CN105970983B - 一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导流围堰的施工技术领域，具体地指一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰及其施工方法。包括下端固定在河床平整基床上端面上的钢壳套箱；所述的钢壳套箱为上下两端开口的环形结构，钢壳套箱内浇筑混凝土形成导流围堰结构，钢壳套箱内预埋有一根竖直布置的钢管；所述的钢管内穿设有一根与钢管固定连接的锚杆；所述的锚杆下端深入到基床和河床内将钢壳套箱锚固在河床上，锚杆与钢管固定连接。本发明通过对基床整平整体下放无底钢壳套箱的方式，在套箱内浇筑实心混凝土，利用预先埋设的锚杆孔钻孔入岩，设置抗冲锚杆，使无底钢壳现浇混凝土结构与河床基岩有效锚固在一起，提高无底钢壳现浇混凝土结构抗冲能力。

Description

一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰及其施工方法

技术领域

本发明涉及导流围堰的施工技术领域，具体地指一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰及其施工方法。

背景技术

导流结构是水利工程的重要组成部分，其结构影响整个水利工程的施工。而且近年来，随着内河水运作业的蓬勃发展，一大批上世纪五六十年代国内修建的水利工程都需要进行改造围护，如何修建合适导流围堰对既有的水利工程进行维护改造变得尤为重要。

现有技术的导流围堰一般都是土石围堰，直接在水中填筑土石形成土石导流围堰，这样的施工方法较为简单，施工难度不大。但是直接填筑的土石，土石松散在水流冲击作用下容易垮塌，特别是应用于水流较为湍急的水域，土石导流围堰难以成型。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的在水流湍急的河流中现有土石围堰难以修建容易垮塌的问题，提供一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰及其施工方法。

本发明的技术方案为：一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：包括下端固定在河床平整基床上端面上的钢壳套箱；所述的钢壳套箱为上下两端开口的环形结构，钢壳套箱内浇筑混凝土形成导流围堰结构，钢壳套箱内预埋有一根竖直布置的钢管；所述的钢管内穿设有一根与钢管固定连接的锚杆；所述的锚杆下端穿过基床深入到河床基岩中将钢壳套箱锚固在河床上，锚杆与钢管固定连接。

进一步的还包括支撑杆；所述的支撑杆一端固定在钢壳套箱的内侧侧壁上，另一端与悬置于钢壳套箱内的钢管固定连接。

进一步的所述的钢壳套箱内设置有内支撑结构。

进一步的所述的内支撑结构包括设置于钢壳套箱内的多根拉杆；所述的拉杆一端固定在钢壳套箱内的一侧侧壁上，另一端固定在相对一侧的侧壁上，多根拉杆纵横交错形成框架型的内支撑结构。

进一步的所述的拉杆与钢管固定连接。

进一步的所述的锚杆通过浇筑在钢管内的水泥与钢管固定连接。

一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰的施工方法，其特征在于：将无底钢壳套箱下放到河床上，向钢壳套箱内浇筑混凝土形成坚实的导流结构，再利用钢壳套箱内的竖直钢管在河床上钻孔，下放锚杆到钻孔内，再向钢管和钻孔内浇筑水泥将锚杆与钢管、河床固连在一起。

进一步的所述的施工方法包括以下步骤；

1)、在河床上平整出上端面水平的基床；

2)、在钢壳套箱内焊接拉杆、支撑杆和钢管，下放钢壳套箱至基床上，再在钢壳套箱内浇筑混凝土；

3)、待浇筑的混凝土强度达到后，使用钻孔设备通过钢管对基床和河床进行钻孔；

4)、钻孔完成后，通过钢管将锚杆下放到钻孔内，向钢管和钻孔内浇筑水泥将锚杆与钢管、河床连接为一体。

进一步的所述的步骤1中河床平整的方法为：使用袋装混凝土填补河床的表面，初步平整后，在袋装混凝土形成的平整层的表面放置垫块，进一步修整袋装混凝土的表面形成平整的基床。

