CN115162384B - 泵站前池不停水施工围堰结构及不停水施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵站前池不停水施工围堰结构，在泵站前池中用于底坎处的池壁施工，底坎处的池壁包括与底坎相平行的平行池壁，以及与底坎垂直相接的垂直池壁；包括临近垂直池壁的边板、远离垂直池壁的侧板和位于边板和侧板之间的中板，边板和侧板均为一个，中板为一个或两个以上；相邻围护板之间相铰接并具有密封铰接结构；还包括有中部铰连四杆机构、边部铰连四杆机构和对拉压紧机构。本发明还公开了相应的施工方法。本发明能够根据需要形成L形或︺形围堰结构，能够不停水施工，同时解决之前不停水施工中工作面狭小的问题，具有两道密封且能够在两道密封之间抽排渗水。

Description

泵站前池不停水施工围堰结构及不停水施工方法

技术领域

本发明涉及泵站前池不停水施工技术，尤其是泵站前池的不停水围堰施工技术。

背景技术

在供水泵站运行过程中，根据后期工程的设计要求，需要在泵站前池进行池底清淤、升级改造、在混凝土池壁开孔安装分水口（闸门、管道等）或堵漏修复等工作，泵站前池内通常设有平流底坎。

目前市场上施工方法主要是首先分时段停水，平板钢围堰防护，恢复供水，然后进行清淤、混凝土开口、堵漏以及升级改造等工作，最后是拆除围堰。在池中部施工时一般采用U型钢板围堰，在前池端部施工时一般采用L型钢板围堰。

供水泵站涉及到人民群众的供水安全问题，因施工而临时停水会造成非常大的经济损失和社会影响。

申请人已申请的不停水施工围堰结构及不停水安装拆除围堰的施工方法，专利号：CN202010671847.8，可以在不停水情况下进行施工。采用弧形钢板围堰结构，这种结构的缺陷是工作面狭小，只适用于单面墙壁的开孔及堵漏等修复工作。

L型钢板围堰整体安装技术安全可靠，围护面积大，其缺陷是成本较高、不便于制造、运输、安装和拆卸；特别是在不停水工况下进行水下安装时，不易支撑牢固，不但安装效率较低，而且密封不严，漏水严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于有平流底坎的泵站前池不停水施工的围堰结构，能够根据需要组成L形或︺形围堰结构，实施不停水施工，同时解决之前不停水围堰施工中工作面狭小的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种泵站前池不停水施工围堰结构，在泵站前池中用于底坎处的池壁施工，底坎处的池壁包括与底坎相平行的平行池壁，以及与底坎垂直相接的垂直池壁；

包括临近垂直池壁的边板、远离垂直池壁的侧板和位于边板和侧板之间的中板，边板和侧板均为一个，中板为一个或两个以上；

将边板、中板和侧板统一称为围护板，相邻围护板之间相铰接并具有密封铰接结构；

中板与平行池壁之间设有用于在底坎和平行池壁之间形成顶压配合的中部铰连四杆机构；

边板与平行池壁之间设有用于固定边板端部与平行池壁之间的距离的边部铰连四杆机构；

每个围护板均为长方形板，每个围护板的四条边上均设有边框，每个围护板的边框均包括一个顶边框、两个竖边框和一个底边框；

围护板用于与平行池壁或平行池壁以及垂直池壁之间围成作业空间，边框均连接在围护板朝向作业空间的一侧；

与垂直池壁相接的竖边框为第一密封边框，与平行池壁相接的竖边框为第二密封边框，与池底相接的底边框为第三密封边框，将第一至第三密封边框统一称为密封边框，将垂直池壁、平行池壁和池底统一称为泵站前池混凝土表面，各密封边框上设有边框止水结构，边框止水结构由第一密封边框经过第三密封框延伸至第二密封边框；边框止水结构与泵站前池混凝土表面相压接形成密封；

第一密封边框和第二密封边框之间设有对拉压紧机构，对拉压紧机构用于使第一密封边框和第三密封边框分别压紧垂直池壁和平行池壁。

边框止水结构为双P型止水带，双P型止水带包括两个止水条，两个止水条的顶部之间连接有连接止水条，连接止水条和两个止水条为一体成型结构，连接止水条和两个止水条围成用于抽排渗水的通水槽；两个止水条中，与泵站前池的水体相接的一个为迎水侧止水条，与工作空间相接的一个为背水侧止水条；

通水槽内粘接有抽水管，抽水管一端向下延伸至泵站前池的池底，抽水管另一端向上伸出第一密封边框或第三密封边框的顶端并连接有管路接口，管路接口用于连接抽水泵。

所述密封铰接结构具体是：

相邻两个围护板分别延伸出竖边框设有铰接部，两个铰接部分别通过铰接套与同一竖向设置的铰接轴相铰接；两个铰接部旋转至对接位置时，相邻两个围护板相互垂直；

相邻两个围护板的竖边框上分别设有连接用角铁，连接用角铁与相对应的铰接部之间压设有密封间隙，相邻两个围护板对应的密封间隙之间设有橡胶止水带，各连接用角铁和其相对应的铰接部之间设有压紧螺栓，压紧螺栓的一端为螺栓头部且另一端连接有压紧螺母，橡胶止水带紧压在铰接部与连接用角铁之间；橡胶止水带的底端与其下方的边框止水结构粘接在一起；

在底坎与平行池壁之间，中边部板及其竖边框以及铰接部的宽度之和大于底坎与平行池壁的间距。

将中板和边板统一称为中边部板，中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构结构相同，均包括与中边部板的竖边框的中上部相铰接的上横杆，上横杆的另一端与一竖杆的中上部相铰接；中边部板的竖边框的中下部铰接有下横杆，下横杆与竖杆的底端相铰接；上横杆、下横杆、竖杆和中边部板的竖边框组成铰连四杆机构；中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构均用于在底坎和平行池壁之间形成顶压配合结构。

