CN115030201B - 一种生态钢板桩筑岛围堰结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生态钢板桩筑岛围堰结构，通过一钢板桩和第二钢板桩之间填有不透水粘土形成防水层，第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩的迎水侧均设有防水层等多种防水方式，可以有效防水，通过第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩之间通过连接筋固定连接，改善了钢板桩围堰的受力性能，使钢板桩围堰结构的稳定性得到保证。通过内围堰体和外围堰体均为首尾相接的环状围堰结构，可以减少水流对钢板桩围堰冲击。结合围檩和支撑杆的作用，加强支护结构自身的刚度和整体稳定性能。通过内围堰体和外围堰体的组合可以使内围堰体筑岛时不污染环境，在排水时可以排入内外围堰体之间，等沙土沉降后再排入水中，最低限度地影响周围环境，保护了环境。

Description

一种生态钢板桩筑岛围堰结构

技术领域

本发明涉及围堰技术领域，具体领域为一种生态钢板桩筑岛围堰结构。

背景技术

钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰，钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式，常见的有拉尔森式，拉克万纳式等，建基水泥制品厂生产的钢板桩产品广泛用于地铁站、隧道、建桥围堰、驳岸、市政工程、土建工程的深基坑、沟槽、管道、地下室等挡土、挡水的开挖围护，在工程上发挥重要作用。

传统的钢板桩围堰施工结构止水效果差，不稳定。需要层层加护内支撑，需要增加的钢材用量太大，费工费力，增加施工成本，延长工期；且各层内支撑结构的布置亦影响承台施工空间。同理在第二层承台施工后进行的墩柱或塔柱施工前，也需要拆除位于的第二层内支撑结构，仍面临相同问题。各个钢板桩围堰之间的运输也是一大难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生态钢板桩筑岛围堰结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生态钢板桩筑岛围堰结构，包括第一钢板桩、第二钢板桩、第三钢板桩、内围堰体和外围堰体，所述内围堰体由若干个第一钢板桩和若干个第二钢板桩组成，所述外围堰体由若干个第三钢板桩组成，所述内围堰体和外围堰体均为首尾相接的环状围堰结构，所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩的两侧边沿处均设有锁口，所述内围堰体中的第一钢板桩和第二钢板桩之间均通过锁口插接的方式可拆卸连接，所述外围堰体中的第三钢板桩之间均通过锁口插接的方式可拆卸连接，所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩均为U型钢板和H型钢板组成的组合钢板，所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩间隔插入土体，所述第一钢板桩设置于第二钢板桩内侧，所述第三钢板桩设置在第二钢板桩外侧，所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩之间通过连接筋固定连接，所述第一钢板桩和第二钢板桩之间填有不透水粘土，所述不透水粘土上设有植被混凝土层，所述第一钢板桩下方设有底板，所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩上方均固定连接有锁扣梁，所述第三钢板桩上方的锁扣梁固定连接有挡水装置，所述锁扣梁上方固定连接有挡水装置，所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩的迎水侧均设有防水层，所述第一钢板桩上部内侧固定连接有围檩，所述围檩之间设有支撑杆，所述第一钢板桩和第二钢板桩上部设有排水口，所述第三钢板桩外侧通过钢索固定连接有抗拔桩，所述第三钢板桩外侧包裹有防浪轮胎，所述第一钢板桩内壁设有多个渗水探测器，所述渗水探测器与终端无线通信连接，所述内围堰体内设有钢护筒，所述内围堰体筑岛后内自下而上依次设置封底混凝土层，粘土层和灰土垫层，所述钢护筒下方设有桩基础，所述桩基础设置在封底混凝土层下，所述封底混凝土层上筑岛排水后设有承台，所述桩基础与承台固定连接。

