CN105256783B - 层叠装配式导流墩结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种层叠装配式导流墩结构，包括从下至上依次设置的箱型基础、支撑结构和箱型挡水结构；箱型基础是采用多个基础基本预制块单体纵铺层叠形成的；在箱型基础上形成有基础现浇孔；支撑结构是由多个箱型立柱形成的，在箱型立柱上形成有立柱现浇孔；箱型挡水结构是采用多个挡水基本预制块单体纵铺层叠形成的，在箱型挡水结构上形成有挡水结构现浇孔；一一对应地上下对齐的挡水结构现浇孔、立柱现浇孔以及基础现浇孔形成结构现浇孔，在结构现浇孔内设置有钢筋笼和现浇混凝土结构。本发明能够改善引航道口门区通航水流条件；可以适应各种软土地基；能够简化施工难度，缩短施工周期，节约材料，减少成本。

Description

层叠装配式导流墩结构

技术领域

本发明属于水利水运技术领域，特别涉及一种层叠装配式导流墩结构。

背景技术

在天然河道上兴建水利枢纽时，为了通航的需要,常设置船闸等通航建筑物。在通航建筑物的进出口(即船闸上下游引航道)与河流(或运河)相连接的口门区，水流一般由斜向水流和回流两部分组成，是过闸船舶(队)进出引航道的咽喉，它处在河流动水与引航道静水的交界处，水流弯曲变形，产生流速梯度，形成斜向水流。由于斜向水流的作用，产生回流和分离型小漩涡，横流和回流使航行船舶(队)产生横漂和扭转，严重时会出现失控，以致发生事故，影响通航。

为保证船舶(队)的航行安全和畅通，必须把水流条件控制在船舶(队)能够正常操作的有效范围内。国内外工程技术研究人员对改善船闸引航道口门区水流条件的工程措施进行了大量研究，如调整导流堤长度和堤头型式、堤身开孔引流、导流堤外扩开孔、导流堤浮式结构、丁潜坝挑流等。近年来又开发研究了一种新颖和理想的导流建筑物—导流墩。目前，现有导流墩结构主要采用实体墙和现浇混凝土等结构，致使施工期较长，施工困难，工程造价高。同时由于导流墩结构本身质量较大，对地基要求较高，从而影响其使用范围。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种层叠装配式导流墩结构，该结构施工方便，工程造价较低；质量轻，对地基要求较低，使用范围较广。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种层叠装配式导流墩结构，包括设置在河床底部凹槽内的箱型基础、设置在所述箱型基础上的支撑结构以及设置在所述支撑结构上的箱型挡水结构；所述箱型基础是采用多个基础基本预制块单体纵铺层叠形成的；所述基础基本预制块采用框格式结构，设有填充洞和现浇洞Ⅰ，所述现浇洞Ⅰ沿所述基础基本预制块的横向设置，上下相邻设置的两个所述基础基本预制块的所述填充洞上下对齐并在所述箱型基础上形成上下贯通的基础填充孔，在所述基础填充孔的下部回填有土方，在所述基础填充孔的上部铺设有一层防冲小箱，在所述防冲小箱内填装有石子，上下相邻设置的两个所述基础基本预制块的所述现浇洞Ⅰ上下对齐并在所述箱型基础上形成上下贯通的基础现浇孔；所述支撑结构是由多个间隔设置的箱型立柱形成的，所述箱型立柱的数量与所述基础现浇孔的数量相同，在每个所述基础现浇孔上设有一个所述箱型立柱，在左右相邻设置的任意两个所述箱型立柱之间形成有一过流孔；所述箱型立柱是采用多个横向设置的立柱基本预制块单体从下至上依次码放形成的，在所述立柱基本预制块上设有现浇洞Ⅱ，上下相邻设置的两个所述立柱基本预制块的所述现浇洞Ⅱ上下对齐并在所述箱型立柱上形成上下贯通的立柱现浇孔，所述立柱现浇孔与相应的所述基础现浇孔上下对齐；所述箱型挡水结构是采用多个挡水基本预制块单体纵铺层叠形成的，在所述箱型挡水结构上形成有多个挡水结构现浇孔，所述挡水结构现浇孔与所述立柱现浇孔一一对应地上下对齐；所述挡水基本预制块采用框格式结构，设有减重洞和现浇洞Ⅲ，所述现浇洞Ⅲ沿所述挡水基本预制块的横向设置，上下相邻设置的两个所述挡水基本预制块的现浇洞Ⅲ上下对齐并在所述箱型挡水结构上形成上下贯通的所述挡水结构现浇孔；在所述现浇洞Ⅰ、所述现浇洞Ⅱ和所述现浇洞Ⅲ内均预埋有与其孔壁垂直的外露钢筋；所述基础基本预制块、所述立柱基本预制块和所述挡水基本预制块上均设有起吊凹槽；一一对应地上下对齐的所述挡水结构现浇孔、所述立柱现浇孔以及所述基础现浇孔形成结构现浇孔，在所述结构现浇孔内设置有钢筋笼和现浇混凝土结构，所述现浇混凝土结构将所述箱型基础、所述箱型立柱和所述箱型挡水结构连接在一起。

