CN111622247A - U型挡水围堰结构及其施工方法 - Google Patents

U型挡水围堰结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种U型挡水围堰结构及其施工方法，涉及围堰工程技术领域，该U型挡水围堰结构包括：U型主体和封底混凝土，U型主体包括第一挡水板和两个第二挡水板，所述第一挡水板两端分别与两个所述第二挡水板的一端固定密封连接，两个所述第二挡水板的另一端均用于通过一止水箱与桥主塔的下塔柱固定密封连接以包围桥主塔的下塔柱的迎水面，且所述第一挡水板和两个所述第二挡水板的底端与桥主塔的承台抵持；封底混凝土用于设在所述U型主体底部，且将所述第一挡水板和两个所述第二挡水板与桥主塔的承台抵持处密封以形成挡水围堰结构。本发明的U型挡水围堰结构，施工成本低，施工周期短，对航道干扰较小，对航道安全影响较低。

Description

U型挡水围堰结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及围堰工程技术领域，特别涉及一种U型挡水围堰结构及其施工方法。
背景技术
在水利运输过程中，船舶撞损桥墩属于高发事故。在既有桥梁加固工程中，需对原桥主塔的下塔柱的迎水面进行加固以满足桥墩的防撞要求。
传统的桥主塔的下塔柱的迎水面加固一般采用矩形围堰，其施工过程为：在现场墩位处围绕承台周边设置一个矩形围堰，将整个塔座包裹在里面。矩形围堰优点有：围堰刚度大，稳定性好，能支承较大的荷载。但是却也存在以下不足之处：
1、若主墩承台尺寸较大，导致矩形围堰尺寸也比较大，其用钢量以及封底混凝土工程量都比较大，施工成本高。
2、对于有通航要求的桥主塔的下塔柱迎水面加固采用矩形围堰，施工周期长，对航道干扰较大，对航道安全影响较大。
发明内容
本发明实施例提供一种U型挡水围堰结构及其施工方法，以解决相关技术中挡水围堰结构，施工成本高，施工周期长，对航道安全影响大的问题。
第一方面，提供了一种U型挡水围堰结构，用于桥主塔的下塔柱迎水面的加固施工，包括：
U型主体，其包括第一挡水板和两个第二挡水板，所述第一挡水板两端分别与两个所述第二挡水板的一端固定密封连接，两个所述第二挡水板的另一端均用于通过一止水箱与桥主塔的下塔柱固定密封连接以包围桥主塔的下塔柱的迎水面，且所述第一挡水板和两个所述第二挡水板的底端用于与桥主塔的承台抵持；
封底混凝土，其用于设在所述U型主体底部，且将所述第一挡水板和两个所述第二挡水板与桥主塔的承台抵持处密封以形成挡水围堰结构。
一些实施例中，两个第三挡水板，每个所述第三挡水板与一个所述第二挡水板内侧下部贴合固定，每个所述第三挡水板两端均分别与所述第一挡水板和对应的止水箱连接、底端用于与桥主塔的承台固定连接。
一些实施例中，所述第三挡水板包括间隔设置的内壁板和外壁板，所述内壁板和外壁板之间连接有水平加强筋。
一些实施例中，所述内壁板和外壁板之间底部设置挡水板锚固筋，并填充有腔内混凝土以固定连接桥主塔的承台。
一些实施例中，支撑组件，其包括U型圈梁、两个牛腿和两个斜撑，所述U型圈梁与所述U型主体内侧上部贴合固定；一个所述牛腿固定于所述U型圈梁的一端，一个所述斜撑两端分别连接所述U型圈梁和该牛腿。
一些实施例中，所述牛腿还用于抵持桥主塔的下塔柱，所述牛腿与桥主塔的下塔柱之间设有垫块。
一些实施例中，所述止水箱通过止水箱锚固筋将所述第二挡水板一端和对应的止水箱与桥主塔的下塔柱固定连接，并在内部填充有止水箱混凝土以形成固定密封结构。
第二方面，提供了一种上述的U型挡水围堰结构的施工方法，包括以下步骤：
将预制的第一挡水板两端分别与两个第二挡水板的两端密封连接形成U型主体；
再将两个第二挡水板另一端通过止水箱与桥主塔的下塔柱固定密封连接，且使第一挡水板和两个第二挡水板的底端与桥主塔的承台抵持；
在U型主体底部浇筑封底混凝土，使第一挡水板和两个第二挡水板与桥主塔的承台抵持处密封形成挡水围堰结构。
