CN116145623A - 一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，包括以下步骤：首先在河道的滩地上建设导流明渠，其次将导流明渠作为通航建筑物的闸室和上下游导航墙，在导流明渠的基础上进行上下闸首、短廊道输水系统及闸门安装的施工；再连通导流明渠与河道，在河道施工段的上、下游围堰，最后在围堰内建设挡泄水建筑物，施工完毕后拆除围堰，启用挡泄水建筑物进行过洪；本发明可避免闸坝分离式枢纽在施工过程中使河道完全断航，同时将导流明渠作为通航建筑物的一部分，避免重新建设通航建筑物的船闸和导航墙结构；导流明渠的结构亦可减少土方开挖量，缩减导流明渠占用的土地面积，对现有建筑物起到支护保护作用。

Description

一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法

技术领域

本发明涉及水利和水运工程技术领域，具体涉及到一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法。

背景技术

在天然河道上新建水利枢纽时，需要通过围堰截断天然河道，为水利枢纽的修建提供干地施工条件，为避免水流因原河道堵塞而溢出，需要先设计合适的导流方式以连通被阻塞河道的上下游，保证施工期的行洪要求，导流基本方式可分为分期围堰导流和一次拦断河床围堰导流两类，对于施工期有通航要求的，往往采取分期围堰导流的方式。

新建水利枢纽在受河道宽度所限时，会通过建设闸坝分离式枢纽，使通航建筑物不占用河道宽度，有利于其他附属建筑的布置，由于挡泄水建筑物建成后必然会使原河道断航，因此闸坝分离式枢纽通常采用一次拦断河床围堰导流的施工方式，通过另建泄水建筑物用于导流，泄水建筑物可分为：导流明渠、导流隧洞、导流涵管以及施工过程中的坝体底孔导流、缺口导流和不同泄水建筑物的组合导流。

然而一次拦断河床围堰导流的施工方式会导致整个施工期间河道将完全断航，并且还需在河滩上开挖大量土方以另建通航建筑物，使得闸坝分离式枢纽的工期比闸坝并列式枢纽更长；在通航建筑物施工时，施工队伍还需考虑河滩上原有的桥墩、电缆塔基等建筑物，避免在建设通航建筑物的过程中破坏了现有建筑物的稳定情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：在河道的滩地上建设导流明渠两岸的双排地连墙和所述导流明渠底部的透水底板，在此过程中所述河道正常通航和过洪；

S2：将所述导流明渠作为通航建筑物的闸室和上下游导航墙，在所述导流明渠的基础上进行上下闸首、短廊道输水系统及闸门安装的施工；

S3：在所述导流明渠的下游引航道的底部铺设模袋混凝土，利用所述模袋混凝土建成所述下游引航道的护坡和护底；

S4：连通所述导流明渠与所述河道，在所述河道施工段的上、下游围堰，为挡泄水建筑物创造干地施工条件，在此过程中由所述导流明渠进行通航和过洪；

S5：在所述围堰内建设所述挡泄水建筑物，施工完毕后拆除所述围堰，启用所述挡泄水建筑物进行过洪；

S6：移除所述下游引航道底部的所述护坡和所述护底。

本发明可避免闸坝分离式枢纽在施工过程中使所述河道完全断航，在施工所述导流明渠时可由原所述河道通航，当所述河道在施工所述挡泄水建筑物时，所述导流明渠的结构亦可满足所述河道的通航需求。

在设计所述导流明渠用于原所述河道泄水的同时，将所述导流明渠作为所述通航建筑物的一部分，避免在开挖所述导流明渠后还需重新建设所述通航建筑物的船闸和导航墙结构，节省了大量工期。

所述双排地连墙结构可减少所述导流明渠时的土方开挖量，缩减所述导流明渠占用的土地面积，为其它附属建筑的布置留出空间，同时所述双排地连墙结构可以对现有建筑物起到支护保护作用，确保了所述导流明渠两岸结构的稳定，避免破坏滩地上原有的桥墩、电缆塔基等建筑物。

在所述河道施工段的上、下游围堰后，洪水由所述导流明渠过洪，但所述导流明渠的断面面积较小，洪水经过所述导流明渠时流速较大，故过洪后可能会对所述下游引航道产生较大的冲刷问题，导致河床下切，因此需要在围堰前在所述下游引航道的底部建设所述护坡和所述护底，利用所述护坡和所述护底保护所述下游引航道的河床。