所述箱型基础的顶部高于河床底部。

所述基础基本预制块、所述立柱基本预制块和所述挡水基本预制块位于引航道侧的壁厚大于其位于河道侧的壁厚。

所述箱型基础是采用所述基础基本预制块单体错缝搭接形成的，所述箱型挡水结构是采用所述挡水基本预制块单体错缝搭接形成的。

本发明具有的优点和积极效果是：①功能性，采用在导流墩底部设置过流孔，能够有效消弱引航道口门区的斜流及回流，改善引航道口门区通航水流条件；②适应性，采用无底箱型基础，能够有效减轻浮力，增强结构自身的稳定性，同时可以适应各种软土地基，增加导流墩的使用范围；③经济性，采用预制件层叠装配式结构，不需要大型施工机械，满足内河航运的施工要求，能够简化施工难度，缩短施工周期，节约材料，减少成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是本发明的立柱基本预制块俯视图；

图4是本发明的基础基本预制块俯视图；

图5是本发明在基础填充孔上部铺设的一层防冲小箱的俯视图。

图中：1、箱型基础，1-1、基础基本预制块，1-1-1、填充洞，1-1-2、现浇洞Ⅰ，1-1-3、位于引航道侧的壁厚，1-1-4、位于河道侧的壁厚，1-2、土石方，1-3、防冲小箱；2、箱型立柱，2-1、立柱基本预制块，2-1-1、现浇洞Ⅱ，2-1-2、位于引航道侧的壁厚，2-1-3、位于河道侧的壁厚；3、箱型挡水结构，4、过流孔，5、外露钢筋，6、起吊凹槽。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1～图5，一种层叠装配式导流墩结构，包括设置在河床底部凹槽内的箱型基础1、设置在所述箱型基础1上的支撑结构以及设置在所述支撑结构上的箱型挡水结构3。河床底部凹槽需要预先开挖，并将开挖土方回填至下文所述的基础填充孔内。

所述箱型基础1是采用多个基础基本预制块1-1单体纵铺层叠形成的。请参见图5，所述基础基本预制块1-1采用框格式结构，设有填充洞1-1-1和现浇洞Ⅰ1-1-2，所述现浇洞Ⅰ1-1-2沿所述基础基本预制块1-1的横向设置，上下相邻设置的两个所述基础基本预制块1-1的所述填充洞1-1-1上下对齐并在所述箱型基础1上形成上下贯通的基础填充孔，在所述基础填充孔的下部回填有土方1-2，在所述基础填充孔的上部铺设有一层防冲小箱1-3，在所述防冲小箱1-3内填装有石子；上下相邻设置的两个所述基础基本预制块1-1的所述现浇洞Ⅰ1-1-2上下对齐并在所述箱型基础1上形成上下贯通的基础现浇孔。

