CN115492193A - 一种临岸取排水管道系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种临岸取排水管道系统及其施工方法，该系统包括：基底平整基础、护堤围堰、隔墙、填料、水中桩基、定位桩头、平台梁板、墩台、管道、取排水头；基底平整基础修筑在水下地基上；护堤围堰修筑在基底平整基础上，护堤围堰由若干个沉箱构成；隔墙设置在沉箱内，将沉箱内部空间分隔为若干个区域，若干个区域中包括至少一个管道安装区域，管道安装区域通过在隔墙及沉箱壁上开设门洞形成从陆侧贯通至水侧的贯穿通道；填料填装在非管道安装区域中；平台梁板通过定位桩头架设在水中桩基上，平台梁板的一侧与贯穿通道相连；平台梁板上形成有导向道区域；管道沿贯穿通道至导向道区域设置，位于水下的管道段上连接有若干个取排水头。

Description

一种临岸取排水管道系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及临岸取排水技术领域，特别涉及一种临岸取排水管道系统及其施工方法。

背景技术

电厂、自来水厂等许多工程项目在运行过程中需要大量从水域取排水，因此这类工程多设在临江、临海的岸边，以获得稳定水源。现有技术的临岸取水管道一般是采用取排水堤、敷设沉管或采用顶管、盾构工法在水底土中顶进而构建的，现有技术的这类临岸取水管道系统适用于地质断面平缓，地层软的临岸区域。然而，临江、临海岸线中也会存在坡率较陡、地质较硬的地质区，比如我国从南至北所存在岩质海岸线地质区，这类地质区并不适用于现有技术的这类将管道构建在水底土层中方式。从安全角度，该类地质区域适宜项目主体部分建设，但却不适宜采用沉管、顶管或盾构等常规工法施工取排水构筑物，对设计施工构成难度，甚至影响了项目选址。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种适用于坡率较陡且地质较硬的区域的临岸取排水管道系统及其施工方法。

为实现达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种临岸取排水管道系统，其特征在于，包括：基底平整基础、护堤围堰、隔墙、填料、水中桩基、定位桩头、平台梁板、墩台、管道、取排水头；其中，基底平整基础修筑在水下地基上；护堤围堰修筑在基底平整基础上，护堤围堰由若干个并排设置的箱式结构构成；隔墙设置在箱式结构内，将箱式结构内部空间分隔为若干个区域，若干个区域中包括至少一个管道安装区域，管道安装区域通过在隔墙及箱式结构壁上开设门洞形成从陆侧贯通至水侧的贯穿通道；填料填装在箱式结构内部的非管道安装区域中；若干个水中桩基分若干排设置在水侧且插入水下地基中，平台梁板通过定位桩头架设在水中桩基上，平台梁板的一侧与贯穿通道相连；若干个墩台分两排设置在平台梁板上，使得平台梁板在两排墩台之间形成导向道区域；管道沿贯穿通道至导向道区域设置，管道位于水侧的末端为封堵端部，管道位于陆侧末端为开放端部，管道位于水下的管道段上连接有若干个取排水头。

进一步，在本发明提供的临岸取排水管道系统中，还可以具有这样的特征：其中，管道设置在平台梁板上的管道段通过限位组件进行限位固定。

进一步，在本发明提供的临岸取排水管道系统中，还可以具有这样的特征：其中，限位组件包括压覆在管道表面的压覆结构以及将压覆结构的两侧边沿固定在平台梁板上的螺栓固定件。

进一步，在本发明提供的临岸取排水管道系统中，还可以具有这样的特征：其中，管道由若干个管节组成，位于水侧的最末端的管节为一端封堵的管节，相邻的管节之间通过法兰及螺栓连接。

进一步，在本发明提供的临岸取排水管道系统中，还可以具有这样的特征：其中，管道在每个门洞处对应设置有密封止水装置。

7.本发明提供一种上述临岸取排水管道系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在水下地基上修筑基底平整基础，构建一个平整的上表面；

步骤2，在基底平整基础上修筑护堤围堰，护堤围堰由若干个并排设置的箱式结构构成，对箱式结构内部修筑隔墙进行分隔，隔墙和箱式结构上对应贯穿通道预留门洞，门洞进行临时封堵；

步骤3，在箱式结构内部的非管道安装区域进行填料填装；

步骤4，在门洞位置安装密封止水装置；

步骤5，在水中施工水中桩基，水中桩基的头部预留定位桩头的安装位置；

步骤6，预制构成平台梁板的预制板和预制梁，在现场浇筑完成平台梁板的架设安装；

步骤7，在陆侧安装管道顶进的后配套装置；

步骤8，安装陆侧管道：管道逐级穿越门洞，当穿越临水门洞时，从外侧进行水下进行临时封堵的破除；

步骤9，安装水侧管道：管道继续在水中顶进；

步骤10，顶进完成，在位于水侧的管道段安装取排水头，并对管道进行限位。

进一步，在本发明提供的施工方法中，还可以具有这样的特征：其中，箱式结构采用沉箱或通过钢板桩及钢管桩在水中基坑现浇施工完成。

进一步，在本发明提供的施工方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6制造预制板时还包括在预制板的表面进行减摩加工。

