CN110424496A - 一种离岸深水取水头部构筑物结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种离岸深水取水头部构筑物结构，包括：一沉放至预定水域内并进入预定深度的台型井壁；一设置在所述台型井壁的顶面上的顶板；一浇筑在所述台型井壁内且位于所述台型井壁底部的底板；若干周向间隔嵌设在所述台型井壁内且位于所述顶板与顶板之间的进水拦鱼拦污格栅；一埋设在滩地下的输水管，所述输水管的一端穿过所述台型井壁后并延伸入所述台型井壁内，其另一端延伸至需要取水的位置处；以及一设置在滩地上且环绕在所述台型井壁外周的护滩护坡结构。还公开了上述结构的施工方法。本发明的结构阻水小、抗风浪能力强，适用于软土地基，整体稳定性好，且其离岸一定距离，污染杂物小，保证取水质量。
Description
技术领域
本发明涉及给排水工程技术领域，尤其涉及一种离岸深水取水头部构筑物结构及其施工方法。
背景技术
目前工农业生产及生活用水大多从江河湖海取水，如果靠近岸边取水，其水质难以保证，且岸滩一经淤积难以取到水，若从离岸较远处取水，由于水深，常规方形或圆形结构施工难度大且阻水明显，影响泄洪，结构稳定性难以满足要求。因此，亟需研发一种在满足施工便利、对水流影响小且能取到优质水的离岸深水取水头部构筑物结构。为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于：针对现有技术的不足而提供一种在满足满足施工便利、对水流影响小且能取到优质水的离岸深水取水头部构筑物结构。
本发明所要解决的技术问题之二在于：提供一种上述离岸深水取水头部构筑物结构的施工方法。
作为本发明第一方面的一种离岸深水取水头部构筑物结构，包括：
一沉放至预定水域内并进入预定深度的台型井壁；
一设置在所述台型井壁的顶面上的顶板；
一浇筑在所述台型井壁内且位于所述台型井壁底部的底板；
若干周向间隔嵌设在所述台型井壁内且位于所述顶板与顶板之间的进水拦鱼拦污格栅；
一埋设在滩地下的输水管，所述输水管的一端穿过所述台型井壁后并延伸入所述台型井壁内，其另一端延伸至需要取水的位置处；以及
一设置在滩地上且环绕在所述台型井壁外周的护滩护坡结构。
在本发明的一个优选实施例中，所述台型井壁为上周小下周大的台型框架式结构，所述台型井壁的下部插入预定水域的底部且位于预定水域的泥面线以下，其上部位于预定水域的泥面线以上。
在本发明的一个优选实施例中，所述台型井壁为钢筋混凝土结构或预制钢结构。
在本发明的一个优选实施例中，在所述台型井壁的内周面上沿竖直方向间隔设置有若干与所述台型井壁固定连接的环形圈梁。
在本发明的一个优选实施例中，每一环形圈梁为钢筋混凝土结构或者预制钢结构。
在本发明的一个优选实施例中，所述环形圈梁为三根，分别为顶部环形圈梁、中上部环形圈梁以及中部环形圈梁，其中，所述顶部环形圈梁位于所述台型井壁的内周面的顶缘处并分别与所述台型井壁和顶板固定连接，所述中部环形圈梁位于台型井壁的内周面的中间位置处，所述中上部环形圈梁位于所述顶部环形圈梁与中部环形圈梁之间。在本发明的一个优选实施例中，在所述顶板上开设有一用于检修的进人孔。
在本发明的一个优选实施例中，所述进水拦鱼拦污格栅的顶部高程低于预定水域的最低水位线。
在本发明的一个优选实施例中，所述进水拦鱼拦污格栅为采用钢筋混凝土或预制钢所制成的格栅状结构。
在本发明的一个优选实施例中，在所述底板上设置有一用于固定支撑所述输水管延伸入所述台型井壁内的部分管体的支撑座。
在本发明的一个优选实施例中，所述输水管延伸入所述台型井壁内的那一端延伸至所述台型井壁的中轴线处并朝向上开口。
在本发明的一个优选实施例中，所述输水管延伸入所述台型井壁内的那一端的开口部呈喇叭状。
在本发明的一个优选实施例中，所述护滩护坡结构包括紧邻所述台型井壁外周铺设在滩地上的护滩护坡排体以及设置在所述护滩护坡排体上的压重结构。
在本发明的一个优选实施例中，所述护滩护坡排体为砂肋软体排或混凝土预制块软体排，所述压重结构由碎石包、块石或石笼构成。
作为本发明第二方面的一种上述离岸深水取水头部构筑物结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤S1，预制台型井壁、环形圈梁、顶板及进水拦鱼拦污栅，并将预制好的环形圈梁、顶板及进水拦鱼拦污格栅安装至预制好的台型井壁上；
步骤S2，将由台型井壁、环形圈梁、顶板以及进水拦鱼拦污格栅所构成的整体结构运送至预定水域沉放，开始时依靠自重下沉，再抽出台型井壁内的空气和水形成负压，使得台型井壁下沉到预定深度；
步骤S3，在台型井壁的底部内浇筑底板，并在浇筑好的底板上浇筑支撑座；
步骤S4，采用顶管法或盾构法在滩地下安装输水管；
步骤S5，在台型井壁外周的滩地上铺设护滩护坡结构。
