CN113322918A - 一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法，通过施作两排地下连续墙，利用临时的两排地下连续墙作为临时支护结构，结合先期浇筑的右侧闸室墙，并通过第一钢管横撑排构成临时组合式支护结构。同时，在已建一线船闸的结构基础上浇筑支撑基座，再采用液压千斤顶和第二钢管横撑排形成横向传力构件，以保证已建一线船闸安全稳定。此外，通过设置“两墙合一”的地下连续墙作为基坑工程施工阶段的支护纵向围堰结构，并利用双地下连续墙作为临时防渗兼永久防渗结构，可以起到挡土和防渗目的，在施工完成后双排地下连续墙又可以作为船闸主体闸室墙，可大幅减少改扩建船闸与已建船闸的轴线间距，减少征地拆迁数量以及降低工程费用。

Description

一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法

技术领域

本发明涉及船闸工程技术领域，尤其涉及一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法。

背景技术

近年来，为了促进内河航运事业的发展，我国兴建了大量的航电枢纽用以提升航道等级，改善航道通航条件。船闸作为船舶通航建筑物，是航电枢纽的重要组成部分，其规模大小直接影响内河航运。近年来随着各地区之间的经济活动频繁，航运货运量得到快速增长，运输船队也逐渐大型化，从而促使了淮河三线、株洲二线、皂河三线、大源渡枢纽二线、广西长洲水利枢纽三线四线等船闸的兴建，用以提高通航能力，改善航电枢纽船闸通航能力趋于饱和的境况。

同时，随着我国用地面积越来越趋近，为减少土地征地面积并提高其使用率，新建船闸位置通常位于已建船闸附近，此外，在船闸设计中，闸室段是船闸工程重要的组成部分，目前国内扩建船闸工程中，为尽量维持现有闸室墙后的土压力，减小其变位，采用常规的用于改扩建船闸闸室段的施工支护手段，改扩建船闸与现有船闸的轴线距离一般在100m以上，存在征地拆迁数量大、工程费用高等问题。

鉴于此，有必要提出一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法，以解决采用常规的用于改扩建船闸闸室段的施工支护结构，需要将改扩建船闸和已建一线船闸之间的轴线距离做到100m以上，存在征地拆迁数量大、工程费用高等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法，包括步骤：

S1，根据施工要求先开挖改扩建船闸的远侧闸室墙基坑；

S2，浇筑所述改扩建船闸的远侧闸室墙和远侧闸墙底板，并在所述远侧闸室墙的内壁上从上至下预留至少一层安装孔排；其中，每排所述安装孔排包括多个沿闸室段上下游方向且间隔排布的安装孔；

S3，根据施工要求将所述改扩建船闸闸室段沿上下游方向分成多个闸室子段进行施工；

S4，在距离已建一线船闸的闸室墙的第一预设距离处施工浇筑具有第一预设厚度第一地下连续墙，在距离所述已建一线船闸的闸室墙的第二预设距离处施工浇筑具有第二预设厚度的第二地下连续墙；所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

S5，采用至少一层第一钢管横撑排连接所述第二地下连续墙和所述改扩建船闸的远侧闸室墙，以形成基坑支护结构；其中，所述第一钢管横撑排包括多根沿所述闸室段上下游方向且间隔排布的第一钢管横撑，所述第一钢管横撑包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端固定安装在所述安装孔处，所述第二端固定在所述第二地下连续墙上，以利用先期浇筑的所述远侧闸室墙对后期浇筑的近侧闸室墙进行支护。

优选地，还包括步骤S6，根据施工要求在所述第一地下连续墙的上部以及靠近所述已建一线船闸的闸室墙之间安装传力构件，以保证所述已建一线船闸的安全稳定；其中，所述传力构件包括液压千斤顶排、第二钢管横撑排，所述液压千斤顶排和所述第二钢管横撑排均设置在所述第一地下连续墙的上部与所述已建一线船闸的闸室墙之间，所述液压千斤顶排包括多个沿闸室段上下游方向且间隔排布的液压千斤顶，所述第二钢管横撑排包括多个沿闸室段上下游方向且间隔排布的第二钢管横撑，每根所述第二钢管横撑包括沿闸室段横向设置的第一子钢管横撑以及第二子钢管横撑，所述第一子钢管横撑通过所述液压千斤顶与所述第二子钢管横撑连接，所述第一子钢管横撑和所述第二子钢管横撑均包括相对设置的抵持端和固定端，所述第一子钢管横撑的安装端固定于所述第一地下连续墙的上部，所述第二子钢管横撑的安装端固定于所述已建一线船闸的闸室墙的墙后，所述第一子钢管横撑与所述第二子钢管横撑的抵持端分别与所述液压千斤顶的两端相抵持。

