CN113250154B - 一种高排架并列双向鱼道池室结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高排架并列双向鱼道池室结构及其施工方法，双向鱼道池室结构包括：双向鱼道池室，至少由多段衔接布置的预制梁结构单元以及浇筑混凝土于预制梁结构单元上形成的边墙和底板组成；多个支撑结构，布置于每相邻两个预制梁结构单元梁端衔接处的下方，支撑结构与预制梁结构单元梁端的搭接部位布置有穿过预制梁结构单元梁端并插入支撑结构内部的连接件；以及多个止水结构，布置于每相邻两个预制梁结构单元梁端的结构缝处，用于接缝处的止水。本发明可以适应大跨度、高边墙、并列双向的鱼池池室结构布置，从而提高高难度、高精度设计结构的施工可行性。采取半预制件半现浇的方式，可大大简化施工工艺，加快施工速度。

Description

一种高排架并列双向鱼道池室结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及鱼道工程建造领域，具体涉及一种高排架并列双向鱼道池室结构及其施工方法。

背景技术

现有竖缝式鱼道池室的结构设计主要采用池室全断面现浇、池室底板预制和池室全断面预制的三种方式，以上三种方式在高耸鱼道结构中各自的主要问题尤其突出：(1)池室全断面现浇方式，需要搭设大量的脚手架和模板，工序多，费时费力，高空作业安全风险大；(2)池室底板预制方式，需要在预制池室底板上安装模板再现浇池室边墙结构，然后拆模，比较费时费力，高空作业安全风险仍然较大；(3)池室全断面预制方式，高边墙的全断面池室预制结构单位长度预制件重量很大，在一定的吊装能力条件下，单跨预制池室长度只能很小，从而需要的支撑柱数量很多，导致工程量增大，不经济。

现有高排架鱼道结构多为单柱单向鱼道池室的布置，支撑柱数量较多且柱身单薄，安全性及经济性不高。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的高排架并列双向鱼道池室结构及其施工方法显得尤为重要。

发明内容

随着西部地区高坝大库的兴建，相应的鱼道的长度和提升高度也在增加，本发明所要解决的技术问题是：提供一种高排架并列双向鱼道池室结构及其施工方法，该方案适应大跨度并列双向鱼道池室、高排架墩柱结构布置，采用的施工方式，钢管柱+混凝土柱+预制梁+现浇底板和边墙的半预制半现浇施工方式，实现高排架上并列双向鱼道的结构，具有结构跨度大、施工速度快、质量好、精度高、安全可靠、节能环保等特点。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一方面，本发明提供一种高排架并列双向鱼道池室结构，所述双向鱼道池室结构包括：

双向鱼道池室，至少由多段衔接布置的预制梁结构单元以及浇筑混凝土于预制梁结构单元上形成的边墙和底板组成；

多个支撑结构，布置于每相邻两个预制梁结构单元梁端衔接处的下方，所述支撑结构与预制梁结构单元梁端的搭接部位布置有穿过预制梁结构单元梁端并插入支撑结构内部的连接件；以及

多个止水结构，布置于每相邻两个预制梁结构单元梁端的结构缝处，用于接缝处的止水。

作为本发明的一种优选技术方案，所述预制梁结构单元包括沿鱼道池室延伸方向布置的倒T形预制梁和对称布置于其宽度方向两侧的L形预制梁，所述倒T形预制梁和任一L形预制梁之间具有供浇筑混凝土形成单向鱼道池室的基础空间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述两个单向鱼道池室的底板高度不一致。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑结构包括墩柱和承台，所述墩柱顶面向下凹陷形成与所述承台相适配的凹槽，该凹槽两侧的墩柱顶面具有分别与相邻两个预制梁结构单元梁端底部相接触的墩柱台面，该墩柱台面和凹槽的长度方向均与预制梁结构单元的长度方向相垂直。

作为本发明的一种优选技术方案，所述墩柱至少由置于承台下方的钢管柱和浇筑于钢管柱外围形成的混凝土柱组成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述各止水结构外对应覆设有梁端混凝土段。

作为本发明的一种优选技术方案，所述各预制梁结构单元梁端内均预设有供所述连接件穿过的预埋钢管。

作为本发明的一种优选技术方案，所述各预制梁结构单元梁端底部均预设有预埋钢垫板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述双向鱼道池室的底板上间隔布置有多个预制板。

另一方面，本发明提供一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，在建造基地内预制好所述的倒T形预制梁、L形预制梁以及钢管柱，并运输至施工场地备用；所述施工方法包括如下步骤：

S1、按照设计要求布设钢管柱，然后在钢管柱顶部浇筑混凝土形成承台；

S2、将预制好的倒T形预制梁和L形预制梁吊装至承台上，并临时固定；

S3、对L形预制梁和倒T形预制梁与所述墩柱的混凝土柱接触底面进行凿毛，铺设浇筑混凝土柱所需的钢筋，并将该钢筋与承台中预留出来的钢筋焊接牢靠，将连接件插入L形预制梁和倒T形预制梁的预埋钢管中并伸入下部混凝土柱中设定位置，之后在钢管柱外围浇筑混凝土形成混凝土柱；