一些实施例中，在预制每个第二挡水板时，对应预制一个第三挡水板，在每个第二挡水板的内侧下部贴合固定一个第三挡水板，并将第三挡水板一端与第一挡水板连接；
将每个第二挡水板通过止水箱与桥主塔的下塔柱固定密封连接时，将第三挡水板另一端和该止水箱连接、底端与桥主塔的承台固定连接。
一些实施例中，预制支撑组件，支撑组件包括U型圈梁、两个牛腿和两个斜撑，在每个第二挡水板通过止水箱与桥主塔的下塔柱固定密封连接前，将U型圈梁与U型主体内侧上部贴合固定；一个牛腿与U型圈梁的一端固定，一个斜撑两端分别连接U型圈梁和该牛腿。
本发明实施例提供了一种U型挡水围堰结构及其施工方法，通过设置U型主体，将桥主塔的下塔柱的迎水面包围，且U型主体与桥主塔的下塔柱的连接处采用止水箱密封、与桥主塔的承台抵持处采用封底混凝土密封，达到挡水围堰的密封要求。本发明实施例中的U型挡水围堰结构比传统的矩形围堰尺寸小，用钢量以及封底混凝土工程量都比较小，施工成本低。同时，由于本发明实施例中的U型挡水围堰结构尺寸小，施工周期短，对航道干扰较小，对航道安全影响较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的U型挡水围堰结构的平面图；
图2为本发明实施例提供的U型主体的平面图；
图3为本发明实施例提供的U型挡水围堰结构的另一个平面图；
图4为图3中的第三挡水板安装的平面图；
图5为本发明实施例提供的U型挡水围堰结构的又一个平面图；
图6为图5的A-A向视图；
图中：1、U型主体；11、第一挡水板；111、单壁面板；112、单壁竖向加筋钢；113、单壁水平环板；114、单壁竖向工字钢；12、第二挡水板；2、封底混凝土；3、止水箱；31、止水箱锚固筋；32、止水箱混凝土；4、第三挡水板；41、内壁板；42、外壁板；43、水平加强筋；44、挡水板锚固筋；45、腔内混凝土；46、双壁水平环板；47、双壁竖向加筋钢；5、支撑组件；51、U型圈梁；52、牛腿；53、斜撑；6、垫块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
本发明实施例提供了一种U型挡水围堰结构，其能解决现有挡水围堰结构，施工成本高，施工周期长，对航道安全影响大的问题。
图1是一种U型挡水围堰结构，用于桥主塔的下塔柱迎水面的加固施工，包括：U型主体1和封底混凝土2。
U型主体1包括第一挡水板11和两个第二挡水板12，第一挡水板11两端分别与两个第二挡水板12的一端固定密封连接，两个第二挡水板12的另一端均用于通过一止水箱3与桥主塔的下塔柱固定密封连接以包围桥主塔的下塔柱的迎水面，且第一挡水板11和两个第二挡水板12的底端用于与桥主塔的承台抵持，抵持处可以抛填沙袋增强U型主体1的稳定性。优选地，参见图2所示，第一挡水板11和两个第二挡水板12均为单壁侧板，单壁侧板为单壁面板111、单壁竖向加筋钢112、单壁水平环板113和单壁竖向工字钢114四者组成正交异形板结构。第一挡水板11和两个第二挡水板12可在加工厂分块加工制造，运抵至施工现场后组装成U型主体1。
封底混凝土2用于设在U型主体1底部，且将第一挡水板11和两个第二挡水板12与桥主塔的承台抵持处密封以形成挡水围堰结构。封底混凝土2设置在围堰底部并保证有一定的厚度，能够有效抵抗水浮力作用并满足止水要求。
与现有技术相比，本发明实施例中的U型挡水围堰结构，通过设置U型主体1，将桥主塔的下塔柱的迎水面包围，且U型主体1与桥主塔的下塔柱的连接处采用止水箱3密封、与桥主塔的承台抵持处采用封底混凝土2密封，达到挡水围堰的密封要求。本发明实施例中的U型挡水围堰结构比传统的矩形围堰尺寸小，用钢量以及封底混凝土工程量都比较小，施工成本低。同时，由于本发明实施例中的U型挡水围堰结构尺寸小，施工周期短，对航道干扰较小，对航道安全影响较低。