优选地，所述步骤S2还包括：在所述改扩建船闸的远侧闸室墙的墙后回填砂卵石，并进行压实整平。

优选地，所述步骤S4还包括：在所述第一地下连续墙和所述第二地下连续墙之间搭建至少一层沿所述闸室段横向且间隔排布的联系梁排；其中，所述联系梁排的两端分别与所述第一地下连续墙以及所述第二地下连续墙固定连接，每排所述联系梁排包括多根沿所述闸室段上下游方向且间隔排布的联系梁。

优选地，所述步骤S6还包括：在所述已建一线船闸的闸室墙的墙后与所述第二子钢管横撑之间浇筑支撑基座；其中，所述第二子钢管横撑的固定端固定于所述支撑基座上。

优选地，所述联系梁排的层数为两层，每根所述联系梁的横截面尺寸为200mm*200mm；所述第一钢管横撑排的层数为两层，每根所述第一钢管横撑的直径在Φ180mm-Φ220mm内选取。

优选地，还包括步骤S7，挖空所述近侧闸室墙底板的下部土体至所述近侧闸室墙底板高程，并浇筑所述近侧闸室墙底板至位于下层的所述联系梁之间的空间，浇筑完成后回填砂卵石到位于下层的所述联系梁至位于上层的所述联系梁之间的空间，以完成所述近侧闸室墙的浇筑。

优选地，还包括步骤S8，完成所述近侧闸室墙浇筑后，拆除所述第一钢管横撑排并应用到下一个所述闸室子段的支护结构，以此循环利用所述第一钢管横撑排进行施工。

优选地，还包括步骤S9，在施工期间，利用所述第一地下连续墙以及所述第二地下连续墙作为临时防渗结构，并利用所述已建一线船闸的墙后排水检查井作为临时抽排系统，以降低所述第一地下连续墙和所述第二地下连续墙的墙后水压力。

优选地，所述第一预设厚度以及所述第二预设厚度控制在到0.8-1.2m之间。

与现有技术相比，本发明所提供的具有如下的有益效果：

本发明所提供的一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法，通过施作两排平行的地下连续墙，利用临时的两排地下连续墙作为临时支护结构，结合先期浇筑的右侧闸室墙，并通过第一钢管横撑排构成临时组合式支护结构。同时，在已建一线船闸的结构基础上浇筑支撑基座，再采用液压千斤顶和第二钢管横撑排形成横向传力构件，施工期若双排地连墙发生水平位移，则可利用液压千斤顶调整水平位移，使得已建一线闸墙可持续受力，以保证已建一线船闸安全稳定。在基坑开挖完成后，利用双排地连墙之间的空间布置输水系统主廊道，并在后期钻孔作为输水系统侧支孔。通过设置“两墙合一”的地下连续墙作为基坑工程施工阶段的维护结构，可以起到挡土和止水目的，同时，在施工完成后的双排地下连续墙又可以作为船闸主体闸室墙。

此外，在施工期利用双排地下连续墙作为临时防渗结构，并且利用已建一线船闸的闸墙后的排水检查井作为临时抽排系统，从而实现降低第一地下连续墙以及第二地下连续墙的墙后水压力，进而进一步降低工程费用和工程量。

该“两墙合一”闸墙结构可以大幅减少改扩建船闸与已建船闸的轴线间距，以减少征地拆迁数量，同时，充分利用临时支护结构作为永久结构，即在改扩建船闸结构永久使用阶段又可以作为船闸主体外墙，可大幅降低工程费用。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中的流程示意图；

