CN108867757A - 一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法，该取水头结构包括下部筒体、上部筒体和顶盖板，上部筒体顶部设有顶盖板，上部筒体侧壁上设有进水格栅，上部筒体底部呈倒凸字形结构；下部筒体底部设有底板，下部筒体一侧设有出水口，下部筒体顶部呈凹字形结构；上部筒体底部通过凹凸式与下部筒体顶部相连接，且上部筒体底部通过不锈钢螺栓与下部筒体顶部相固定连接；本发明装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法在起重设备起吊能力有限的情况下，可将钢筋混凝土取水头分段预制，水上进行分段吊装，分段之间采用凹凸结构连接，并通过不锈钢螺栓固定，不需要修筑临时施工围堰，减少大型施工设备调遣和使用，节约施工成本。

Description

一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及取排水工程技术领域，特别是一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法。
背景技术
取水头部是取水构筑物的重要组成部分，取水系统要求取水头部长期不间断的进行取水。取水头部结构型式的选择根据水文条件、地形和地质情况、冲刷和淤积情况、取水口布置及施工条件、建筑材料等因素采用不同的结构形式。目前应用比较多的是预制钢筋混凝土取水头，其结构特点是整体稳定性好，抗风浪能力较强，主要适用于含沙量小，取水量较大的取水工程；其缺点是一般重量较重，施工出运、安装需配置大型起吊设备或者半潜驳，施工成本较高。
目前常用的预制钢筋混凝土取水头施工方法有：①近岸修筑临时施工围堰，在围堰内整体预制，在起吊设备辅助作业下浮运安装；②陆上整体预制，通过气囊或滑道出运至水下，在起吊设备辅助作业下浮运安装；③陆上整体预制，通过气囊或滑道出运至半潜驳上，通过半潜驳浮运安装；④在平驳上整体预制，然后运至现场，通过大型起吊设备起吊安装。从以上可看出，目前常用的钢筋混凝土取水头均采用整体预制、整体出运安装，一般需要修筑临时施工围堰或大型起吊和出运设备，施工难度相对较大，费用较高；尤其是境外工程，起吊和出运设备常常需从国内调遣，设备调遣时间及使用成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法，以满足施工现场施工能力要求，减少大型设备调遣和使用，节约施工成本。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构，包括下部筒体、上部筒体和顶盖板，其特征在于：所述上部筒体的顶部设有顶盖板，上部筒体的侧壁上设有进水格栅，上部筒体的底部呈倒凸字形结构；所述下部筒体的底部设有底板，所述下部筒体的一侧设有出水口，下部筒体的顶部呈凹字形结构；所述上部筒体的底部通过凹凸式与下部筒体的顶部相连接，且上部筒体的底部通过不锈钢螺栓与下部筒体的顶部相固定连接。
优选地，所述上部筒体的侧壁上设有若干根立柱，相对应的两根立柱之间设有框架梁。
优选地，下部筒体与底板之间设有加强肋，所述加强肋的厚度与下部筒体的壁厚相同。
优选地，上部筒体的底部与下部筒体的顶部之间设置有橡胶止水带。
优选地，所述出水口上连接安装有出水管。
优选地，所述下部筒体和上部筒体呈矩形或圆形。
优选地，所述顶盖板由若干分块拼装组成。
优选地，所述进水格栅采用耐海水腐蚀钢制成。
优选地，所述下部筒体的四周采用护面块石进行防护。
一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）平驳近岸就位，预制带有底板的下部筒体、上部筒体和顶盖板，待混凝土结构强度达到设计要求后方可吊运安装；
2）开挖取水头基槽；
3）对取水头基槽进行验槽，满足要求后，进行块石基床和碎石基床回填，并进行水下夯实、整平；
4）通过起吊设备将下部筒体安装于块石基床上后，将橡胶止水带放置在下部筒体顶部的凹槽内；
5）通过起吊设备进行上部筒体安装，将上部筒体的底部与下部筒体的顶部凹凸对接，并采用不锈钢螺栓将上部筒体的底部与下部筒体的顶部相固定连接；
6）通过起吊设备将顶盖板安装于上部筒体的顶部；
7）将出水管与出水口进行水下安装连接；
8）进行水下安装检查，确认无误后，下部筒体的四周回填护面块石进行防护，出水管的上方依次回填碎石、块石垫层、护面块石，即可完成取水头结构的施工。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
本发明装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法在起重设备起吊能力有限的情况下，可将钢筋混凝土取水头分段预制，水上进行分段吊装，分段之间采用凹凸结构连接，并通过不锈钢螺栓固定，该取水头结构适应性强，对施工设备要求不高，并可以根据施工现场设备的起吊能力进行分段预制、分段起吊，水下拼装。与现有技术相比，该施工方法不需要修筑临时施工围堰，减少大型施工设备调遣和使用，节约施工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明装配式预制钢筋混凝土取水头结构的结构示意图。
图2为本发明图1中的A-A剖视图。
图3为本发明图1中的B-B剖视图。
图4为本发明图2中的C-C剖视图。
图5为本发明上、下部筒体凹凸结构连接示意图。
图中：1、下部筒体；2、上部筒体；3、进水格栅；4、顶盖板；5、出水口；6、底板；7、加强肋；8、框架梁；9、立柱；10、橡胶止水带；11、不锈钢螺栓；12、出水管；13、块石基床；14、碎石基床；15、回填碎石；16、块石垫层；17、护面块石。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1至图5所示，一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构，包括下部筒体1、上部筒体2和顶盖板4，所述上部筒体2的顶部设有顶盖板4，上部筒体2的侧壁上设有进水格栅3，上部筒体2的底部呈倒凸字形结构；所述下部筒体1的底部设有底板6，所述下部筒体1的一侧设有出水口5，下部筒体1的顶部呈凹字形结构；所述上部筒体2的底部通过凹凸式与下部筒体1的顶部相连接，且上部筒体2的底部通过不锈钢螺栓11与下部筒体1的顶部相固定连接。