进一步的所述的基床表面平整到±5cm时为达到设计要求。

本发明的优点有：1、通过设置固定在河床上的锚杆将钢壳套箱与河床固定连接为一体，增强了钢壳套箱于河床的连接强度，提高了导流围堰的抗冲击能力；

2、通过预先在钢壳套箱内设置钢管结构，为钻孔和锚杆安装提供了安装空间，方便了操作流程，提高了施工的效率；

3、通过预先将河床表面进行平整，避免了后续钢壳套箱下放时出现钢壳套箱安装不稳的问题，提高了施工的安全性能和安装效率。

本发明通过将导流围堰整个的锚固在河床上，增强了导流结构抗水流冲击的能力，特别是在水流湍急的河流内，本发明的导流围堰能够稳定的固定在河床上，不会因为水流冲击出现垮塌的问题，相较于传统的土石围堰，本发明的围堰结构更为稳定、牢固，适用于对现有水利工程进行改造围护的工程中，另外从施工方面来说，本发明的导流围堰施工工序更简单，施工效率更高。

本发明通过对基床整平整体下放无底钢壳套箱的方式，在套箱内浇筑实心混凝土，利用预先埋设的锚杆孔钻孔入岩，设置抗冲锚杆，使无底钢壳现浇混凝土结构与河床基岩有效锚固在一起，提高无底钢壳现浇混凝土结构抗冲能力。

附图说明

图1：本发明的钢套箱的结构示意图；

图2：本发明的基床平整结构示意图；

图3：本发明的导流围堰的安装结构示意图；

其中：1—河床；2—袋装混凝土；3—垫块；4—槽钢；5—钢壳套箱；6—钢管；7—拉杆；8—支撑杆；9—锚杆；10—混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～3，一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，本实施例的导流围堰用于水流湍急的水域，导流围堰主要使用钢壳套箱5作为主要结构，本实施例的钢壳套箱5为上下两端开口的环形结构，钢壳套箱5在下放到河床1上之前，可以预先将几节钢壳套箱5首尾相连的焊接在一起，钢壳套箱5根据设计导流围堰的高度制作而成。

钢壳套箱5内部设置有内支撑结构，内支撑结构包括设置于钢壳套箱5内的多根拉杆7，拉杆7一端固定在钢壳套箱5内的一侧侧壁上，另一端固定在相对一侧的侧壁上，多根拉杆7纵横交错形成框架型的内支撑结构。本实施例的内支撑结构如图1所示，纵横交错布置的四根拉杆7形成井字型的支撑框架，内支撑结构增加了钢壳套箱5的整体强度，避免在下放或是运输过程中受到冲击挤压时变形的问题。本实施例的支撑框架按照2m间距间隔布置。

本实施例的钢壳套箱5通过锚固结构固定在河床1上，如图3所示，钢壳套箱5内设置有竖直布置的钢管6，钢管6通过支撑杆8固定在钢壳套箱5内，支撑杆8沿水平方向布置，一端固定在钢壳套箱5的内侧侧壁上，另一端与钢管6固定连接。

本实施例的钢管6、支撑杆、8和拉杆7都通过浇筑在钢壳套箱5内的混凝土10与钢壳套箱5形成整体结构。钢管6内穿设有一根竖直布置的锚杆9，锚杆9的下端深入到河床1的基岩中，通过锚杆9的锚固作用将钢壳套箱5锚固在河床1上。锚杆9安装完成后，通过在钢管6内浇筑水泥将锚杆9与钢管6固定连接在一起。钢管6与拉杆7焊接固定连接，增强了钢管6的稳定性。

本实施例的导流围堰的施工方法为：1、在河床1上平整出上端面水平的基床，使用袋装混凝土2填补河床1的表面，当基床的表面平整到±5cm时达到设计要求，再在袋装混凝土2形成的平整层的表面放置垫块3，使用槽钢4检查基床表面的平整度，校验平整效果，如图2所示；