图2为本发明一个实施例中的远侧闸室墙浇筑后的断面示意图；

图3为本发明一个实施例中的远侧闸室墙浇筑后的平面示意图；

图4为本发明一个实施例中的整体结构断面示意图；

图5为本发明一个实施例中的改扩建船闸的平面示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

改扩建船闸100；闸室段110；远侧闸室墙120；安装孔121；近侧闸室墙130；第一地下连续墙131；第二地下连续墙132；联系梁133；第一钢管横撑140；

已建一线船闸200；闸室墙210；结构缝止水220；液压千斤顶300；第二钢管横撑400；第一子钢管横撑410；第二子钢管横撑420；支撑基座500；输水廊道600；侧支孔610。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、近、远、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅附图1-5，本发明提供的一实施例中的一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法，包括步骤：

S1，根据施工要求先开挖改扩建船闸100的远侧闸室墙120基坑；

S2，浇筑所述改扩建船闸100的远侧闸室墙120和远侧闸墙底板(图未标示)，并在所述远侧闸室墙120的内壁上从上至下预留至少一层安装孔排(图未标示)；其中，每排所述安装孔排包括多个沿闸室段110上下游方向且间隔排布的安装孔121；需要注意的是，预留安装孔排是为了供后期的第一钢管横撑排安装固定使用，可以理解的是，安装孔排的层数以及间隔排布的距离均可以根据改扩建船闸100施工的实际情况进行设定。

S3，根据施工要求将所述改扩建船闸100闸室段110沿上下游方向分成多个闸室子段进行施工；

S4，在距离已建一线船闸200的闸室墙210的第一预设距离处施工浇筑具有第一预设厚度第一地下连续131，在距离所述已建一线船闸200的闸室墙210的第二预设距离处施工浇筑具有第二预设厚度的第二地下连续132；所述第二预设距离大于所述第一预设距离；本领域技术人员应当理解的是，第一预设距离、第二预设距离、第一预设厚度以及第二预设厚度的具体值需要根据实际需要设定，例如，在一具体的实施例中，可将第一地下连续131设置在距离已建一线船闸200的39.0米处，第二地下连续132设置在距离已建一线船闸200的51.4米处，所述第一预设厚度以及所述第二预设厚度控制在到0.8-1.2m之间。

S5，采用至少一层第一钢管横撑排连接所述第二地下连续132和所述改扩建船闸100的远侧闸室墙120，以形成基坑支护结构；其中，所述第一钢管横撑排包括多根沿所述闸室段110上下游方向且间隔排布的第一钢管横撑140，所述第一钢管横撑140包括相对设置的第一端(图未标示)和第二端(图未标示)，所述第一端固定安装在所述安装孔121处，所述第二端固定在所述第二地下连续132上，以实现利用先期浇筑的所述远侧闸室墙120对后期浇筑的近侧闸室墙130墙进行支护。

本申请的方案中，通过施作两排平行的地下连续墙，即设置“两墙合一”的地下连续墙作为基坑工程施工阶段的维护结构，可以起到挡土和止水目的，同时，在改扩建船闸100结构永久使用阶段又可以作为船闸主体外墙。该“两墙合一”闸墙结构可以大幅减少新建船闸与已建船闸的轴线间距，以减少征地拆迁数量，同时，充分利用临时支护结构作为永久结构，可大幅降低工程费用。

进一步地，包括步骤S6，根据施工要求在所述第一地下连续131的上部以及靠近所述已建一线船闸200的闸室墙210之间安装传力构件，以保证所述已建一线船闸200的安全稳定；

值得注意的是，所述传力构件包括液压千斤顶排(图未标示)、第二钢管横撑排(图未标示)，所述液压千斤顶排和所述第二钢管横撑排均设置在所述第一地下连续131的上部以及所述已建一线船闸200的闸室墙210之间，所述液压千斤顶排包括多个沿闸室段110上下游方向且间隔排布的液压千斤顶300，所述第二钢管横撑排包括多个沿闸室段110上下游方向且间隔排布的第二钢管横撑400；