所述支撑结构是由多个间隔设置的箱型立柱2形成的，所述箱型立柱2的数量与所述基础现浇孔的数量相同，在每个所述基础现浇孔上设有一个所述箱型立柱2，在左右相邻设置的任意两个所述箱型立柱2之间形成有一过流孔4；所述箱型立柱2是采用多个横向设置的立柱基本预制块2-1单体从下至上依次码放形成的，请参见图3，在所述立柱基本预制块2-1上设有现浇洞Ⅱ2-1-1，上下相邻设置的两个所述立柱基本预制块2-1的所述现浇洞Ⅱ2-1-1上下对齐并在所述箱型立柱2上形成上下贯通的立柱现浇孔，所述立柱现浇孔与相应的所述基础现浇孔上下对齐。

所述箱型挡水结构3是采用多个挡水基本预制块单体纵铺层叠形成的，在所述箱型挡水结构3上形成有多个挡水结构现浇孔，所述挡水结构现浇孔与所述立柱现浇孔一一对应地上下对齐；请参见图5，所述挡水基本预制块采用与基础基本预制块1-1结构相同的框格式结构，设有减重洞和现浇洞Ⅲ，所述挡水基本预制块的减重洞相当于基础基本预制块1-1的填充洞，二者的横截面结构相同，用途不同。所述现浇洞Ⅲ与基础基本预制块1-1的现浇洞Ⅰ1-1-2的横截面结构相同，沿所述挡水基本预制块的横向设置，上下相邻设置的两个所述挡水基本预制块的现浇洞Ⅲ上下对齐并在所述箱型挡水结构3上形成上下贯通的所述挡水结构现浇孔。

在所述现浇洞Ⅰ1-1-2、所述现浇洞Ⅱ2-1-1和所述现浇洞Ⅲ内均预埋有与其孔壁垂直的外露钢筋5；所述基础基本预制块1-1、所述立柱基本预制块2-1和所述挡水基本预制块上均设有起吊凹槽6。

一一对应地上下对齐的所述挡水结构现浇孔、所述立柱现浇孔以及所述基础现浇孔形成结构现浇孔，在所述结构现浇孔内设置有钢筋笼和现浇混凝土结构，所述现浇混凝土结构将所述箱型基础1、所述箱型立柱2和所述箱型挡水结构3连接在一起。

在本实施例中，所述箱型基础1的顶部高于河床底部。能够有效阻挡河道内推移质向引航道内移动，减轻引航道内淤积情况。所述基础基本预制块1-1位于引航道侧的壁厚1-1-3大于其位于河道侧的壁厚1-1-4；所述立柱基本预制块2-1位于引航道侧的壁厚2-1-2大于其位于河道侧的壁厚2-1-3，所述挡水基本预制块位于引航道侧的壁厚大于其位于河道侧的壁厚。用以保证在遭受通航船只撞击时不易破损。所述箱型基础1是采用所述基础基本预制块1-1单体错缝搭接形成的，所述箱型挡水结构3是采用所述挡水基本预制块单体错缝搭接形成的。以增加结构自身的强度。所述挡水基本预制块和所述立柱基本预制块2-1的高度相同，所述基础基本预制块1-1的高度是所述立柱基本预制块2-1的高度的2倍。