对拉压紧机构具体是：

包括钢丝绳、设置在第一密封边框中下部的钢丝绳固定环、设置在第二密封边框中下部的第一定滑轮、设置在第二密封边框中上部的第二定滑轮和设置在第一密封边框上部的第三定滑轮；

钢丝绳的一端固定连接在钢丝绳固定环上，钢丝绳依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮后向上引出并连接紧线机构。

紧线机构采用自锁卷扬机。

本发明还提供了一种不停水施工方法，采用上述泵站前池不停水施工围堰结构进行，按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤；

第二步骤是安装步骤，包括泵站前池端部施工安装步骤和泵站前池中部施工安装步骤；

第三步骤是抽水步骤；

第四步骤是对池壁进行施工作业；

第五步骤是拆卸步骤。

第一步骤具体是：

第一子步骤是现场测量，测量项目包括：

①预定的第一密封边框和第二密封边框安装处的垂直池壁和平行池壁的垂直度和平整度；

②预定的第三密封边框安装处的泵站前池混凝土底壁的坡度和平整度；

③底坎与平行池壁的垂直距离；

第二子步骤是加工；根据测量数据，不分先后顺序进行侧板加工、中板加工、边板加工、各顶边框、各竖边框和各底边框的加工；

安装钢丝绳固定环、第一定滑轮至第三定滑轮；

截取与第一密封边框、第二密封边框和第三密封边框的总长相匹配的双P型止水带，在双P型止水带一端或两端的通水槽内粘贴用于抽排渗水的通水管，在通水管伸出通水槽的一端连接管路接口。

泵站前池端部施工安装步骤是：

第一子步骤是拼装；

第二子步骤是下水；

第三子步骤是初次加固；

第四子步骤是二次加固；

第一子步骤即拼装子步骤具体是：

在侧板、中板和边板的四条边上分别安装边框，将侧板、中板和边板通过密封铰接结构依次铰接拼装形成围堰主体结构；沿第一密封边框至第三密封边框镶贴边框止水结构，并在相邻围护板之间将密封铰接结构的底端与边框止水结构相粘接；

连接中部铰连四杆机构和边部铰连四杆机构的竖杆、上横杆和下横杆，使上横杆和下横杆均向竖杆旋转靠拢；将中部铰连四杆机构的上横杆和下横杆分别与中板的竖边框相应位置相铰接，将边部铰连四杆机构的上横杆和下横杆分别与边板的竖边框相应位置相铰接；

使侧板与中板之间的夹角为钝角，将钢丝绳的一端固定在钢丝绳固定环上，使钢丝绳依次通过第一定滑轮至第三定滑轮后与紧线机构相连接，紧线机构设置于泵站前池的池岸上；

第二子步骤即下水子步骤具体是：

确定预定的施工位置，在底坎底端固定尼龙绳的一端，将尼龙绳向上引至泵站前池水面上方，将尼龙绳作为定位基线，并在尼龙绳上做标记点，标记点对应中板和边板之间的铰接轴的轴线；

标记点距垂直池壁的距离等于边板与第一密封边框的宽度之和；

在第一密封边框处的边框止水结构接触的垂直池壁上标记围堰主体结构顶部预定高程；

使用吊具将围堰主体结构吊运至泵站前池待施工的端部处的水域上方，中板平行于底坎，使中板和边板之间的铰接轴的中心线对准标记点；在平面位置校准后下落，中板背靠底坎；当围堰主体结构顶部距垂直池壁上标记的围堰主体结构顶部预定高程10毫米时停止下放；

第三子步骤即初次加固子步骤具体是：

依次展开中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构，向下插打中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构的竖杆，使中板中下部与底坎压紧，竖杆压紧平行池壁；使第一密封边框处的边框止水结构与垂直池壁压紧；

在边板上方的泵站前池的池岸上，用紧线机构收紧钢丝绳，对拉侧板的第二密封边框和边板的第一密封边框，使第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构对应压紧垂直池壁和平行池壁；钢丝绳的收紧程度以边框止水结构不漏水为准；

第四子步骤即二次加固子步骤具体是：

吊具继续下放围堰主体结构，直到触底；

依次向下插打中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构的竖杆，使中板中下部与底坎压紧，竖杆压紧平行池壁，同时使第一密封边框处的边框止水结构与垂直池壁压紧，

在边板上方的泵站前池的池岸上，用紧线机构收紧钢丝绳，对拉侧板的第二密封边框和边板的第一密封边框，使第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构对应压紧垂直池壁和平行池壁；

在平行池壁上对应中部铰连四杆机构的竖杆上端与边部铰连四杆机构的竖杆上端的位置处分别安装膨胀螺丝，将两根竖杆上端分别固定在平行池壁上；

在平行池壁上对应边框止水结构的位置安装膨胀螺丝，将第二密封边框处的边框止水结构固定在平行池壁上；

在垂直池壁上对应边框止水结构的位置安装膨胀螺丝，将第一密封边框处的边框止水结构固定在垂直池壁上；

泵站前池中部施工安装步骤是：

第一子步骤是拼装；

第二子步骤是下水；

第三子步骤是初次加固；

第四子步骤是二次加固；

第一子步骤即拼装子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第一子步骤的不同之处在于：未连接边部铰连四杆机构的竖杆、上横杆和下横杆；