优选的，所述第一钢板桩的U型钢板固定设置在H型钢板的内侧，所述第二钢板桩的U型钢板固定设置在H型钢板的外侧，所述第三钢板桩的U型钢板固定设置在H型钢板的内侧。

优选的，所述挡水装置包括挡水板、轨道、止水板，所述轨道固定安装在锁扣梁上，所述若干个挡水板在轨道内水平滑动，所述挡水板之间设有止水板。

优选的，所述第一钢板桩和第二钢板桩之间距离不小于1m不大于2m，所述第二钢板桩和第三钢板桩之间距离不小于5m。

优选的，所述防水层为复合土工膜且为两布一膜防水土工布。

优选的，所述锁口中匀涂抹混合止水物，且混合止水物按体积比为黄油∶干膨润土∶干锯沫＝5∶5∶3进行配制，所述锁口外侧迎水面设有磁吸式防水胶条。

优选的，所述连接筋与第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩连接处设有连接肋板。

优选的，所述锁扣梁包括梁体、弹簧和滚珠，所述弹簧一端固定连接在梁体两侧，所述弹簧另一端与滚珠固定连接。

优选的，所述支撑杆与围檩的连接处设有加强筋，所述支撑杆选用 钢管，所述加强筋选用钢管。

优选的，所述内围堰体和外围堰体组成围堰体，所述围堰体之间设有便桥，所述便桥贝雷架桁架组成，所述便桥一侧固定连接在前一承台上，所述便桥另一端设置在后一围堰体上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种生态钢板桩筑岛围堰结构，通过第一钢板桩和第二钢板桩之间填有不透水粘土形成防水层，锁口中匀涂抹混合止水物，锁口外侧迎水面设有磁吸式防水胶条所述第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩的迎水侧均设有防水层。多种防水方式，可以有效防水，止水效果好可以有效防渗。

通过第一钢板桩、第二钢板桩和第三钢板桩之间通过连接筋固定连接，改善了钢板桩围堰的受力性能，使钢板桩围堰结构的质量与安全稳定性得到保证。通过内围堰体和外围堰体均为首尾相接的环状围堰结构，可以减少水流对钢板桩围堰冲击。结合围檩和支撑杆的作用，加强支护结构自身的刚度和整体稳定性能，也有效约束土体的侧向变形，减小桩身内力，改变了侧向土压力的分布，增强支护效果，保证了基坑的安全。既节省了空间，又加快了效率。

通过内围堰体和外围堰体的组合可以使内围堰体筑岛时不污染环境，在排水时可以排入内外围堰体之间，等沙土沉降后再排入水中，最低限度地影响周围环境，保护了环境。采用便桥的方式结合各个围堰体，不仅节约了成本，提高了运输效率，而且使长年流水性的河道水流顺畅通过便桥，不会形成於堵。

附图说明

图1为本发明筑岛后的结构示意图；

图2为本发明承台施工后的结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明钢板桩的结构示意图；

图5为本发明锁扣梁和挡水装置的结构示意图；

图6为本发明中多围堰体结构示意图；

图7为本发明中多围堰体主视图。

图中：1-第一钢板桩；2-第二钢板桩；3-第三钢板桩；4-内围堰体；5-外围堰体；6-锁口；7-U型钢板；8-H型钢板；9-土体；10-连接筋；11-不透水粘土；12-植被混凝土层；13-底板；14-锁扣梁；15-便桥；16-挡水装置；17-防水层；18-围檩；19-支撑杆；20-排水口；21-钢索；；22-抗拔桩；23-防浪轮胎；24-渗水探测器；25-钢护筒；26-封底混凝土层；27-粘土层；28-灰土垫层；29-桩基础；30-承台；31-挡水板；32-轨道；33-止水板；34-连接肋板；35-梁体；36-弹簧；37-滚珠；38-加强筋；39-围堰体。