所述上部筒体2的侧壁上设有若干根立柱9，相对应的两根立柱9之间设有框架梁8。下部筒体1与底板6之间设有加强肋7，所述加强肋7的厚度与下部筒体1的壁厚相同。上部筒体2的底部与下部筒体1的顶部之间设置有橡胶止水带10。所述出水口5上连接安装有出水管12。所述下部筒体1和上部筒体2呈矩形或圆形。所述顶盖板4由若干分块拼装组成。所述进水格栅3采用耐海水腐蚀钢制成。所述下部筒体1的四周采用护面块石17进行防护，块石规格根据工程区域波浪水流情况计算确定。
一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构的施工方法，包括以下步骤：
1）平驳近岸就位，预制带有底板6的下部筒体1、上部筒体2和顶盖板4，待混凝土结构强度达到设计要求后方可吊运安装；
2）开挖取水头基槽；
3）对取水头基槽进行验槽，满足要求后，进行块石基床13和碎石基床14回填，并进行水下夯实、整平；
4）通过起吊设备将下部筒体1安装于块石基床13上后，将橡胶止水带10放置在下部筒体1顶部的凹槽内；
5）通过起吊设备进行上部筒体2安装，将上部筒体2的底部与下部筒体1的顶部凹凸对接，并采用不锈钢螺栓11将上部筒体2的底部与下部筒体1的顶部相固定连接；
6）通过起吊设备将顶盖板4安装于上部筒体2的顶部；
7）将出水管12与出水口5进行水下安装连接；
8）进行水下安装检查，确认无误后，下部筒体1的四周回填护面块石17进行防护，出水管12的上方依次回填碎石15、块石垫层16、护面块石17，即可完成取水头结构的施工。
综上所述，本发明装配式预制钢筋混凝土取水头结构及其施工方法在起重设备起吊能力有限的情况下，可将钢筋混凝土取水头分段预制，水上进行分段吊装，分段之间采用凹凸结构连接，并通过不锈钢螺栓固定，该取水头结构适应性强，对施工设备要求不高，并可以根据施工现场设备的起吊能力进行分段预制、分段起吊，水下拼装。与现有技术相比，该施工方法不需要修筑临时施工围堰，减少大型施工设备调遣和使用，节约施工成本。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式预制钢筋混凝土取水头结构，包括下部筒体（1）、上部筒体（2）和顶盖板（4），其特征在于：所述上部筒体（2）的顶部设有顶盖板（4），上部筒体（2）的侧壁上设有进水格栅（3），上部筒体（2）的底部呈倒凸字形结构；所述下部筒体（1）的底部设有底板（6），所述下部筒体（1）的一侧设有出水口（5），下部筒体（1）的顶部呈凹字形结构；所述上部筒体（2）的底部通过凹凸式与下部筒体（1）的顶部相连接，且上部筒体（2）的底部通过不锈钢螺栓（11）与下部筒体（1）的顶部相固定连接。
2.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：所述上部筒体（2）的侧壁上设有若干根立柱（9），相对应的两根立柱（9）之间设有框架梁（8）。
3.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：下部筒体（1）与底板（6）之间设有加强肋（7），所述加强肋（7）的厚度与下部筒体（1）的壁厚相同。
4.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：上部筒体（2）的底部与下部筒体（1）的顶部之间设置有橡胶止水带（10）。
5.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：所述出水口（5）上连接安装有出水管（12）。
6.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：所述下部筒体（1）和上部筒体（2）呈矩形或圆形。
7.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：所述顶盖板（4）由若干分块拼装组成。
8.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：所述进水格栅（3）采用耐海水腐蚀钢制成。
9.根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构，其特征在于：所述下部筒体（1）的四周采用护面块石（17）进行防护。
10.一种根据权利要求1所述的装配式预制钢筋混凝土取水头结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）平驳近岸就位，预制带有底板（6）的下部筒体（1）、上部筒体（2）和顶盖板（4），待混凝土结构强度达到设计要求后方可吊运安装；
2）开挖取水头基槽；
3）对取水头基槽进行验槽，满足要求后，进行块石基床（13）和碎石基床（14）回填，并进行水下夯实、整平；
4）通过起吊设备将下部筒体（1）安装于块石基床（13）上后，将橡胶止水带（10）放置在下部筒体（1）顶部的凹槽内；
5）通过起吊设备进行上部筒体（2）安装，将上部筒体（2）的底部与下部筒体（1）的顶部凹凸对接，并采用不锈钢螺栓（11）将上部筒体（2）的底部与下部筒体（1）的顶部相固定连接；
6）通过起吊设备将顶盖板（4）安装于上部筒体（2）的顶部；
7）将出水管（12）与出水口（5）进行水下安装连接；
8）进行水下安装检查，确认无误后，下部筒体（1）的四周回填护面块石（17）进行防护，出水管（12）的上方依次回填碎石（15）、块石垫层（16）、护面块石（17），即可完成取水头结构的施工。
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