其次，每根所述第二钢管横撑400包括沿闸室段110横向设置的第一子钢管横撑410以及第二子钢管横撑420，所述第一子钢管横撑410通过所述液压千斤顶300与所述第二子钢管横撑420连接，所述第一子钢管横撑410和所述第二子钢管横撑420均包括相对设置的抵持端(图未标示)和固定端(图未标示)，所述第一子钢管横撑410的安装端固定于所述第一地下连续131的上部，所述第二子钢管横撑420的安装端固定于所述已建一线船闸200的闸室墙210的墙后，所述第一子钢管横撑410与所述第二子钢管横撑420的抵持端分别与所述液压千斤顶300的两端相抵持。

通过增加液压千斤顶300和第二钢管横撑400，以保证已建一线船闸200结构不出现基底拉应力，保证已建一线船闸200结构安全稳定。并且已建一线船闸200与改扩建船闸100之间的轴线距离可进一步缩小至60m以内，可进一步降低征拆工程量。

进一步地，所述步骤S2还包括：在所述改扩建船闸100的远侧闸室墙120的墙后回填砂卵石，并进行压实整平。

进一步地，所述步骤S4还包括：在所述第一地下连续131和所述第二地下连续132之间搭建至少一层沿所述闸室段110横向且间隔排布的联系梁排(图未标示)；其中，所述联系梁排的两端分别与所述第一地下连续131以及所述第二地下连续132固定连接，每排所述联系梁排包括多根沿所述闸室段110上下游方向且间隔排布的联系梁133。本领域技术人员需要注意的是，联系梁排的层数，间隔排布的距离，每根所述联系梁133的截面尺寸均可以根据实际需要设定。在一具体的实施方式中，所述联系梁排的层数为两层，每根所述联系梁133的横截面尺寸为200mm*200mm；所述第一钢管横撑排的层数为两层，每根所述第一钢管横撑140的直径在Φ180mm-Φ220mm内选取。

进一步地，所述步骤S6还包括：在所述已建一线船闸200的闸室墙210的墙后与所述第二子钢管横撑420之间浇筑支撑基座500；其中，所述第二子钢管横撑420的固定端固定于所述支撑基座500上。通过在已建一线船闸200的闸室墙210的墙后与所述第二子钢管横撑420之间浇筑支撑基座500，能够进一步优化受力结构。

进一步地，还包括步骤S7，挖空所述近侧闸室墙130墙底板的下部土体至所述近侧闸室墙130墙底板高程，并浇筑所述近侧闸室墙130墙底板至位于下层的所述联系梁133之间的空间，浇筑完成后回填砂卵石到位于下层的所述联系梁133至位于上层的所述联系梁133之间的空间，以完成所述近侧闸室墙130墙的浇筑。进一步地，位于上层的所述联系梁排与位于下层的所述联系梁排之间回填有经压实处理的砂卵石，位于下层的所述联系梁排与所述近侧闸室墙130墙的底板之间浇筑有沿所述闸室段110上下游方向的输水廊道600，所述第二地下连续132的下部开设有多个用于连通所述输水廊道600的侧支孔610。

进一步地，还包括步骤S8，完成所述近侧闸室墙130墙浇筑后，拆除所述第一钢管横撑排并应用到下一个所述闸室子段的支护结构，以此循环利用所述第一钢管横撑排进行施工。如此，能够进一步地节省工程费用。

进一步地，还包括步骤S9，在施工期间，利用双排地下连续墙作为临时防渗结构，并利用所述已建一线船闸200的墙后排水检查井作为临时抽排系统，以降低所述第一地下连续131和所述第二地下连续132的墙后水压力。具体的，在施工期利用双排地下连续墙作为临时防渗结构，并且利用已建一线船闸200的闸墙后的排水检查井作为临时抽排系统，从而实现降低第一地下连续131以及第二地下连续132的墙后水压力，进而进一步降低工程费用和工程量。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型的用于改扩建船闸闸室段的施工方法，其特征在于，包括步骤：

S1，根据施工要求先开挖改扩建船闸的远侧闸室墙基坑；

S2，浇筑所述改扩建船闸的远侧闸室墙和远侧闸墙底板，并在所述远侧闸室墙的内壁上从上至下预留至少一层安装孔排；其中，每排所述安装孔排包括多个沿闸室段上下游方向且间隔排布的安装孔；