进一步，在本发明提供的施工方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤9安装水侧管道时还包括在管道的内部增设配重。

本发明的作用和效果：

本发明提供的临岸取排水管道系统，不需要从水下土层中铺设沉管，通过水中桩基、定位桩头、平台梁板将位于水下部分的管道段架设起来，并且通过墩台和限位组件进行限位，确保了管道在水中结构稳固，不会受水流冲刷而影响其位置移动。另外，在陆侧通过基底平整基础、护堤围堰、隔墙和填料构建了稳固的护堤，由于隔墙的分隔区域设计，如出现有渗水情况，可通隔墙将渗水控制在分隔区域内，这些结构特征使得本发明的临岸取排水管道系统可以很好的适用在坡率较陡且地质较硬的区域，比如临海岩石地基。此外，本发明的临岸取排水管道系统也能够适用于地质较软的区域，比如土层地基、沙层地基等区域，适用范围广。

本发明提供施工方法，包括实施混凝土结构护堤、水中平台、多道止水的工艺，保证在大坡率岸边管道直接安全顶进入水，该施工方法可以适用在无法施工常规入土顶管及盾构的情况下。

附图说明

图1是本发明实施例中的临岸取排水管道系统的立面示意图；

图2是本发明实施例中的临岸取排水管道系统的平面示意图；

图3是本发明实施例中的临岸取排水管道系统对应图1中B-B横断面的示意图。

图4是本发明实施例中的施工方法的施工过程示意图(一)；

图5是本发明实施例中的施工方法的施工过程示意图(二)。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的技术方案作具体阐述。

<实施例1>

参阅图1至图3，本实施例提供一种临岸取排水管道系统，其包括：基底平整基础1、护堤围堰2、隔墙3、填料4、水中桩基7、定位桩头8、平台梁板9、墩台16、管道12、取排水头18、限位组件17、密封止水装置6。

本实施例的临岸取排水管道系统为临海岸的取水结构，本实施例中海水中的地基为岩石，如图1所示，图1中14表示陆上岩石面、15表示水下岩石面。但并不以此为限制，本发明的临岸取排水管道系统还可以实施在临江、临湖的水域，地基也不限于岩石地基，还可以是土层地基、沙层地基等。

基底平整基础1修筑在水下岩石面上。基底平整基础1的主体是通过建筑材料修筑的堰体，堰体外围利用钢板桩进行围堰。

护堤围堰2修筑在基底平整基础1上。护堤围堰2由若干个并排设置的箱式结构构成，如图2所示，在本实施例中箱式结构采用预制的沉箱。隔墙3修筑在沉箱2a内，将箱式结构内部空间分隔为若干个区域。若干个区域中包括至少一个管道安装区域，管道安装区域通过在隔墙3及沉箱2a壁上开设门洞形成从陆侧贯通至水侧的贯穿通道。本实施例在图2中示意了将图2所示中间的沉箱2a的中间区域设置为贯穿通道。填料4填装在箱式结构内部的非管道安装区域中。另外，在护堤围堰2的顶部还可以设置有盖板结构19。

若干个水中桩基7分若干排设置在水侧且插入水下岩石中。水中桩基7采用钢管桩内部设置混凝土桩的形式，保证了桩基施工和后期耐久性。在本实施例中如图2所示若干个水中桩基7分为两排设置，但并不以此为限制，在其他实施例中可以根据需要设置为多排。

平台梁板9通过定位桩头8架设在两排水中桩基7上，平台梁板9的一侧与贯穿通道相连。平台梁板9由若干预制梁或预制板组成，它们之间通过混凝土浇筑连接。图3中示意了平台梁板9的预制梁9b和预制板9a。若干个墩台16分两排浇筑设置在平台梁板9上，使得平台梁板9在两排墩台16之间形成导向道区域。

如图1所示，管道12沿贯穿通道至导向道区域设置，管道12的一端位于陆侧，一端位于水侧(本实施例中为海侧)。管道12位于水下的管道段上连接有若干个取排水头18，用于从水体中取水或排水，取排水头18即带有进水阀或排水阀的头部管道。管道12位于水侧的末端为封堵端部，管道12位于陆侧末端为开放端部。管道12由若干个管节组成，位于水侧的最末端的管节为一端封堵的管节(如图1所示12a)，相邻的管节之间通过法兰及螺栓连接。位于陆侧的最末端管节用于与临岸取水工程项目的供水管道或排水管道连接。

管道12可以是圆管或方管，如图3本实施例中采用了方管结构。

如图3所示，管道12设置在平台梁板9上的管道段通过限位组件进行限位固定。限位组件17包括压覆在管道表面的压覆结构以及将压覆结构的两侧边沿固定在平台梁板上的螺栓固定件。压覆结构可以是金属板或混凝土预制板等板状的压覆结构，也可以是金属绳锁或尼龙绳索等绳索状的压覆结构。

如图1和图2所示，管道12在每个门洞处对应设置有密封止水装置6，使得整个系统形成有多道密封，密封止水装置6为采用密封圈或密封套。

<实施例2>

本实施例提供上述临岸取排水管道系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：在水下岩石面上修筑基底平整基础，构建一个平整的上表面。