2、分节制作无底钢壳套箱5，逐一测量每个无底钢壳套箱5安装区域的基床标高，确定无底钢壳套箱5总高度，选择合适分节组拼，按分层间距2m设置井字形拉杆7，然后，根据设计的抗冲锚杆9平面位置，在距离钢壳套箱前后沿50cm位置布置4根锚杆孔预埋钢管6，并通过支撑杆8与钢壳套箱5、拉杆7相互固定连接，通过水上浮吊，将无底钢壳套箱5整体吊放至已整平基床区域，再在钢壳套箱5内采用双导管法浇筑水下混凝土10；

3、待浇筑的混凝土10强度达到后，在钢管6位置布置地质钻机，钻孔入河床1基岩3.5m；

4、从顶部插入10m长抗浮锚杆9，锚杆9采用为精轧螺纹钢，孔内灌注水泥浆固结锚杆9，增强钢壳套箱5抗冲能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：包括下端固定在河床(1)平整基床上端面上的钢壳套箱(5)；所述的钢壳套箱(5)为上下两端开口的环形结构，钢壳套箱(5)内浇筑混凝土(10)形成导流围堰结构，钢壳套箱(5)内预埋有一根竖直布置的钢管(6)；所述的钢管(6)内穿设有一根与钢管(6)固定连接的锚杆(9)；所述的锚杆(9)下端穿过基床深入到河床(1)基岩中将钢壳套箱(5)锚固在河床(1)上，锚杆(9)与钢管(6)固定连接。

2.如权利要求1所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：还包括支撑杆(8)；所述的支撑杆(8)一端固定在钢壳套箱(5)的内侧侧壁上，另一端与悬置于钢壳套箱(5)内的钢管(6)固定连接。

3.如权利要求1所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：所述的钢壳套箱(5)内设置有内支撑结构。

4.如权利要求3所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：所述的内支撑结构包括设置于钢壳套箱(5)内的多根拉杆(7)；所述的拉杆(7)一端固定在钢壳套箱(5)内的一侧侧壁上，另一端固定在相对一侧的侧壁上，多根拉杆(7)纵横交错形成框架型的内支撑结构。

5.如权利要求4所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：所述的拉杆(7)与钢管(6)固定连接。

6.如权利要求1所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰，其特征在于：所述的锚杆(9)通过浇筑在钢管(6)内的水泥与钢管(6)固定连接。

7.一种如权利要求1所述的无底钢套箱现浇混凝土导流围堰的施工方法，其特征在于：将无底钢壳套箱(5)下放到河床(1)上，向钢壳套箱(5)内浇筑混凝土(10)形成坚实的导流结构，再利用钢壳套箱(5)内的竖直钢管(6)在河床(1)上钻孔，下放锚杆(9)到钻孔内，再向钢管(6)和钻孔内浇筑水泥将锚杆(9)与钢管(6)、河床(1)固连在一起。

8.如权利要求7所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰的施工方法，其特征在于：所述的施工方法包括以下步骤；

1)、在河床(1)上平整出上端面水平的基床；

2)、在钢壳套箱(5)内焊接拉杆(7)、支撑杆(8)和钢管(6)，下放钢壳套箱(5)至基床上，再在钢壳套箱(5)内浇筑混凝土(10)；

3)、待浇筑的混凝土(10)强度达到后，使用钻孔设备通过钢管(6)对基床和河床(1)进行钻孔；

4)、钻孔完成后，通过钢管(6)将锚杆(9)下放到钻孔内，向钢管(6)和钻孔内浇筑水泥将锚杆(9)与钢管(6)、河床(1)连接为一体。

9.如权利要求8所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰的施工方法，其特征在于：所述的步骤1中河床(1)平整的方法为：使用袋装混凝土(2)填补河床(1)的表面，初步平整后，在袋装混凝土(2)形成的平整层的表面放置垫块(3)，进一步修整袋装混凝土(2)的表面形成平整的基床。

10.如权利要求8所述的一种无底钢套箱现浇混凝土导流围堰的施工方法，其特征在于：所述的基床表面平整到±5cm时为达到设计要求。