作为可选的实施方式，参见图3所示，U型挡水围堰结构还包括两个第三挡水板4，每个第三挡水板4与一个第二挡水板12内侧下部贴合固定，每个第三挡水板4两端均分别与第一挡水板11和对应的止水箱3连接、底端用于与桥主塔的承台固定连接。
具体地，参见图4和图6所示，第三挡水板4包括间隔设置的内壁板41和外壁板42，内壁板41和外壁板42之间连接有水平加强筋43。内壁板41和外壁板42之间底部设置挡水板锚固筋44，并填充腔内混凝土45以固定连接桥主塔的承台，密封止水效果好。需要说明的是，为了增加第三挡水板4的强度和结构稳性，第三挡水板4还包括双壁水平环板46和双壁竖向加筋钢47。另外，考虑加工工艺，外壁板42和单壁面板111可以共用。
作为可选的实施方式，参见图5和图6所示，U型挡水围堰结构还包括支撑组件5，支撑组件5包括U型圈梁51、两个牛腿52和两个斜撑53，U型圈梁51与U型主体1内侧上部贴合固定。一个牛腿52固定于U型圈梁51的一端，一个斜撑53两端分别连接U型圈梁51和该牛腿52。支撑组件5能够增强U型主体1的整体刚度。
进一步地，牛腿52还用于抵持桥主塔的下塔柱，牛腿52与桥主塔的下塔柱之间设有垫块6。将U型主体1与桥主塔的下塔柱连接以增强稳定性，垫块6能够减小下塔柱局部受力，避免桥主塔的下塔柱表面受损。
作为可选的实施方式，参见图1所示，止水箱3通过止水箱锚固筋31将第二挡水板12一端和对应的止水箱3与桥主塔的下塔柱固定连接，并在内部填充有止水箱混凝土32以形成固定密封结构，密封止水效果好。
本发明实施例还提供了一种U型挡水围堰结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤S1，将预制的第一挡水板11两端分别与两个第二挡水板12的两端密封连接形成U型主体1。
步骤S2，再将两个第二挡水板12另一端通过止水箱3与桥主塔的下塔柱固定密封连接，且使第一挡水板11和两个第二挡水板12的底端与桥主塔的承台抵持。
步骤S3，在U型主体1底部浇筑封底混凝土2，使第一挡水板11和两个第二挡水板12与桥主塔的承台抵持处密封形成挡水围堰结构。
与现有技术相比，本发明实施例中的U型挡水围堰结构的施工方法，通过设置U型主体1，将桥主塔的下塔柱的迎水面包围，且U型主体1与桥主塔的下塔柱的连接处采用止水箱3密封、与桥主塔的承台抵持处采用封底混凝土2密封，达到挡水围堰的密封要求。本发明实施例中的U型挡水围堰结构比传统的矩形围堰尺寸小，用钢量以及封底混凝土工程量都比较小，施工成本低。同时，由于本发明实施例中的U型挡水围堰结构尺寸小，施工周期短，对航道干扰较小，对航道安全影响较低。
作为可选的实施方式，在预制每个第二挡水板12时，对应预制一个第三挡水板4，在每个第二挡水板12的内侧下部贴合固定一个第三挡水板4，并将第三挡水板4一端与第一挡水板11连接。将每个第二挡水板12通过止水箱3与桥主塔的下塔柱固定密封连接时，将第三挡水板4另一端和该止水箱3连接、底端与桥主塔的承台固定连接。
具体地，第三挡水板4包括间隔设置的内壁板41和外壁板42，内壁板41和外壁板42之间连接有水平加强筋43。内壁板41和外壁板42之间底部设置挡水板锚固筋44，并填充腔内混凝土45固定连接桥主塔的承台，密封止水效果好。
作为可选的实施方式，预制支撑组件5，支撑组件5包括U型圈梁51、两个牛腿52和两个斜撑53，在每个第二挡水板12通过止水箱3与桥主塔的下塔柱固定密封连接前，将U型圈梁51与U型主体内侧上部贴合固定。一个牛腿52分别与U型圈梁51的一端固定，一个斜撑53两端分别连接U型圈梁和该牛腿52。支撑组件5能够增强U型主体1的整体刚度。
进一步地，牛腿52还抵持桥主塔的下塔柱，牛腿52与桥主塔的下塔柱之间设有垫块6。将U型主体1与桥主塔的下塔柱连接以增强稳定性，垫块6能够减小下塔柱局部受力，避免桥主塔的下塔柱表面受损。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种U型挡水围堰结构，用于桥主塔的下塔柱迎水面的加固施工，其特征在于，包括：