本发明采用基础基本预制块、立柱基本预制块和挡水基本预制块层层堆叠，并形成贯穿式结构现浇孔，采用现浇混凝土结构将所有基本预制块连接在一起，从而达到快速施工的效果。

本发明的工作原理：

河道中的水流通过水利枢纽下泄，流速较大的水体在靠近引航道口门区时，通过导流墩底部的过流孔断面进行水体交换，底部水体的紊动对表层水体的影响较小，能够有效消弱引航道口门区的斜流及回流，改善引航道口门区通航水流条件；同时表层水体受箱型挡水结构作用，流态较好，适宜船舶通航。质量较轻的所述箱型挡水结构及无底箱型基础使本发明能够适用于软土地基的变形，并能增强结构自身的稳定性。在所述基础填充孔的上部铺设防冲小箱，并在所述防冲小箱内填装有石子，能够有效防止过流孔内部水流对导流墩结构底部的冲刷。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种层叠装配式导流墩结构，其特征在于，包括设置在河床底部凹槽内的箱型基础、设置在所述箱型基础上的支撑结构以及设置在所述支撑结构上的箱型挡水结构；

所述箱型基础是采用多个基础基本预制块单体纵铺层叠形成的；所述基础基本预制块采用框格式结构，设有填充洞和现浇洞Ⅰ，所述现浇洞Ⅰ沿所述基础基本预制块的横向设置，上下相邻设置的两个所述基础基本预制块的所述填充洞上下对齐并在所述箱型基础上形成上下贯通的基础填充孔，在所述基础填充孔的下部回填有土方，在所述基础填充孔的上部铺设有一层防冲小箱，在所述防冲小箱内填装有石子，上下相邻设置的两个所述基础基本预制块的所述现浇洞Ⅰ上下对齐并在所述箱型基础上形成上下贯通的基础现浇孔；

所述支撑结构是由多个间隔设置的箱型立柱形成的，所述箱型立柱的数量与所述基础现浇孔的数量相同，在每个所述基础现浇孔上设有一个所述箱型立柱，在左右相邻设置的任意两个所述箱型立柱之间形成有一过流孔；所述箱型立柱是采用多个横向设置的立柱基本预制块单体从下至上依次码放形成的，在所述立柱基本预制块上设有现浇洞Ⅱ，上下相邻设置的两个所述立柱基本预制块的所述现浇洞Ⅱ上下对齐并在所述箱型立柱上形成上下贯通的立柱现浇孔，所述立柱现浇孔与相应的所述基础现浇孔上下对齐；

所述箱型挡水结构是采用多个挡水基本预制块单体纵铺层叠形成的，在所述箱型挡水结构上形成有多个挡水结构现浇孔，所述挡水结构现浇孔与所述立柱现浇孔一一对应地上下对齐；所述挡水基本预制块采用框格式结构，设有减重洞和现浇洞Ⅲ，所述现浇洞Ⅲ沿所述挡水基本预制块的横向设置，上下相邻设置的两个所述挡水基本预制块的现浇洞Ⅲ上下对齐并在所述箱型挡水结构上形成上下贯通的所述挡水结构现浇孔；

在所述现浇洞Ⅰ、所述现浇洞Ⅱ和所述现浇洞Ⅲ内均预埋有与其孔壁垂直的外露钢筋；所述基础基本预制块、所述立柱基本预制块和所述挡水基本预制块上均设有起吊凹槽；

一一对应地上下对齐的所述挡水结构现浇孔、所述立柱现浇孔以及所述基础现浇孔形成结构现浇孔，在所述结构现浇孔内设置有钢筋笼和现浇混凝土结构，所述现浇混凝土结构将所述箱型基础、所述箱型立柱和所述箱型挡水结构连接在一起。

2.根据权利要求1所述层叠装配式导流墩结构，其特征在于，所述箱型基础的顶部高于河床底部。

3.根据权利要求1所述层叠装配式导流墩结构，其特征在于，所述基础基本预制块、所述立柱基本预制块和所述挡水基本预制块位于引航道侧的壁厚大于其位于河道侧的壁厚。

4.根据权利要求1所述层叠装配式导流墩结构，其特征在于，所述箱型基础是采用所述基础基本预制块单体错缝搭接形成的，所述箱型挡水结构是采用所述挡水基本预制块单体错缝搭接形成的。