所述护坡和所述护底建成后将抬高所述下游引航道的底标高，使所述下游引航道的底标高超过原设计的引航道高程，当所述挡泄水建筑物可以过洪时，所述下游引航道的水位将显著下降，此时所述护坡和所述护底会成为水下碍航建筑物，如果在正式运营期时过闸流量较大大，船舶过闸时需停靠在引航道停泊段，当船舶从停泊段启动的时候船底螺旋桨会破坏所述护坡或所述护底，所述护坡或所述护底也会损坏船的螺旋桨，因此需要拆除所述护坡和所述护底以还原所述下游引航道的底标高。

所述护坡和所述护底采用模袋混凝土建设，模袋混凝土铺设简单便捷，且在拆除时，模袋混凝土建成的所述护坡和所述护底在水底经过快速破碎切割后，可在岸边直接将模袋混凝土的模袋从水底直接拉至岸上，相比采用现浇混凝土的结构拆除更加方便，且不会对水底造成较大扰动。

优选地，所述导流明渠的具体施工过程如下：

S1.1:在河道的滩地上建设所述双排地连墙，随后开挖所述导流明渠两岸的所述双排地连墙之间的土体至设计高程；

S1.2:在两岸所述双排地连墙之间的地面上铺设透水底板，并在所述双排地连墙的迎水侧建设所述通航建筑物的配套附属设施；

S1.3:在所述双排地连墙的迎水侧施工混凝土衬砌，通过所述混凝土衬砌填充所述双排地连墙与所述透水底板之间的间隙。

所述双排地连墙施工时，需要挖出的土方主要为各个地连墙的槽和所述双排地连墙之间的土，无需二次挖土回填来建设船闸闸室。

优选地，所述通航建筑物的配套附属设施施工完成后，通过所述混凝土衬砌找平所述双排地连墙的墙面。

优选地，所述通航建筑物的配套附属设施包括钢护木、系船柱、水尺和爬梯，所述钢护木设置在所述双排地连墙迎水侧的表面，所述系船柱、水尺和爬梯嵌设在所述双排地连墙的墙体上。

在船闸工作时，所述通航建筑物的配套附属设施用于确保船闸闸室内船舶的安全。

优选地，所述双排地连墙包括外墙、内墙和空箱底板，所述外墙和所述内墙并列设置，所述外墙和所述内墙之间设置有隔墙，所述空箱底板设置在所述外墙、所述隔墙和所述内墙的顶部，所述空箱底板用于连接所述外墙、所述隔墙和所述内墙。

优选地，所述外墙、所述隔墙和所述内墙均为地连墙，所述外墙和所述内墙之间设置有至少两道所述隔墙，且相邻所述隔墙等间距的设置。

所述隔墙用于连接和支撑所述外墙和所述内墙，同所述空箱底板一起维持所述双排地连墙整体结构的稳定。

优选地，所述外墙和所述内墙的入土深度均大于所述隔墙，且所述外墙和所述内墙的底部深入至不透水层设置。

所述内墙和所述外墙共同阻隔所述导流明渠中的水，避免表面水渗入所述双排地连墙下方。

优选地，所述透水底板包括预制混凝土格梁、混凝土护底块、碎石垫层与粗砂垫层，所述预制混凝土格梁设置在两岸所述双排地连墙之间的地面上，所述粗砂垫层、所述碎石垫层和所述混凝土护底块由下至上依次铺设在所述预制混凝土格梁内。

优选地，所述导流明渠通过上游引航道和所述下游引航道与所述河道连通，所述上游引航道的入口处和所述下游引航道的出口处均设置有沉沙池。

优选地，所述沉沙池的坡比在1:10-1:50之间，所述沉沙池的长度不小于150m。

所述河道中的围堰建成后，原主河道内由于截流会产生一定壅水高度并倒灌入所述导流明渠，使得河道泥沙易在所述上游引航道的入口处和所述下游引航道的出口处产生泥沙淤积问题，因此设置所述沉沙池沉淀泥沙，为保证泥沙在沉沙池内的沉淀效果，需要限制所述沉沙池的坡比与长度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明可避免闸坝分离式枢纽在施工过程中使河道完全断航，在施工导流明渠时可由原河道通航，当河道在施工挡泄水建筑物时，导流明渠的结构亦可满足河道的通航需求。

(2)本发明在设计导流明渠用于原河道泄水的同时，将导流明渠作为通航建筑物的一部分，避免在开挖导流明渠后还需重新建设通航建筑物的船闸和导航墙结构，节省了大量工期。

(3)本发明的双排地连墙结构可减少导流明渠时的土方开挖量，缩减导流明渠占用的土地面积，为其它附属建筑的布置流出空间，同时双排地连墙结构可以对现有建筑物起到支护保护作用，确保了导流明渠两岸结构的稳定，避免破坏河滩上原有的桥墩、电缆塔基等建筑物。