第二子步骤即下水子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第二子步骤的不同之处在于：

尼龙绳上的标记点对应中板中心；

在第一密封边框处的边框止水结构接触的平行池壁上标记围堰主体结构顶部预定高程，并在第二密封边框处的边框止水结构接触的平行池壁上标记围堰主体结构顶部预定高程；

使用吊具将围堰主体结构吊运至泵站前池待施工的端部处的水域上方，中板平行于底坎，使中板的中心对准标记点；

第三子步骤即初次加固子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第三子步骤的不同之处在于：未展开边部铰连四杆机构，未向下插打边部铰连四杆机构的竖杆；第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构均压紧平行池壁；

第四子步骤即二次加固子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第四子步骤的不同之处在于：未向下插打边部铰连四杆机构的竖杆，未安装与边部铰连四杆机构的竖杆相对应的膨胀螺丝，收紧钢丝绳时，第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构均压紧平行池壁；

第一密封边框处的边框止水结构和第二密封边框处的边框止水结构均通过膨胀螺丝固定在平行池壁上。

第三步骤即抽水步骤是：使用潜水泵抽排围堰主体结构中的水，使管路接口连接抽水泵，开启抽水泵排出双P型止水带的通水槽内的水，然后关闭潜水泵和抽水泵；

第四步骤即池壁维修维护步骤中，如果发现背水侧止水条处向工作空间漏水，则开启抽水泵直到将通水槽内的水排空，保证在工作空间实现不停水围堰施工；

封闭通水槽的两端开口，由通水槽开口处向通水槽内注入气体，使迎水侧止水条和背水侧止水条发生变形从而进一步压紧池壁；

第五步骤即拆卸步骤具体是：

待施工质量验收合格后，向围堰主体结构中注水，断开管路接口与抽水泵的连接，放松钢丝绳，卸掉膨胀螺丝，上提竖杆，用吊具整体吊出围堰主体结构。

本发明克服了弧形不停水围堰工作面狭小，L型不停水围堰竖向止水条密封不严的缺点，具有如下的优点：

本发明采用三块或多块板铰接而成的围护结构，边板和侧板的宽度相等，︺型L型可随时转换，适用于有平流底坎的供水泵站前池不停水施工需求，并且可实现工厂模块化加工，多块板相较一块板运输更为方便；

本发明采用侧板与中板铰接，实现了侧板与池壁之间的双P型止水带压缩量可控；边板与中板铰接，实现了边板与池壁之间的边框止水结构压缩量可控（钢丝绳收得越紧，则池壁处的边框止水结构压缩量越大；反之钢丝绳收得越松，则池壁处的边框止水结构压缩量越小），从而提高了围堰结构的密封性能。

本发明采用预先反作用原理，改善了双P型止水带工作条件。侧板的净宽度为底坎至池壁的垂直距离，加上双P型止水带的厚度，使中板和侧板的夹角大于90⁰，围护结构在水侧压力的作用下，通过对拉钢丝绳，增加了侧板和边板对池壁的作用力，通过控制钢丝绳张紧程度可以控制双P型止水带与池壁（垂直池壁和平行池壁）间的紧压力，从而根据需要调节双P型止水带在垂直池壁和平行池壁处的变形程度和密封程度。

吊装定位时，中板和边板之间的铰接轴中心距池壁的距离等于边板的净宽度，加上止水条的厚度，中板和侧板的夹角小于180⁰，在中板相对静止时，通过对边板竖边框支撑，增加了边板处的双P型止水带与池壁之间的作用力；

铰连四杆机构随着竖杆的上下运动而变形，竖杆向下运动时远离中边部板（中板或边板），能够在底坎和平行池壁间撑紧，固定中板和边板。

本发明采用双P型止水条，结构简单，便于安装。迎水侧止水条承受池水压力，背水侧止水条只承受之突破迎水侧止水条并进入通水槽内的渗水的压力（无渗水时无压力），因而整体密封效果较好。结合抽排通水槽内渗水，可以确保在工作空间无水作业。

通过向双P型止水条的通水槽中注气，使迎水侧止水条和背水侧止水条向外膨胀变形，可显著提高迎水侧止水条和背水侧止水条与池壁间的紧压力，提高池壁混凝土不平整处的密封效果。

采用本发明的结构，通过结构自重使得第二密封边框处的边框止水结构与泵站前池的池底形成密封，通过对拉压紧机构使得第一密封边框和第三密封边框处的边框止水结构与垂直池壁和平行池壁之间形成密封；通过密封铰接结构保证相邻围护板间的密封，在张拉对拉压紧机构前方便整体入水，入水后通过张拉可以形成有底坎的泵站前池不停水施工围堰结构与池壁的密封，再抽出围堰结构中的水，即可形成较大的作业空间。本发明可以预制好各部件，在施工处方便地入水、张拉、固定结构以及排水，从而满足不停水施工的需要。本发明能够根据需要形成L形的无水作业面和︺型的无水作业面，作业面积明显比申请人之前的发明更大。

边框止水结构较为简单，方便安装，通水槽形成渗水缓冲空间，为抽排渗水、避免池水大量渗入工作空间提供基础。管路接口连接抽水泵后，在工作过程中池水渗入作业空间时（代表通水槽内有积水，积水达不到一定高度不会突破背水侧止水条进入作业空间）可以方便地抽水，防止渗水突破边框止水结构进入作业空间。

密封铰接结构在水平方向上两个围护板的铰接部之间形成能够活动的密封（因为橡胶止水带会随着围护板的转动而变形），在竖向方向上与下方的边框止水结构即双P型止水带相粘接而形成密封，从而利用橡胶密封材料的弹性实现了活动密封，在围护板的不同旋转角度下均保持相邻围护板间的密封状态。