由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：
1.本发明的结构阻水小、抗风浪能力强，适用于软土地基，整体稳定性好；
2.本发明的离岸一定距离，污染杂物小，保证取水质量；
3.本发明的进水拦鱼拦污格栅位于预定水域的最低水位线以下，能保证任何时候均能取到水；
4.本发明的台型井壁可采用沉井法实施，输水管采用顶管法或盾构法实施，台型井壁作为输水管的工作井，施工简单方便，风险小。
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使用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是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，图中给出的是一种离岸深水取水头部构筑物结构，包括台型井壁100、顶板200、底板300、若干进水拦鱼拦污格栅400、输水管500以及护滩护坡结构600。
台型井壁100为上周小下周大的台型框式结构，其被运送至预定水域进行沉放，并进入预定深度。具体地，台型井壁100的下部插入预定水域的底部且位于预定水域的泥面线以下，其上部位于预定水域的泥面线以上。台型井壁100可采用钢筋混凝土结构或预制钢结构。
顶板200设置在台型井壁100的顶面上，顶板200可采用钢筋混凝土结构或预制钢结构。为了方便对台型井壁100的内部或其位于其内部的设施进行检修，在顶板200上开设有一用于检修的进人孔(图中未示出)。
底板300浇筑在台型井壁100内且位于台型井壁100的底部。底板300采用钢筋混凝土结构，其为台型井壁100的封底，并作为内部结构的基础，同时支撑台型井壁100，改善台型井壁100的受力条件。
为了满足整体结构强度和刚度，在台型井壁100的内周面上沿竖直方向间隔设置有若干与台型井壁100固定连接的环形圈梁。每一环形圈梁可采用钢筋混凝土结构或者预制钢结构。在本实施例中，环形圈梁为三根，分别为顶部环形圈梁110a、中上部环形圈梁110b以及中部环形圈梁110c。其中，顶部环形圈梁110a位于台型井壁100的内周面的顶缘处并分别与台型井壁100和顶板200固定连接，中部环形圈梁110c位于台型井壁100的内周面的中间位置处，中上部环形圈梁110b位于顶部环形圈梁110a与中部环形圈梁110c之间。
若干进水拦鱼拦污格栅400周向均匀间隔嵌设在台型井壁100内且位于顶板200与底板300之间，其用于阻止污染物及海洋生物进入台型井壁100的内部。在本实施例中，若干进水拦鱼拦污格栅400具体位于中上部环形圈梁110b与中部环形圈梁110c之间。进水拦鱼拦污格栅400为采用钢筋混凝土或预制钢或者其他材料所制成的格栅状结构。为了满足台型井壁100的进水要求，每一进水拦鱼拦污格栅400的顶部高程应当低于预定水域的最低水位线，进水拦鱼拦污格栅400的总面积根据输水量确定。
输水管500埋设在滩地下的输水管，其一端510穿过台型井壁100后并延伸入台型井壁100内，其另一端延伸至需要取水的位置处，用于将水输送至需要取水的地方。输水管500延伸入台型井壁100内的那一端510延伸至台型井壁100的中轴线处并朝向上开口，其开口部呈喇叭状，增加进水面积，减少水头损失。此外，在底板300上设置有一支撑座310，该支撑座310用于固定支撑输水管500延伸入台型井壁100内的部分管体。
护滩护坡结构600设置在滩地上且环绕在台型井壁100的外周。护滩护坡结构600包括紧邻所述台型井壁外周铺设在滩地上的护滩护坡排体以及设置在护滩护坡排体上的压重结构。其中，护滩护坡排体为砂肋软体排或混凝土预制块软体排，压重结构由碎石包、块石或石笼构成。
本发明的一种上述离岸深水取水头部构筑物结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤S1，预制台型井壁100、环形圈梁110a、110b、110c、顶板200及进水拦鱼拦污栅400，并将预制好的环形圈梁110a、110b、110c、顶板200及进水拦鱼拦污栅400安装至预制好的台型井壁100上，再在顶板200上预留一个用于检修的进人孔；
步骤S2，将由台型井壁100、环形圈梁110a、110b、110c、顶板200以及进水拦鱼拦污栅400所构成的整体结构运送至预定水域沉放，开始时依靠自重下沉，再抽出台型井壁100内的空气和水形成负压，使得台型井壁100下沉到预定深度；
步骤S3，在台型井壁100的底部内浇筑底板300，并在浇筑好的底板300上浇筑支撑座310；
步骤S4，采用顶管法或盾构法在滩地下安装输水管500，输水管500延伸入台型井壁100内的那一端的开口部朝向上并呈喇叭状，增大进水面积，减少水头损失；