S4、在L形预制梁或倒T形预制梁梁端的结构缝部位放置止水结构，在止水结构上浇筑混凝土形成梁端混凝土段；

S5、将预制板按设计位置放在底板钢筋上，最后浇筑双向鱼道池室的边墙和底板，完成施工。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、将池室拆分成底部预制梁边墙和上部现浇混凝土边墙、底板两部分，底部边墙左右侧采用L形预制梁型式，中间采用倒T形预制梁型式，上部边墙、底板采用现浇型式。

2、该高排架并列双向鱼道池室结构充分考虑了现场高排架作业施工的能力，鱼道池室底部预制梁边墙每跨的自重较小，使得在跨度较长的情况下起吊装成为可能，同时为上部的现浇混凝土边墙、底板提供了施工操作空间，方便施工人员作业。鱼道池室采用并列双向的布置可以优化减少墩柱的数量。

3、底部预制梁吊装就位后，通过预制梁端部的预埋钢管，插入连接件，将预制梁与墩柱锚固牢靠，同时预埋钢管在施工阶段兼做预制梁的受力筋，使得预制梁不需要预埋伸出梁外的钢筋，方便梁的预制及吊装施工等，在浇筑混凝土柱之后，与墩柱搭接牢靠；鱼道池室底部高排架墩柱采用先钢管柱后混凝土柱的施工方法，极大地加快了施工速度，且钢管柱作为混凝土墩柱的骨架也有利于墩柱的稳定。

4、本发明可以适应大跨度、高边墙、并列双向的鱼池池室结构布置，从而提高高难度、高精度设计结构的施工可行性。采取半预制件半现浇的方式，可大大简化施工工艺，汲取预制构件与现浇结构各自的优点，加快施工速度，并且施工质量和施工安全更有保障。

附图说明

图1为本发明一种高排架并列双向鱼道池室结构布置图；

图2为本发明一种高排架并列双向鱼道池室结构平面大样图；

图3为本发明一种高排架并列双向鱼道池室结构横剖面图，也即图2的A-A剖视图；

图4为本发明一种高排架并列双向鱼道池室结构纵剖面图，也即图2的B-B剖视图。

附图标记：1-边墙；2-底板；3-预制板；4-止水结构；5-预埋钢垫板；6-承台；7-墩柱；8-梁端混凝土段；9-接触底面；10-预埋钢管；11-连接件；12-预留钢筋；71-钢管柱；72-混凝土柱；101-L形预制梁；102-倒T形预制梁。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

下面结合附图1～4和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

如图1和2所示，本实施例公开一种高排架并列双向鱼道池室结构，该结构主要由墩柱7、承台6、并列双向鱼道池室组成。所述双向鱼道池室由多段衔接布置的预制梁结构单元以及浇筑混凝土于预制梁结构单元上形成的边墙1和底板2组成。每相邻两个预制梁结构单元梁端衔接处的下方布置有支撑结构。

具体的，如图3和4所示，所述支撑结构包括墩柱7和承台6，所述墩柱7顶面向下凹陷形成与所述承台6相适配的凹槽，该凹槽两侧的墩柱7顶面具有分别与相邻两个预制梁结构单元梁端底部相接触的墩柱7台面，该墩柱7台面和凹槽的长度方向均与预制梁结构单元的长度方向相垂直。所述墩柱7由置于承台6下方的钢管柱71和浇筑于钢管柱71外围形成的混凝土柱72组成。

具体的，如图3所示，所述预制梁结构单元由两榀L形预制梁101和一榀倒T形预制梁102组成，L形预制梁101对称布置于倒T形预制梁102宽度方向两侧。在L形预制梁101和倒T形预制梁102的梁端预设有供连接件11穿过的预埋钢管10，L形预制梁101和倒T形预制梁102梁端底部均预设有预埋钢垫板5。所述倒T形预制梁102和任一L形预制梁101之间具有供浇筑混凝土形成单向鱼道池室的基础空间，使得两个单向鱼道池室并列布置形成双向鱼道池室。进一步地，其中一单向鱼道池室的底板2高度需高于另一单向鱼道池室的底板2高度。

进一步地，为了增强预制梁与墩柱7之间的连接强度，所述支撑结构与预制梁结构单元梁端的搭接部位布置有穿过预制梁结构单元梁端并插入墩柱7的混凝土柱72内部的连接件11，该连接件11采用钢筋即可。

所述双向鱼道池室内部还设置有预制板3(导板或隔板)，进一步的是，该预制板3采用的导板或隔板均为预制型式。

具体的，如图3和4所示，在每相邻两个预制梁结构单元梁端的结构缝处布置止水结构4(该具体结构采用本领域的常规选择即可，本发明不作进一步阐述)，用于接缝处的止水，并在所述各止水结构4外对应覆设有梁端混凝土段8。