围堰主体结构入水时，预留一厘米高度工作间隙，张拉钢丝绳，再下放围堰主体结构到底的优点是：张拉钢丝绳时边板和侧板会发生旋转，在侧板和边板旋转到位后再下放，可以避免第三密封边框处与池底相接的边框止水结构与池底发生横向摩擦而导致①摩擦力过大而难以张拉到位，②与池底相接的边框止水结构在垂直于其延伸方向的横向摩擦力（垂直于边框止水结构延伸方向的摩擦力为横向摩擦力）下脱离原位导致密封受损。

张拉钢丝绳后再下放最后一厘米，会使竖向的边框止水结构（即双P型止水带）在顺向方向上（顺着边框止水结构延伸方向的方向）与平行池壁和垂直池壁在1厘米的行程上发生摩擦，一方面行程小，另一方面是顺向摩擦而非横向摩擦，因而不会导致摩擦处的密封受损。

附图说明

图1是泵站前池端部施工时泵站前池不停水施工围堰结构的平面结构示意图；

图2是泵站前池中部施工时泵站前池不停水施工围堰结构的平面结构示意图；

图3是对拉压紧机构的立面结构示意图；为方便示意对拉压紧机构，未按比例绘制中板和边板，也未显示各定滑轮与相应边框的连接结构；

图4是中部铰连四杆机构的结构示意图；

图5是中板和侧板连接处的密封铰接结构的结构示意图；

图6是中板和边板连接处的密封铰接结构的结构示意图；

图7是图1中A处的放大示意图。

实施方式

图3和图4中标号37所示为泵站前池设计水位。

如图1至图7所示，本发明提供了一种泵站前池不停水施工围堰结构，在泵站前池中用于底坎1处的池壁施工，底坎1处的池壁包括与底坎1相平行的平行池壁2，以及与底坎1垂直相接的垂直池壁3；

包括临近垂直池壁3的边板4、远离垂直池壁3的侧板5和位于边板4和侧板5之间的中板6，边板4和侧板5均为一个，中板6为一个或两个以上；

将边板4、中板6和侧板5统一称为围护板，相邻围护板之间相铰接并具有密封铰接结构7；

中板6与平行池壁2之间设有用于在底坎1和平行池壁2之间形成顶压配合的中部铰连四杆机构；

边板4与平行池壁2之间设有用于固定边板4端部与平行池壁2之间的距离的边部铰连四杆机构；

每个围护板均为钢制的长方形板，每个围护板的四条边上均设有由槽钢制成的边框，本实施例中，围护板厚10毫米，边框整体厚度为100毫米。每个围护板的边框均包括一个顶边框8、两个竖边框9和一个底边框10；

围护板用于与平行池壁2之间围成作业空间11，或用于与平行池壁2以及垂直池壁3之间围成作业空间11，边框均连接在围护板朝向作业空间11的一侧；

与垂直池壁3相接的竖边框9为第一密封边框12，与平行池壁2相接的竖边框9为第二密封边框13，与池底相接的底边框10为第三密封边框，将第一至第三密封边框统一称为密封边框，将垂直池壁3、平行池壁2和池底统一称为泵站前池混凝土表面，各密封边框上设有边框止水结构，边框止水结构由第一密封边框12经过第三密封框延伸至第二密封边框13；边框止水结构与泵站前池混凝土表面相压接形成密封；

第一密封边框12和第二密封边框13之间设有对拉压紧机构，对拉压紧机构用于使第一密封边框12和第三密封边框分别压紧垂直池壁3和平行池壁2。

采用本发明的结构，通过结构自重使得第二密封边框13处的边框止水结构与泵站前池的池底形成密封，通过对拉压紧机构使得第一密封边框12和第三密封边框处的边框止水结构与垂直池壁3和平行池壁2之间形成密封；通过密封铰接结构7保证相邻围护板间的密封，在张拉对拉压紧机构前方便整体入水，入水后通过张拉可以形成泵站前池不停水施工围堰结构与池壁的密封，再抽出围堰结构中的水，即可形成较大的作业空间11。本发明可以预制好各部件，在施工处方便地入水、张拉、固定结构以及排水，从而满足不停水施工的需要。本发明能够根据需要围成L形的无水作业面和︺型的无水作业面，作业面积明显比申请人之前的发明更大。

边框止水结构为双P型止水带，双P型止水带包括两个止水条，两个止水条的顶部之间连接有连接止水条14，连接止水条14和两个止水条为一体成型结构，连接止水条14和两个止水条围成用于抽排渗水的通水槽15；两个止水条中，与泵站前池的水体相接的一个为迎水侧止水条16，与工作空间相接的一个为背水侧止水条17；

通水槽15内粘接有抽水管18，抽水管18一端向下延伸至泵站前池的池底19，抽水管18另一端向上伸出第一密封边框12或第三密封边框的顶端并连接有管路接口，管路接口用于连接抽水泵。管路接口和抽水泵为常规技术，图均未示。渗水量通常较小，抽水泵选用微型泵即可。

边框止水结构较为简单，方便安装，通水槽15形成渗水缓冲空间，为抽排渗水、避免池水大量渗入工作空间提供基础。管路接口连接抽水泵后，在工作过程中池水渗入作业空间11时（代表通水槽15内有积水，积水达不到一定高度不会突破背水侧止水条17进入作业空间11）可以方便地抽水，防止渗水突破边框止水结构进入作业空间11。

所述密封铰接结构7具体是：

相邻两个围护板分别延伸出竖边框9设有铰接部20，两个铰接部20分别通过铰接套21与同一竖向设置的铰接轴22相铰接；两个铰接部20旋转至对接位置时，相邻两个围护板相互垂直；铰接套21和铰接轴22的铰接配合关系为常规结构，图未详示。