U型主体(1)，其包括第一挡水板(11)和两个第二挡水板(12)，所述第一挡水板(11)两端分别与两个所述第二挡水板(12)的一端固定密封连接，两个所述第二挡水板(12)的另一端均用于通过一止水箱(3)与桥主塔的下塔柱固定密封连接以包围桥主塔的下塔柱的迎水面，且所述第一挡水板(11)和两个所述第二挡水板(12)的底端用于与桥主塔的承台抵持；
封底混凝土(2)，其用于设在所述U型主体(1)底部，且将所述第一挡水板(11)和两个所述第二挡水板(12)与桥主塔的承台抵持处密封以形成挡水围堰结构。
2.如权利要求1所述的U型挡水围堰结构，其特征在于，还包括：
两个第三挡水板(4)，每个所述第三挡水板(4)与一个所述第二挡水板(12)内侧下部贴合固定，每个所述第三挡水板(4)两端均分别与所述第一挡水板(11)和对应的止水箱(3)连接、底端用于与桥主塔的承台固定连接。
3.如权利要求2所述的U型挡水围堰结构，其特征在于，还包括：
所述第三挡水板(4)包括间隔设置的内壁板(41)和外壁板(42)，所述内壁板(41)和外壁板(42)之间连接有水平加强筋(43)。
4.如权利要求3所述的U型挡水围堰结构，其特征在于：
所述内壁板(41)和外壁板(42)之间底部设置挡水板锚固筋(44)，并填充有腔内混凝土(45)以固定连接桥主塔的承台。
5.如权利要求1所述的U型挡水围堰结构，其特征在于：
支撑组件(5)，其包括U型圈梁(51)、两个牛腿(52)和两个斜撑(53)，所述U型圈梁(51)与所述U型主体(1)内侧上部贴合固定；一个所述牛腿(52)固定于所述U型圈梁(51)的一端，一个所述斜撑(53)两端分别连接所述U型圈梁(51)和该牛腿(52)。
6.如权利要求5所述的U型挡水围堰结构，其特征在于：
所述牛腿(52)还用于抵持桥主塔的下塔柱，所述牛腿(52)与桥主塔的下塔柱之间设有垫块(6)。
7.如权利要求1所述的U型挡水围堰结构，其特征在于：
所述止水箱(3)通过止水箱锚固筋(31)将所述第二挡水板(12)一端和对应的止水箱(3)与桥主塔的下塔柱固定连接，并在内部填充有止水箱混凝土(32)以形成固定密封结构。
8.一种如权利要求1所述的U型挡水围堰结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将预制的第一挡水板(11)两端分别与两个第二挡水板(12)的两端密封连接形成U型主体(1)；
再将两个第二挡水板(12)另一端通过止水箱(3)与桥主塔的下塔柱固定密封连接，且使第一挡水板(11)和两个第二挡水板(12)的底端与桥主塔的承台抵持；
在U型主体(1)底部浇筑封底混凝土(2)，使第一挡水板(11)和两个第二挡水板(12)与桥主塔的承台抵持处密封形成挡水围堰结构。
9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：
在预制每个第二挡水板(12)时，对应预制一个第三挡水板(4)，在每个第二挡水板(12)的内侧下部贴合固定一个第三挡水板(4)，并将第三挡水板(4)一端与第一挡水板(11)连接；
将每个第二挡水板(12)通过止水箱(3)与桥主塔的下塔柱固定密封连接时，将第三挡水板(4)另一端和该止水箱(3)连接、底端与桥主塔的承台固定连接。
10.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：
预制支撑组件(5)，支撑组件(5)包括U型圈梁(51)、两个牛腿(52)和两个斜撑(53)，在每个第二挡水板(12)通过止水箱(3)与桥主塔的下塔柱固定密封连接前，将U型圈梁(51)与U型主体内侧上部贴合固定；一个牛腿(52)与U型圈梁(51)的一端固定，一个斜撑(53)两端分别连接U型圈梁和该牛腿(52)。
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