基于上述结构，本实施例还提供一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，在建造基地内预制好所述的倒T形预制梁102、L形预制梁101以及钢管柱71，并运输至施工场地备用；所述施工方法包括如下步骤：

S1、按照设计要求布设钢管柱71，然后在钢管柱71顶部浇筑混凝土形成承台6；

S2、将预制好的倒T形预制梁102和L形预制梁101吊装至承台6上，并临时固定；

S3、对L形预制梁101和倒T形预制梁102与所述墩柱7的混凝土柱72接触底面9进行凿毛，铺设浇筑混凝土柱72所需的钢筋，并将该钢筋与承台6中的预留钢筋12焊接牢靠，将连接件11插入L形预制梁101和倒T形预制梁102的预埋钢管10中并伸入下部混凝土柱72中设定位置，之后在钢管柱71外围浇筑混凝土形成混凝土柱72；

S4、在L形预制梁101或倒T形预制梁102梁端的结构缝部位放置止水结构4，在止水结构4上浇筑混凝土形成梁端混凝土段8；

S5、将预制板3按设计位置放在底板2钢筋上，最后浇筑双向鱼道池室的边墙1和底板2，完成施工。

依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种高排架并列双向鱼道池室结构，并且能够产生本发明所记载的积极效果。

如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是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，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，其特征在于，所述双向鱼道池室结构包括：

双向鱼道池室，至少由多段衔接布置的预制梁结构单元以及浇筑混凝土于预制梁结构单元上形成的边墙（1）和底板（2）组成；

所述预制梁结构单元包括沿鱼道池室延伸方向布置的倒T形预制梁（102）和对称布置于其宽度方向两侧的L形预制梁（101），所述倒T形预制梁（102）和任一L形预制梁（101）之间具有供浇筑混凝土形成单向鱼道池室的基础空间；

多个支撑结构，布置于每相邻两个预制梁结构单元梁端衔接处的下方，所述支撑结构与预制梁结构单元梁端的搭接部位布置有穿过预制梁结构单元梁端并插入支撑结构内部的连接件（11）；

所述支撑结构包括墩柱（7）和承台（6），所述墩柱（7）顶面向下凹陷形成与所述承台（6）相适配的凹槽，该凹槽两侧的墩柱顶面具有分别与相邻两个预制梁结构单元梁端底部相接触的墩柱台面，该墩柱台面和凹槽的长度方向均与预制梁结构单元的长度方向相垂直；

所述墩柱（7）至少由置于承台（6）下方的钢管柱（71）和浇筑于钢管柱（71）外围形成的混凝土柱（72）组成；

以及

多个止水结构（4），布置于每相邻两个预制梁结构单元梁端的结构缝处，用于接缝处的止水；

在建造基地内预制好所述的L形预制梁（101）、倒T形预制梁（102）以及钢管柱（71），并运输至施工场地备用；所述施工方法包括如下步骤：

S1、按照设计要求布设钢管柱（71），然后在钢管柱（71）顶部浇筑混凝土形成承台（6）；

S2、将预制好的L形预制梁（101）和倒T形预制梁（102）吊装至承台（6）上，并临时固定；

S3、对L形预制梁（101）和倒T形预制梁（102）与所述墩柱（7）的混凝土柱（72）接触底面（9）进行凿毛，铺设浇筑混凝土柱（72）所需的钢筋，并将该钢筋与承台（6）中的预留钢筋（12）焊接牢靠，将连接件（11）插入L形预制梁和倒T形预制梁的预埋钢管（10）中并伸入下部混凝土柱（72）中设定位置，之后在钢管柱（71）外围浇筑混凝土形成混凝土柱（72）；

S4、在L形预制梁或倒T形预制梁梁端的结构缝部位放置止水结构（4），在止水结构（4）上浇筑混凝土形成梁端混凝土段（8）；

S5、将预制板（3）按设计位置放在底板（2）钢筋上，最后浇筑双向鱼道池室的边墙（1）和底板（2），完成施工。

2.根据权利要求1所述的一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，其特征在于：两个单向鱼道池室的底板（2）高度不一致。

3.根据权利要求1所述的一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，其特征在于：所述各止水结构（4）外对应覆设有梁端混凝土段（8）。

4.根据权利要求1所述的一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，其特征在于：所述各预制梁结构单元梁端内均预设有供所述连接件（11）穿过的预埋钢管（10）。

5.根据权利要求1所述的一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，其特征在于：所述各预制梁结构单元梁端底部均预设有预埋钢垫板（5）。

6.根据权利要求1所述的一种高排架并列双向鱼道池室结构的施工方法，其特征在于：所述双向鱼道池室的底板（2）上间隔布置有多个预制板（3）。

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