相邻两个围护板的竖边框9上分别设有连接用角铁23，连接用角铁23与相对应的铰接部20之间压设有密封间隙，相邻两个围护板对应的密封间隙之间设有橡胶止水带24，各连接用角铁23和其相对应的铰接部20之间设有压紧螺栓25，压紧螺栓25的一端为螺栓头部且另一端连接有压紧螺母26，橡胶止水带24紧压在铰接部20与连接用角铁23之间；橡胶止水带24的底端与其下方的边框止水结构（即双P型止水带）粘接在一起；

在底坎1与平行池壁2之间，中边部板及其竖边框9以及铰接部20的宽度之和大于底坎1与平行池壁2的间距。

密封铰接结构7在水平方向上两个围护板的铰接部20之间形成能够活动的密封（因为橡胶止水带24会随着围护板的转动而变形），在竖向方向上与下方的边框止水结构即双P型止水带相粘接而形成密封，从而利用橡胶密封材料的弹性实现了活动密封，在围护板的不同旋转角度下均保持相邻围护板间的密封状态。

将中板6和边板4统一称为中边部板，中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构结构相同，均包括与中边部板的竖边框9的中上部相铰接的上横杆27，上横杆27的另一端与一竖杆28的中上部相铰接；中边部板的竖边框9的中下部铰接有下横杆29，下横杆29与竖杆28的底端相铰接；上横杆27、下横杆29、竖杆28和中边部板的竖边框9组成铰连四杆机构；中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构均用于在底坎1和平行池壁2之间形成顶压配合结构。

向上拉动竖杆28时，铰连四杆机构变形收缩，竖杆28靠近中边部板的竖边框9而远离平行池壁2；下压拉动竖杆28时，铰连四杆机构变形张开，竖杆28远离中边部板的竖边框9而顶压平行池壁2。

对拉压紧机构具体是：

包括钢丝绳30、设置在第一密封边框12中下部的钢丝绳固定环31、设置在第二密封边框13中下部的第一定滑轮33、设置在第二密封边框13中上部的第二定滑轮34和设置在第一密封边框12上部的第三定滑轮35；

钢丝绳30的一端固定连接在钢丝绳固定环31上，钢丝绳30依次绕过第一定滑轮33、第二定滑轮34和第三定滑轮35后向上引出并连接紧线机构36。

紧线机构36采用自锁卷扬机，张紧钢丝绳后可以自锁以固定钢丝绳。

本发明还公开了相应的不停水施工方法，采用上述泵站前池不停水施工围堰结构按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤；

第二步骤是安装步骤，包括泵站前池端部施工安装步骤和泵站前池中部施工安装步骤；

第三步骤是抽水步骤；

第四步骤是对池壁进行施工作业；

第五步骤是拆卸步骤。

第一步骤具体是：

第一子步骤是现场测量，测量项目包括：

①预定的第一密封边框12和第二密封边框13安装处的垂直池壁3和平行池壁2的垂直度和平整度；

②预定的第三密封边框安装处的泵站前池混凝土底壁的坡度和平整度；

③底坎1与平行池壁2的垂直距离，主要是预定施工位置决定的边板4和侧板5的预定安装位置处的距离；

第二子步骤是加工；根据测量数据，不分先后顺序进行侧板5加工、中板6加工、边板4加工、各顶边框8、各竖边框9和各底边框10的加工；

安装钢丝绳固定环31、第一定滑轮33至第三定滑轮35；

截取与第一密封边框12、第二密封边框13和第三密封边框的总长相匹配的双P型止水带，在双P型止水带一端或两端的通水槽15内粘贴用于抽排渗水的通水管，在通水管伸出通水槽15的一端连接管路接口。

泵站前池端部施工安装步骤是：

第一子步骤是拼装；

第二子步骤是下水；

第三子步骤是初次加固；

第四子步骤是二次加固；

第一子步骤即拼装子步骤具体是：

在侧板5、中板6和边板4的四条边上分别安装边框，将侧板5、中板6（中板6可以设有两个或更多个，通常是一个即可）和边板4通过密封铰接结构7依次铰接拼装形成围堰主体结构；沿第一密封边框12至第三密封边框镶贴边框止水结构（即双P型止水带），并在相邻围护板之间将密封铰接结构7的橡胶止水带24的底端与边框止水结构相粘接；

连接中部铰连四杆机构和边部铰连四杆机构的竖杆28、上横杆27和下横杆29，使上横杆27和下横杆29均向竖杆28旋转靠拢；将中部铰连四杆机构的上横杆27和下横杆29分别与中板6的竖边框9相应位置相铰接，将边部铰连四杆机构的上横杆27和下横杆29分别与边板4的竖边框9相应位置相铰接；

使侧板5与中板6之间的夹角为钝角，与设计确定的施工固定角度相匹配，将钢丝绳30的一端固定在钢丝绳固定环31上，使钢丝绳30依次通过第一定滑轮33至第三定滑轮35后与紧线机构36（如自锁卷扬机）相连接，紧线机构36设置于泵站前池的池岸上；

第二子步骤即下水子步骤具体是：

确定预定的施工位置，在底坎1底端固定尼龙绳的一端，将尼龙绳向上引至泵站前池水面上方（上口），将尼龙绳作为定位基线，并在尼龙绳上做标记点，标记点对应中板6和边板4之间的铰接轴22的轴线；

标记点距垂直池壁3的距离等于边板4与第一密封边框12的宽度之和，边板4加第一密封边框12加边框止水结构即双P型止水带的宽度之和大于标记点距垂直池壁3的距离；

在第一密封边框12处的边框止水结构接触的垂直池壁3上标记围堰主体结构顶部预定高程；

使用吊具（如吊车）将围堰主体结构吊运至泵站前池待施工的端部处的水域上方，中板6平行于底坎1，使中板6和边板4之间的铰接轴22的中心线对准标记点；在平面位置校准后下落，中板6背靠底坎1；当围堰主体结构顶部距垂直池壁3上标记的围堰主体结构顶部预定高程10毫米时停止下放；