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。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种生态钢板桩筑岛围堰结构，包括第一钢板桩1、第二钢板桩2、第三钢板桩3、内围堰体4和外围堰体5，所述内围堰体4由若干个第一钢板桩1和若干个第二钢板桩2组成，所述外围堰体5由若干个第三钢板桩3组成，所述内围堰体4和外围堰体5均为首尾相接的环状围堰结构，以减少水流对钢板桩围堰冲击，所述第一钢板桩1、第二钢板桩2和第三钢板桩3的两侧边沿处均设有锁口6，所述内围堰体4中的第一钢板桩1和第二钢板桩2之间均通过锁口6插接的方式可拆卸连接，所述外围堰体5中的第三钢板桩3之间均通过锁口6插接的方式可拆卸连接，所述第一钢板桩1、第二钢板桩2和第三钢板桩3均为U型钢板7和H型钢板8组成的组合钢板，组合钢板刚度大，腰梁支撑少，拆除方便，经济性好，所述第一钢板桩1、第二钢板桩2和第三钢板桩3间隔插入土体9，所述第一钢板桩1设置于第二钢板桩2内侧，所述第三钢板桩3设置在第二钢板桩2外侧，所述第一钢板桩1、第二钢板桩2和第三钢板桩3之间通过连接筋10固定连接，使围堰形成一个整体改善了钢板桩围堰的受力性能，使钢板桩围堰结构的质量与安全稳定性得到保证，所述第一钢板桩1和第二钢板桩2之间填有不透水粘土11，第二钢板桩2渗水由于不透水粘土11阻隔，使内围堰体4干燥，止水效果好可以有效防渗，所述不透水粘土11上设有植被混凝土层12，植被混凝土层12内可以种植植物防止不透水粘土11散落改善环境，所述第一钢板桩1下方设有底板13，底板13加强围堰整体强度，所述第一钢板桩1、第二钢板桩2第三钢板桩3上方均固定连接有锁扣梁14，锁扣梁14使钢板桩固定在指定位置，所述第三钢板桩3上方的锁扣梁14固定连接有挡水装置16，在围堰排水时可以排入内外围堰体之间，等沙土沉降后打开挡水装置16使清水排入水体中，最低限度地影响周围环境，保护了环境，所述第一钢板桩1、第二钢板桩2和第三钢板桩3的迎水侧均设有防水层17，加强防水性，所述第一钢板桩1上部内侧固定连接有围檩18，所述围檩18之间设有支撑杆19，结合围檩18和支撑杆19的作用，加强支护结构自身的刚度和整体稳定性能，所述第一钢板桩1和第二钢板桩2上部设有排水口20，所述第三钢板桩3外侧通过钢索21固定连接有抗拔桩22，抗拔桩22增强支护效果，保证了基坑的安全，所述第三钢板桩3外侧包裹有防浪轮胎23，减少浪对围堰冲击，所述第一钢板桩1内壁设有多个渗水探测器24，所述渗水探测器24与终端无线通信连接，渗水探测器24可以第一时间发现围堰内渗水，进一步采取措施，所述内围堰体4内设有钢护筒25，所述内围堰体4筑岛后内自下而上依次设置封底混凝土层26，粘土层27和灰土垫层28，所述钢护筒25下方设有桩基础29，所述桩基础29设置在封底混凝土层26下，所述封底混凝土层26上筑岛排水后设有承台30，所述桩基础29与承台30固定连接。

具体而言，所述第一钢板桩1的U型钢板7固定设置在H型钢板8的内侧，所述第二钢板桩2的U型钢板7固定设置在H型钢板8的外侧，所述第三钢板桩3的U型钢板7固定设置在H型钢板8的内侧。

具体而言，所述挡水装置16包括挡水板31、轨道32、止水板33，所述轨道32固定安装在锁扣梁14上，所述若干个挡水板31在轨道32内水平滑动，所述挡水板31之间设有止水板33。

具体而言，所述第一钢板桩1和第二钢板桩2之间距离不小于1m不大于2m，所述第二钢板桩2和第三钢板桩3之间距离不小于5m，保证围堰排水顺利。

具体而言，所述防水层17为复合土工膜且为两布一膜防水土工布。

具体而言，所述锁口6中匀涂抹混合止水物，且混合止水物按体积比为黄油∶干膨润土∶干锯沫＝5∶5∶3进行配制，所述锁口6外侧迎水面设有磁吸式防水胶条，加强防水。

具体而言，所述连接筋10与第一钢板桩1、第二钢板桩2和第三钢板桩3连接处设有连接肋板34，连接肋板34使受力面加大增加连接强度。

具体而言，所述锁扣梁14包括梁体35、弹簧36和滚珠37，所述弹簧36一端固定连接在梁体35两侧，所述弹簧36另一端与滚珠37固定连接，弹簧36和滚珠37设置可以使钢板桩固定更紧密。

具体而言，所述支撑杆19与围檩18的连接处设有加强筋38，所述支撑杆19选用钢管，所述加强筋38选用钢管。

请参阅图6和图7，所述内围堰体4和外围堰体5组成围堰体39，所述围堰体39之间设有便桥15，所述便桥15贝雷架桁架组成，所述便桥15一侧固定连接在前一承台30上，所述便桥15另一端设置在后一围堰体39上，采用便桥15的方式结合各个围堰体39，不仅节约了成本，提高了运输效率，而且使长年流水性的河道水流顺畅通过便桥，不会形成於堵。