步骤2：在基底平整基础上修筑护堤围堰，护堤围堰由若干个并排设置的箱式结构构成，箱式结构采用沉箱或通过钢板桩及钢管桩在水中基坑现浇施工完成。

对箱式结构内部修筑隔墙进行分隔，隔墙和箱式结构上对应贯穿通道预留门洞，门洞进行临时封堵。如图4所示的临时封堵5可以根据实际情况采用封堵板、封堵塑料套等。

步骤3：在箱式结构内部的非管道安装区域进行填料填装。

步骤4：在门洞位置安装密封止水装置。

步骤5：在水中施工水中桩基，水中桩基的头部预留定位桩头的安装位置。

步骤6：预制构成平台梁板的预制板和预制梁，预制板的表面进行减摩加工。在现场浇筑完成平台梁板的架设安装。

步骤7：在陆侧安装管道顶进的后配套装置。

步骤8：安装陆侧管道：参阅图3，管道逐级穿越门洞，当穿越临水门洞时，从外侧进行水下进行临时封堵的破除。

步骤9：安装水侧管道，参阅图4，管道继续在水中顶进。

在本步骤9中，当遇到管道抗浮不够的情况时，可以在管道的内部增设有配重，图5所示13为配重块。

在本步骤9中，当水侧管道的安装过程中出现管节接缝渗水等情况，可以首先通过隔墙将渗水控制在分隔区域内，然后施工人员需要及时采取回填、加固等措施。

步骤10：顶进完成，在位于水侧的管道段安装取排水头，并通过限位组件对管道进行限位。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种临岸取排水管道系统，其特征在于，包括：基底平整基础、护堤围堰、隔墙、填料、水中桩基、定位桩头、平台梁板、墩台、管道、取排水头；

其中，所述基底平整基础修筑在水下地基上；

所述护堤围堰修筑在所述基底平整基础上，所述护堤围堰由若干个并排设置的箱式结构构成；

所述隔墙设置在所述箱式结构内，将箱式结构内部空间分隔为若干个区域，所述若干个区域中包括至少一个管道安装区域，所述管道安装区域通过在隔墙及箱式结构壁上开设门洞形成从陆侧贯通至水侧的贯穿通道；

所述填料填装在箱式结构内部的非管道安装区域中；

若干个所述水中桩基分若干排设置在水侧且插入水下地基中，所述平台梁板通过定位桩头架设在所述水中桩基上，所述平台梁板的一侧与所述贯穿通道相连；

若干个所述墩台分两排设置在所述平台梁板上，使得所述平台梁板在两排墩台之间形成导向道区域；

所述管道沿所述贯穿通道至所述导向道区域设置，所述管道位于水侧的末端为封堵端部，所述管道位于陆侧末端为开放端部，所述管道位于水下的管道段上连接有若干个所述取排水头。

2.如权利要求1所述的临岸取排水管道系统，其特征在于：

其中，所述管道设置在所述平台梁板上的管道段通过限位组件进行限位固定。

3.如权利要求2所述的临岸取排水管道系统，其特征在于：

其中，所述限位组件包括压覆在管道表面的压覆结构以及将所述压覆结构的两侧边沿固定在所述平台梁板上的螺栓固定件。

4.如权利要求1所述的临岸取排水管道系统，其特征在于：

其中，所述管道由若干个管节组成，位于水侧的最末端的管节为一端封堵的管节，相邻的管节之间通过法兰及螺栓连接。

5.如权利要求1所述的临岸取排水管道系统，其特征在于：

其中，所述管道在每个门洞处对应设置有密封止水装置。

6.如权利要求1～5中任意一项所述临岸取排水管道系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在水下地基上修筑基底平整基础，构建一个平整的上表面；

步骤2，在基底平整基础上修筑护堤围堰，所述护堤围堰由若干个并排设置的箱式结构构成，对箱式结构内部修筑隔墙进行分隔，隔墙和箱式结构上对应贯穿通道预留门洞，门洞进行临时封堵；

步骤3，在箱式结构内部的非管道安装区域进行填料填装；

步骤4，在门洞位置安装密封止水装置；

步骤5，在水中施工水中桩基，水中桩基的头部预留定位桩头的安装位置；

步骤6，预制构成平台梁板的预制板和预制梁，在现场浇筑完成平台梁板的架设安装；

步骤7，在陆侧安装管道顶进的后配套装置；

步骤8，安装陆侧管道：管道逐级穿越门洞，当穿越临水门洞时，从外侧进行水下进行临时封堵的破除；

步骤9，安装水侧管道：管道继续在水中顶进；

步骤10，顶进完成，在位于水侧的管道段安装取排水头，并对管道进行限位。

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：

其中，所述箱式结构采用沉箱或通过钢板桩及钢管桩在水中基坑现浇施工完成。

8.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：

其中，步骤6制造预制板时还包括在预制板的表面进行减摩加工。

9.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：

其中，步骤9安装水侧管道时还包括在管道的内部增设配重。

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