第三子步骤即初次加固子步骤具体是：

依次展开中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构，向下插打中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构的竖杆28，使中板6中下部与底坎1压紧，竖杆28压紧平行池壁2；使第一密封边框12处的边框止水结构（即双P型止水带）与垂直池壁3压紧；

在边板4上方的泵站前池的池岸上，用紧线机构36收紧钢丝绳30并锁止紧线机构36，对拉侧板5的第二密封边框13和边板4的第一密封边框12，使第一密封边框12和第二密封边框13处的边框止水结构（即双P型止水带）对应压紧垂直池壁3和平行池壁2；钢丝绳30的收紧程度以边框止水结构不漏水为准；

第四子步骤即二次加固子步骤具体是：

吊具（如吊车）继续下放围堰主体结构，直到触底；

依次向下插打中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构的竖杆28，使中板6中下部与底坎1压紧，竖杆28压紧平行池壁2，同时使第一密封边框12处的边框止水结构（即双P型止水带）与垂直池壁3压紧，

在边板4上方的泵站前池的池岸上，用紧线机构36收紧钢丝绳30（并锁止紧线机构36），对拉侧板5的第二密封边框13和边板4的第一密封边框12，使第一密封边框12和第二密封边框13处的边框止水结构（即双P型止水带）对应压紧垂直池壁3和平行池壁2；以上动作能够消除下放最后1厘米时可能产生的松动；

在平行池壁2上对应中部铰连四杆机构的竖杆28上端与边部铰连四杆机构的竖杆28上端的位置处分别安装膨胀螺丝38，将两根竖杆28上端分别固定在平行池壁2上；

在平行池壁2上对应边框止水结构（即双P型止水带）的位置安装膨胀螺丝38，将第二密封边框13处的边框止水结构固定在平行池壁2上；

在垂直池壁3上对应边框止水结构（即双P型止水带）的位置安装膨胀螺丝38，将第一密封边框12处的边框止水结构固定在垂直池壁3上；

先张拉钢丝绳30，再下放围堰主体结构到底的优点是：张拉钢丝绳30时边板4和侧板5会发生旋转，在侧板5和边板4旋转到位后再下放，可以避免第三密封边框处与池底19相接的边框止水结构与池底19发生横向摩擦而导致①摩擦力过大而难以张拉到位，②与池底19相接的边框止水结构在垂直于其延伸方向的横向摩擦力（垂直于边框止水结构延伸方向的摩擦力为横向摩擦力）下脱离原位导致密封受损。

张拉钢丝绳30后再下放最后一厘米，会使竖向的边框止水结构（即双P型止水带）在顺向方向上（顺着边框止水结构延伸方向的方向）与平行池壁2和垂直池壁3在1厘米的行程上发生摩擦，一方面行程小，另一方面是顺向摩擦而非横向摩擦，因而不会导致摩擦处的密封受损。

泵站前池中部施工安装步骤是：

第一子步骤是拼装；

第二子步骤是下水；

第三子步骤是初次加固；

第四子步骤是二次加固；

第一子步骤即拼装子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第一子步骤的不同之处在于：未连接边部铰连四杆机构的竖杆28、上横杆27和下横杆29；

第二子步骤即下水子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第二子步骤的不同之处在于：

尼龙绳上的标记点对应中板6中心；

在第一密封边框12处的边框止水结构接触的平行池壁2上标记围堰主体结构顶部预定高程，并在第二密封边框13处的边框止水结构接触的平行池壁2上标记围堰主体结构顶部预定高程；

使用吊具（如吊车）将围堰主体结构吊运至泵站前池待施工的端部处的水域上方，中板6平行于底坎1，使中板6的中心对准标记点；

第三子步骤即初次加固子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第三子步骤的不同之处在于：未展开边部铰连四杆机构，未向下插打边部铰连四杆机构的竖杆28；第一密封边框12和第二密封边框13处的边框止水结构（即双P型止水带）均压紧平行池壁2；

第四子步骤即二次加固子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第四子步骤的不同之处在于：未向下插打边部铰连四杆机构的竖杆28，未安装与边部铰连四杆机构的竖杆28相对应的膨胀螺丝38，收紧钢丝绳30时，第一密封边框12和第二密封边框13处的边框止水结构（即双P型止水带）均压紧平行池壁2；

第一密封边框12处的边框止水结构和第二密封边框13处的边框止水结构均通过膨胀螺丝38固定在平行池壁2上。

第三步骤即抽水步骤是：使用潜水泵抽排围堰主体结构中的水，使管路接口连接抽水泵，开启抽水泵排出双P型止水带的通水槽15内的水，然后关闭潜水泵和抽水泵；

第四步骤即对池壁进行施工作业步骤中，如果发现背水侧止水条17处向工作空间漏水，表明通水槽15内的水位积累到一定水位（没有水压时渗水不会突破背水侧止水条17），此时开启抽水泵直到将通水槽15内的水排空，保证在工作空间实现不停水围堰施工；

封闭通水槽15的两端开口，由通水槽15开口处向通水槽15内注入气体，使迎水侧止水条16和背水侧止水条17发生变形从而进一步压紧池壁。泵站前池端部施工时迎水侧止水条16压紧垂直池壁3和平行池壁2，泵站前池中部施工时迎水侧止水条16压紧平行池壁2。对池壁进行施工作业为现有技术，根据具体的施工目标确定具体实施方法，不再赘述。