步骤S5，在台型井壁100外周的滩地上铺设护滩护坡排体，并在护滩护坡排体上铺设压重结构。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。
Claims (15)
1.一种离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，包括：
一沉放至预定水域内并进入预定深度的台型井壁；
一设置在所述台型井壁的顶面上的顶板；
一浇筑在所述台型井壁内且位于所述台型井壁底部的底板；
若干周向间隔嵌设在所述台型井壁内且位于所述顶板与顶板之间的进水拦鱼拦污格栅；
一埋设在滩地下的输水管，所述输水管的一端穿过所述台型井壁后并延伸入所述台型井壁内，其另一端延伸至需要取水的位置处；以及
一设置在滩地上且环绕在所述台型井壁外周的护滩护坡结构。
2.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述台型井壁为上周小下周大的台型框式结构，所述台型井壁的下部插入预定水域的底部且位于预定水域的泥面线以下，其上部位于预定水域的泥面线以上。
3.如权利要求2所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述台型井壁为钢筋混凝土结构或预制钢结构。
4.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，在所述台型井壁的内周面上沿竖直方向间隔设置有若干与所述台型井壁固定连接的环形圈梁。
5.如权利要求4所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，每一环形圈梁为钢筋混凝土结构或者预制钢结构。
6.如权利要求4所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述环形圈梁为三根，分别为顶部环形圈梁、中上部环形圈梁以及中部环形圈梁，其中，所述顶部环形圈梁位于所述台型井壁的内周面的顶缘处并分别与所述台型井壁和顶板固定连接，所述中部环形圈梁位于台型井壁的内周面的中间位置处，所述中上部环形圈梁位于所述顶部环形圈梁与中部环形圈梁之间。
7.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，在所述顶板上开设有一用于检修的进人孔。
8.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述进水拦鱼拦污格栅的顶部高程低于预定水域的最低水位线。
9.如权利要求8所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述进水拦鱼拦污格栅为采用钢筋混凝土或预制钢所制成的格栅状结构。
10.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，在所述底板上设置有一用于固定支撑所述输水管延伸入所述台型井壁内的部分管体的支撑座。
11.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述输水管延伸入所述台型井壁内的那一端延伸至所述台型井壁的中轴线处并朝向上开口。
12.如权利要求11所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述输水管延伸入所述台型井壁内的那一端的开口部呈喇叭状。
13.如权利要求1所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述护滩护坡结构包括紧邻所述台型井壁外周铺设在滩地上的护滩护坡排体以及设置在所述护滩护坡排体上的压重结构。
14.如权利要求13所述的离岸深水取水头部构筑物结构，其特征在于，所述护滩护坡排体为砂肋软体排或混凝土预制块软体排，所述压重结构由碎石包、块石或石笼构成。
15.一种如权利要求1至14中任一项所述的离岸深水取水头部构筑物结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，预制台型井壁、环形圈梁、顶板及进水拦鱼拦污栅，并将预制好的环形圈梁、顶板及进水拦鱼拦污格栅安装至预制好的台型井壁上；
步骤S2，将由台型井壁、环形圈梁、顶板以及进水拦鱼拦污格栅所构成的整体结构运送至预定水域沉放，开始时依靠自重下沉，再抽出台型井壁内的空气和水形成负压，使得台型井壁下沉到预定深度；
步骤S3，在台型井壁的底部内浇筑底板，并在浇筑好的底板上浇筑支撑座；
步骤S4，采用顶管法或盾构法在滩地下安装输水管；
步骤S5，在台型井壁外周的滩地上铺设护滩护坡结构。
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