1及其围成的区间顶部设置箱筒型基础顶盖板2，圆筒体1两两之间由连接墙3连接而成，四个圆筒体1呈矩形排列。虹吸廊道包括中间隔墙5和上包墙体6，中间隔墙5和上包墙体6之间要保证足够的过水断面，中间隔墙5底部与顶盖板2相连，上包墙体6由两个侧墙和一个顶板构成，从而形成过水通道，虹吸廊道外侧设置挡沙消浪的立墙7，虹吸廊道内侧设置消能池8，消能池8前侧设置消能墙9。虹吸廊道外侧立墙7顶标高根据外部水位波浪条件确定，消能墙9顶标高根据水库运行水位要求确定。由于箱筒型基础结构宽度较大，虹吸廊道在一组结构上通过肋板10被分隔为五条独立的过水通道，各过水通道顶部开设虹吸廊道通孔12，并通过在肋板10靠近消能池8底部处开设肋板预留孔11将整个消能池连通，以便于启动虹吸取水系统。

四个圆筒体1外径均为13.0米，高度为10.0米，箱筒型基础结构顶盖板2整体尺寸为30.0米×30.0米，厚度为1.5米，箱筒型基础结构顶盖板2上开设可以开关的箱筒型基础通孔4，以便气浮运输和抽负压下沉，连接墙3宽度为4.0米、厚度0.5米、高度与圆筒体1相同。

整个虹吸廊道位于箱筒型基础顶盖板2之上，且靠近取水外侧布置，消能墙9距离箱筒型基础顶盖板2内侧边缘宽度为6米，使得水流越过消能墙9后直接落在箱筒型基础顶盖板2上方区域，以防止水流对地基土的冲刷。立墙7高度6米，且顶标高不高于外侧取水水位；中间隔墙5高度10米，且顶标高与外侧取水水位之差不大于一个真空度，即10米；上包墙体6顶板与中间隔墙5净距2米，上包墙体6两侧墙与中间隔墙5净距也为2米，以保证足够的过水断面；肋板10厚度1米，肋板10底部与箱筒型基础顶盖板2相连，肋板10顶部与上包墙体6顶板齐平；消能墙9底部与箱筒型基础顶盖板2相连，消能墙9高度4米，且应有足够的高度，以保证消能池中足够的储水量启动一条过水通道进行取水；消能池8两侧肋板10顶标高与前侧消能墙9顶标高齐平。

箱筒型基础虹吸廊道取水结构在陆上预制好后，将其移入水中，向倒扣放置的圆筒体1中充气，将结构气浮运输并定位，随后放出圆筒体1中的气体，使取水结构下沉至箱筒型基础结构底部着于泥面，然后通过箱筒型基础通孔4抽出圆筒体1中的气体和水，利用真空压力将圆筒体1插入地基土体中，最后封闭箱筒型基础通孔4。若有多组箱筒型基础虹吸廊道取水结构，则需要进行接缝的止水和连接处理。

消能池8内水位始终保持在消能墙9顶标高附近，使用时应保证外部水位高于立墙7顶标高，并首先在一条过水通道上方抽气使得虹吸廊道内水位上升，进而启动该取水通道，然后可在该组结构其它各过水通道上方抽气启动整个虹吸取水系统，可通过控制启动取水通道数量以控制取水速度，将虹吸廊道通孔12与大气连通即可停止取水。

Claims (5)

1.一种箱筒型基础虹吸廊道取水结构，其特征在于，包括箱筒型基础结构，以及位于所述箱筒型基础结构上部的虹吸廊道，所述箱筒型基础结构包括等直径、等高度、下面无底的圆筒体，所述圆筒体两两之间由连接墙连接而成，所述连接墙与所述圆筒体等高度，所述圆筒体及所述圆筒体围成的区间顶部设置有箱筒型基础顶盖板，所述箱筒型基础顶盖板上部开设有箱筒型基础通孔，所述虹吸廊道占据所述箱筒型基础顶盖板宽度的四分之三，所述虹吸廊道包括位于所述箱筒型基础顶盖板上部并且紧密连接的中间隔墙，所述中间隔墙上部设置上包墙体，所述上包墙体由与所述中间隔墙上部垂直连接的一个顶板和与所述中间隔墙等间距平行设置的两个侧墙组成，所述虹吸廊道还包括位于所述箱筒型基础顶盖板上部并且紧密连接、垂直穿过所述中间隔墙和所述侧墙的肋板，所述肋板两侧分别设置第一斜面和第二斜面，所述第一斜面底部连接有立墙，所述立墙与所述箱筒型基础顶盖板外侧边缘相连，所述第二斜面底部连接有横墙，所述横墙垂直连接有消能墙，所述立墙和所述消能墙均与所述箱筒型基础顶盖板相连，所述立墙和所述消能墙均与所述中间隔墙平行设置，所述虹吸廊道通过所述肋板被分割为过水通道，所述虹吸廊道内侧设置消能池，所述过水通道顶部设有虹吸廊道通孔，所述肋板靠近所述消能池底部设有肋板预留孔。

2.根据权利要求1所述的箱筒型基础虹吸廊道取水结构，其特征在于，所述圆筒体数量为四个，所述圆筒体呈矩形或环形排列。

3.根据权利要求1所述的箱筒型基础虹吸廊道取水结构，其特征在于，所述圆筒体为钢筋混凝土结构或钢结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的箱筒型基础虹吸廊道取水结构，其特征在于，所述圆筒体直径与高度的比例为(0.5-2):1，所述箱筒型基础顶盖板长度和宽度的比例为(0.8-1.5):1，所述连接墙高度与宽度的比例为(1-3):1，所述立墙与所述消能墙的高度比为(0.5-1.5):1，所述立墙顶标高度不高于虹吸廊道外侧取水水位，所述立墙与所述中间隔墙的高度比为1:(1-5),所述中间隔墙顶标高度与所述虹吸廊道外侧取水水位差不大于10米，所述上包墙体顶板位于所述中间隔墙上面0.5-6米处，所述肋板厚度为0.3-2米。

5.根据权利要求1-3任一项所述的箱筒型基础虹吸廊道取水结构，其特征在于，所述过水通道的数量为五个。