第五步骤即拆卸步骤具体是：

待施工质量验收合格后，向围堰主体结构中注水，断开管路接口与抽水泵的连接，放松钢丝绳30，卸掉膨胀螺丝38，上提竖杆28（中部铰连四杆机构的竖杆28，或者中部铰连四杆机构和边部铰连四杆机构的竖杆28），用吊具（如吊车）整体吊出围堰主体结构。有需要进行不停水施工的其他位置时（如平行池壁2的下一处待施工处），使用吊车将围堰主体结构移运至施工位置；否则运回仓库保存。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.泵站前池不停水施工围堰结构，其特征在于：在泵站前池中用于底坎处的池壁施工，底坎处的池壁包括与底坎相平行的平行池壁，以及与底坎垂直相接的垂直池壁；

包括临近垂直池壁的边板、远离垂直池壁的侧板和位于边板和侧板之间的中板，边板和侧板均为一个，中板为一个或两个以上；

将边板、中板和侧板统一称为围护板，相邻围护板之间相铰接并具有密封铰接结构；

中板与平行池壁之间设有用于在底坎和平行池壁之间形成顶压配合的中部铰连四杆机构；

边板与平行池壁之间设有用于固定边板端部与平行池壁之间的距离的边部铰连四杆机构；

每个围护板均为长方形板，每个围护板的四条边上均设有边框，每个围护板的边框均包括一个顶边框、两个竖边框和一个底边框；

围护板用于与平行池壁或平行池壁以及垂直池壁之间围成作业空间，边框均连接在围护板朝向作业空间的一侧；

与垂直池壁相接的竖边框为第一密封边框，与平行池壁相接的竖边框为第二密封边框，与池底相接的底边框为第三密封边框，将第一至第三密封边框统一称为密封边框，将垂直池壁、平行池壁和池底统一称为泵站前池混凝土表面，各密封边框上设有边框止水结构，边框止水结构由第一密封边框经过第三密封框延伸至第二密封边框；边框止水结构与泵站前池混凝土表面相压接形成密封；

第一密封边框和第二密封边框之间设有对拉压紧机构，对拉压紧机构用于使第一密封边框和第三密封边框分别压紧垂直池壁和平行池壁；

所述密封铰接结构具体是：

相邻两个围护板分别延伸出竖边框设有铰接部，两个铰接部分别通过铰接套与同一竖向设置的铰接轴相铰接；两个铰接部旋转至对接位置时，相邻两个围护板相互垂直；

相邻两个围护板的竖边框上分别设有连接用角铁，连接用角铁与相对应的铰接部之间压设有密封间隙，相邻两个围护板对应的密封间隙之间设有橡胶止水带，各连接用角铁和其相对应的铰接部之间设有压紧螺栓，压紧螺栓的一端为螺栓头部且另一端连接有压紧螺母，橡胶止水带紧压在铰接部与连接用角铁之间；橡胶止水带的底端与其下方的边框止水结构粘接在一起；

在底坎与平行池壁之间，中边部板及其竖边框以及铰接部的宽度之和大于底坎与平行池壁的间距。

2.根据权利要求1所述的泵站前池不停水施工围堰结构，其特征在于：

边框止水结构为双P型止水带，双P型止水带包括两个止水条，两个止水条的顶部之间连接有连接止水条，连接止水条和两个止水条为一体成型结构，连接止水条和两个止水条围成用于抽排渗水的通水槽；两个止水条中，与泵站前池的水体相接的一个为迎水侧止水条，与工作空间相接的一个为背水侧止水条；

通水槽内粘接有抽水管，抽水管一端向下延伸至泵站前池的池底，抽水管另一端向上伸出第一密封边框或第三密封边框的顶端并连接有管路接口，管路接口用于连接抽水泵。

3.根据权利要求2所述的泵站前池不停水施工围堰结构，其特征在于：将中板和边板统一称为中边部板，中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构结构相同，均包括与中边部板的竖边框的中上部相铰接的上横杆，上横杆的另一端与一竖杆的中上部相铰接；中边部板的竖边框的中下部铰接有下横杆，下横杆与竖杆的底端相铰接；上横杆、下横杆、竖杆和中边部板的竖边框组成铰连四杆机构；中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构均用于在底坎和平行池壁之间形成顶压配合结构。

4.根据权利要求3所述的泵站前池不停水施工围堰结构，其特征在于：对拉压紧机构具体是：

包括钢丝绳、设置在第一密封边框中下部的钢丝绳固定环、设置在第二密封边框中下部的第一定滑轮、设置在第二密封边框中上部的第二定滑轮和设置在第一密封边框上部的第三定滑轮；

钢丝绳的一端固定连接在钢丝绳固定环上，钢丝绳依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮后向上引出并连接紧线机构。

5.根据权利要求4所述的泵站前池不停水施工围堰结构，其特征在于：紧线机构采用自锁卷扬机。

6.不停水施工方法，采用权利要求5中所述泵站前池不停水施工围堰结构进行，其特征在于按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤；

第二步骤是安装步骤，包括泵站前池端部施工安装步骤和泵站前池中部施工安装步骤；

第三步骤是抽水步骤；

第四步骤是对池壁进行施工作业；

第五步骤是拆卸步骤；

第一步骤具体是：

第一子步骤是现场测量，测量项目包括：

①预定的第一密封边框和第二密封边框安装处的垂直池壁和平行池壁的垂直度和平整度；

②预定的第三密封边框安装处的泵站前池混凝土底壁的坡度和平整度；

③底坎与平行池壁的垂直距离；

第二子步骤是加工；根据测量数据，不分先后顺序进行侧板加工、中板加工、边板加工、各顶边框、各竖边框和各底边框的加工；

安装钢丝绳固定环、第一定滑轮至第三定滑轮；

截取与第一密封边框、第二密封边框和第三密封边框的总长相匹配的双P型止水带，在双P型止水带一端或两端的通水槽内粘贴用于抽排渗水的通水管，在通水管伸出通水槽的一端连接管路接口；