工作原理：首先安装围堰体39的机械结构，再进行筑岛，先在内堰体4中进行水下封底形成封底混凝土层26，再用利用15t自卸汽车将其运至现场，直接倒填。按每平方米用土量严格控制卸土量，用挖掘机配合推土机摊铺，向前推进，直至围堰合拢。填土高处水面后，应按要求分层碾压整平形成粘土层27，后利用排水泵通过排水口20向内外围堰体之间排水，等沙土沉降后打开挡水装置16使清水排入水体中，最低限度地影响周围环境，保护了环境最后回填灰土垫层28，使地面利于施工。挖土进行承台30施工，通过钢护筒25建造桩基础29，最后完成承台30建设。便桥15一侧固定连接在前一承台30上，便桥15另一端设置在后一围堰体39上，采用便桥15的方式结合各个围堰体39，不仅节约了成本，提高了运输效率，而且使长年流水性的河道水流顺畅通过便桥，不会形成於堵。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种生态钢板桩筑岛围堰结构，包括第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)、第三钢板桩(3)、内围堰体(4)和外围堰体(5)，其特征在于：所述内围堰体(4)由若干个第一钢板桩(1)和若干个第二钢板桩(2)组成，所述外围堰体(5)由若干个第三钢板桩(3)组成，所述内围堰体(4)和外围堰体(5)均为首尾相接的环状围堰结构，所述第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)的两侧边沿处均设有锁口(6)，所述内围堰体(4)中的第一钢板桩(1)和第二钢板桩(2)之间均通过锁口(6)插接的方式可拆卸连接，所述外围堰体(5)中的第三钢板桩(3)之间均通过锁口(6)插接的方式可拆卸连接，所述第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)均为U型钢板(7)和H型钢板(8)组成的组合钢板，所述第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)间隔插入土体(9)，所述第一钢板桩(1)设置于第二钢板桩(2)内侧，所述第三钢板桩(3)设置在第二钢板桩(2)外侧，所述第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)之间通过连接筋(10)固定连接，所述第一钢板桩(1)和第二钢板桩(2)之间填有不透水粘土(11)，所述不透水粘土(11)上设有植被混凝土层(12)，所述第一钢板桩(1)下方设有底板(13)，所述第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)上方均固定连接有锁扣梁(14)，所述第三钢板桩(3)上方的锁扣梁(14)固定连接有挡水装置(16)，所述第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)的迎水侧均设有防水层(17)，所述第一钢板桩(1)上部内侧固定连接有围檩(18)，所述围檩(18)之间设有支撑杆(19)，所述第一钢板桩(1)和第二钢板桩(2)上部设有排水口(20)，所述第三钢板桩(3)外侧通过钢索(21)固定连接有抗拔桩(22)，所述第三钢板桩(3)外侧包裹有防浪轮胎(23)，所述第一钢板桩(1)内壁设有多个渗水探测器(24)，所述渗水探测器(24)与终端无线通信连接，所述内围堰体(4)内设有钢护筒(25)，所述内围堰体(4)筑岛后内自下而上依次设置封底混凝土层(26)，粘土层(27)和灰土垫层(28)，所述钢护筒(25)下方设有桩基础(29)，所述桩基础(29)设置在封底混凝土层(26)下，所述封底混凝土层(26)上筑岛排水后设有承台(30)，所述桩基础(29)与承台(30)固定连接；

所述第一钢板桩(1)的U型钢板(7)固定设置在H型钢板(8)的内侧，所述第二钢板桩(2)的U型钢板(7)固定设置在H型钢板(8)的外侧，所述第三钢板桩(3)的U型钢板(7)固定设置在H型钢板(8)的内侧；

所述挡水装置(16)包括挡水板(31)、轨道(32)、止水板(33)，所述轨道(32)固定安装在锁扣梁(14)上，若干个所述挡水板(31)在轨道(32)内水平滑动，所述挡水板(31)之间设有止水板(33)；

所述第一钢板桩(1)和第二钢板桩(2)之间距离不小于1m不大于2m，所述第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)之间距离不小于5m；

所述防水层(17)为复合土工膜且为两布一膜防水土工布；

所述锁口(6)中均匀涂抹混合止水物，且混合止水物按体积比为黄油∶干膨润土∶干锯沫＝5∶5∶3进行配制，所述锁口(6)外侧迎水面设有磁吸式防水胶条；

所述连接筋(10)与第一钢板桩(1)、第二钢板桩(2)和第三钢板桩(3)连接处设有连接肋板(34)；

所述锁扣梁(14)包括梁体(35)、弹簧(36)和滚珠(37)，所述弹簧(36)一端固定连接在梁体(35)两侧，所述弹簧(36)另一端与滚珠(37)固定连接；

所述支撑杆(19)与围檩(18)的连接处设有加强筋(38)，所述支撑杆(19)选用φ600mm钢管，所述加强筋(38)选用φ300mm钢管；

所述内围堰体(4)和外围堰体(5)组成围堰体(39)，所述围堰体(39)之间设有便桥(15)，所述便桥(15)由贝雷架桁架组成，所述便桥(15)一侧固定连接在前一承台(30)上，所述便桥(15)另一端设置在后一围堰体(39)上。

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