S3，根据施工要求将所述改扩建船闸闸室段沿上下游方向分成多个闸室子段进行施工；

S4，在距离已建一线船闸的闸室墙的第一预设距离处施工浇筑具有第一预设厚度第一地下连续墙，在距离所述已建一线船闸的闸室墙的第二预设距离处施工浇筑具有第二预设厚度的第二地下连续墙；所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

S5，采用至少一层第一钢管横撑排连接所述第二地下连续墙和所述改扩建船闸的远侧闸室墙，以形成基坑支护结构；其中，所述第一钢管横撑排包括多根沿所述闸室段上下游方向且间隔排布的第一钢管横撑，所述第一钢管横撑包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端固定安装在所述安装孔处，所述第二端固定在所述第二地下连续墙上，以利用先期浇筑的所述远侧闸室墙对后期浇筑的近侧闸室墙进行支护。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，还包括步骤S6，根据施工要求在所述第一地下连续墙的上部以及靠近所述已建一线船闸的闸室墙之间安装传力构件，以保证所述已建一线船闸的安全稳定；其中，所述传力构件包括液压千斤顶排、第二钢管横撑排，所述液压千斤顶排和所述第二钢管横撑排均设置在所述第一地下连续墙的上部与所述已建一线船闸的闸室墙之间，所述液压千斤顶排包括多个沿闸室段上下游方向且间隔排布的液压千斤顶，所述第二钢管横撑排包括多个沿闸室段上下游方向且间隔排布的第二钢管横撑，每根所述第二钢管横撑包括沿闸室段横向设置的第一子钢管横撑以及第二子钢管横撑，所述第一子钢管横撑通过所述液压千斤顶与所述第二子钢管横撑连接，所述第一子钢管横撑和所述第二子钢管横撑均包括相对设置的抵持端和固定端，所述第一子钢管横撑的安装端固定于所述第一地下连续墙的上部，所述第二子钢管横撑的安装端固定于所述已建一线船闸的闸室墙的墙后，所述第一子钢管横撑与所述第二子钢管横撑的抵持端分别与所述液压千斤顶的两端相抵持。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：在所述改扩建船闸的远侧闸室墙的墙后回填砂卵石，并进行压实整平。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在所述第一地下连续墙和所述第二地下连续墙之间搭建至少一层沿所述闸室段横向且间隔排布的联系梁排；其中，所述联系梁排的两端分别与所述第一地下连续墙以及所述第二地下连续墙固定连接，每排所述联系梁排包括多根沿所述闸室段上下游方向且间隔排布的联系梁。

5.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S6还包括：在所述已建一线船闸的闸室墙的墙后与所述第二子钢管横撑之间浇筑支撑基座；其中，所述第二子钢管横撑的固定端固定于所述支撑基座上。

6.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述联系梁排的层数为两层，每根所述联系梁的横截面尺寸为200mm*200mm；所述第一钢管横撑排的层数为两层，每根所述第一钢管横撑的直径在Φ180mm-Φ220mm内选取。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，还包括步骤S7，挖空所述近侧闸室墙底板的下部土体至所述近侧闸室墙底板高程，并浇筑所述近侧闸室墙底板至位于下层的所述联系梁之间的空间，浇筑完成后回填砂卵石到位于下层的所述联系梁至位于上层的所述联系梁之间的空间，以完成所述近侧闸室墙的浇筑。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，还包括步骤S8，完成所述近侧闸室墙浇筑后，拆除所述第一钢管横撑排并应用到下一个所述闸室子段的支护结构，以此循环利用所述第一钢管横撑排进行施工。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的施工方法，其特征在于，还包括步骤S9，在施工期间，利用所述第一地下连续墙以及所述第二地下连续墙作为临时防渗结构，并利用所述已建一线船闸的墙后排水检查井作为临时抽排系统，以降低所述第一地下连续墙和所述第二地下连续墙的墙后水压力。

10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述第一预设厚度以及所述第二预设厚度控制在到0.8-1.2m之间。

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