泵站前池端部施工安装步骤是：

第一子步骤是拼装；

第二子步骤是下水；

第三子步骤是初次加固；

第四子步骤是二次加固；

第一子步骤即拼装子步骤具体是：

在侧板、中板和边板的四条边上分别安装边框，将侧板、中板和边板通过密封铰接结构依次铰接拼装形成围堰主体结构；沿第一密封边框至第三密封边框镶贴边框止水结构，并在相邻围护板之间将密封铰接结构的底端与边框止水结构相粘接；

连接中部铰连四杆机构和边部铰连四杆机构的竖杆、上横杆和下横杆，使上横杆和下横杆均向竖杆旋转靠拢；将中部铰连四杆机构的上横杆和下横杆分别与中板的竖边框相应位置相铰接，将边部铰连四杆机构的上横杆和下横杆分别与边板的竖边框相应位置相铰接；

使侧板与中板之间的夹角为钝角，将钢丝绳的一端固定在钢丝绳固定环上，使钢丝绳依次通过第一定滑轮至第三定滑轮后与紧线机构相连接，紧线机构设置于泵站前池的池岸上；

第二子步骤即下水子步骤具体是：

确定预定的施工位置，在底坎底端固定尼龙绳的一端，将尼龙绳向上引至泵站前池水面上方，将尼龙绳作为定位基线，并在尼龙绳上做标记点，标记点对应中板和边板之间的铰接轴的轴线；

标记点距垂直池壁的距离等于边板与第一密封边框的宽度之和；

在第一密封边框处的边框止水结构接触的垂直池壁上标记围堰主体结构顶部预定高程；

使用吊具将围堰主体结构吊运至泵站前池待施工的端部处的水域上方，中板平行于底坎，使中板和边板之间的铰接轴的中心线对准标记点；在平面位置校准后下落，中板背靠底坎；当围堰主体结构顶部距垂直池壁上标记的围堰主体结构顶部预定高程10毫米时停止下放；

第三子步骤即初次加固子步骤具体是：

依次展开中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构，向下插打中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构的竖杆，使中板中下部与底坎压紧，竖杆压紧平行池壁；使第一密封边框处的边框止水结构与垂直池壁压紧；

在边板上方的泵站前池的池岸上，用紧线机构收紧钢丝绳，对拉侧板的第二密封边框和边板的第一密封边框，使第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构对应压紧垂直池壁和平行池壁；钢丝绳的收紧程度以边框止水结构不漏水为准；

第四子步骤即二次加固子步骤具体是：

吊具继续下放围堰主体结构，直到触底；

依次向下插打中部铰连四杆机构与边部铰连四杆机构的竖杆，使中板中下部与底坎压紧，竖杆压紧平行池壁，同时使第一密封边框处的边框止水结构与垂直池壁压紧，

在边板上方的泵站前池的池岸上，用紧线机构收紧钢丝绳，对拉侧板的第二密封边框和边板的第一密封边框，使第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构对应压紧垂直池壁和平行池壁；

在平行池壁上对应中部铰连四杆机构的竖杆上端与边部铰连四杆机构的竖杆上端的位置处分别安装膨胀螺丝，将两根竖杆上端分别固定在平行池壁上；

在平行池壁上对应边框止水结构的位置安装膨胀螺丝，将第二密封边框处的边框止水结构固定在平行池壁上；

在垂直池壁上对应边框止水结构的位置安装膨胀螺丝，将第一密封边框处的边框止水结构固定在垂直池壁上；

泵站前池中部施工安装步骤是：

第一子步骤是拼装；

第二子步骤是下水；

第三子步骤是初次加固；

第四子步骤是二次加固；

第一子步骤即拼装子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第一子步骤的不同之处在于：未连接边部铰连四杆机构的竖杆、上横杆和下横杆；

第二子步骤即下水子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第二子步骤的不同之处在于：

尼龙绳上的标记点对应中板中心；

在第一密封边框处的边框止水结构接触的平行池壁上标记围堰主体结构顶部预定高程，并在第二密封边框处的边框止水结构接触的平行池壁上标记围堰主体结构顶部预定高程；

使用吊具将围堰主体结构吊运至泵站前池待施工的端部处的水域上方，中板平行于底坎，使中板的中心对准标记点；

第三子步骤即初次加固子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第三子步骤的不同之处在于：未展开边部铰连四杆机构，未向下插打边部铰连四杆机构的竖杆；第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构均压紧平行池壁；

第四子步骤即二次加固子步骤与泵站前池端部施工安装步骤的第四子步骤的不同之处在于：未向下插打边部铰连四杆机构的竖杆，未安装与边部铰连四杆机构的竖杆相对应的膨胀螺丝，收紧钢丝绳时，第一密封边框和第二密封边框处的边框止水结构均压紧平行池壁；

第一密封边框处的边框止水结构和第二密封边框处的边框止水结构均通过膨胀螺丝固定在平行池壁上；

第三步骤即抽水步骤是：使用潜水泵抽排围堰主体结构中的水，使管路接口连接抽水泵，开启抽水泵排出双P型止水带的通水槽内的水，然后关闭潜水泵和抽水泵；

第四步骤中，如果发现背水侧止水条处向工作空间漏水，则开启抽水泵直到将通水槽内的水排空，保证在工作空间实现不停水围堰施工；

封闭通水槽的两端开口，由通水槽开口处向通水槽内注入气体，使迎水侧止水条和背水侧止水条发生变形从而进一步压紧池壁；

第五步骤即拆卸步骤具体是：

待施工质量验收合格后，向围堰主体结构中注水，断开管路接口与抽水泵的连接，放松钢丝绳，卸掉膨胀螺丝，上提竖杆，用吊具整体吊出围堰主体结构。

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