附图说明

图1为本发明挡泄水建筑物和导流明渠的布置示意图；

图2为本发明中双排地连墙和透水底板的结构断面图；

图3为本发明中双排地连墙和透水底板的结构平面图；

图中：1、河道；2、滩地；3、导流明渠；4、挡泄水建筑物；5、外墙；6、内墙；7、隔墙；8、空箱底板；9、混凝土衬砌；10、预制混凝土格梁；11、混凝土护底块；12、碎石垫层；13、粗砂垫层；14、上游引航道；15、下游引航道；16、沉沙池。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，因此不能理解为对本发明的限制。

一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：在河道1的滩地2上建设导流明渠3两岸的双排地连墙和导流明渠3底部的透水底板，在此过程中河道1正常通航和过洪；

S2：将导流明渠3作为通航建筑物的闸室和上下游导航墙，在导流明渠3的基础上进行上下闸首、短廊道输水系统及闸门安装的施工；

S3：在导流明渠3的下游引航道15的底部铺设模袋混凝土，利用模袋混凝土建成下游引航道15的护坡和护底；

S4：连通导流明渠3与河道1，在河道1施工段的上、下游围堰，为挡泄水建筑物4创造干地施工条件，在此过程中由导流明渠3进行通航和过洪；

S5：在围堰内建设挡泄水建筑物4，施工完毕后拆除围堰，启用挡泄水建筑物4进行过洪；

S6：移除下游引航道15底部的护坡和护底。

具体地，挡泄水建筑物4为泄水闸，主要目的为拦洪、挡潮，同时可以抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；通航建筑物为船闸，用于船舶的通航。

具体地，在河道1施工段的上、下游围堰后，河道1水位将发生改变，尤其是围堰上游水位将升高，可显著改善河道1处于围堰上游河段的通航条件，此时开放导流明渠3，使得原本无法通航的河段可在挡泄水建筑物4施工完成前实现通航。

具体地，导流明渠3的具体施工过程如下：

S1.1:在河道1的滩地2上建设双排地连墙，随后开挖导流明渠3两岸的双排地连墙之间的土体至设计高程；

S1.2:在两岸双排地连墙之间的地面上铺设透水底板，并在双排地连墙的迎水侧建设通航建筑物的配套附属设施；

S1.3:在双排地连墙的迎水侧施工混凝土衬砌9，通过混凝土衬砌9填充双排地连墙与透水底板之间的间隙。

具体地，通航建筑物的配套附属设施施工完成后，通过混凝土衬砌9找平双排地连墙的墙面。

具体地，通航建筑物的配套附属设施包括钢护木、系船柱、水尺和爬梯，钢护木设置在双排地连墙迎水侧的表面，系船柱、水尺和爬梯嵌设在双排地连墙的墙体上。

具体地，双排地连墙包括外墙5、内墙6和空箱底板8，外墙5和内墙6并列设置，外墙5和内墙6之间设置有隔墙7，空箱底板8设置在外墙5、隔墙7和内墙6的顶部，空箱底板8用于连接外墙5、隔墙7和内墙6。

具体地，外墙5、隔墙7和内墙6均为地连墙，外墙5和内墙6之间设置有至少两道隔墙7，且相邻隔墙7等间距的设置。

具体地，外墙5和内墙6的入土深度均大于隔墙7，且外墙5和内墙6的底部深入至不透水层设置。

具体地，双排地连墙的具体施工过程如下：

(1)外墙5、内墙6和隔墙7的施工：

首先在河道1的滩地2上确定双排地连墙的具体施工位置，在已确定的位置建造导墙，以导墙为基准定位外墙5、隔墙7和内墙6的位置；再使用液压抓斗成槽机成槽施工，成槽至标高后，连接幅、闭合幅应先刷壁，采用在重型抓斗侧焊接接头刷进行接头清刷，清刷过程中对刷头采用清水清洗，确保接头基本无夹泥，后扫孔，扫孔时抓斗每次移开范围在40cm至60cm之间；在刷壁结束后立即进行立即开始清除槽底沉渣，并测定槽内泥浆指标和沉渣厚度，直至符合设计规范要求；然后按照各个外墙5、隔墙7和内墙6的具体尺寸进行钢筋笼制作、安装和灌筑混凝土。

(2)空箱底板8的施工：

首先按空箱底板8的尺寸进行钢筋绑扎，然后围绕钢筋进行模板支设，在钢筋绑扎和模板支设的过程中，应严格限制二者尺寸，对超出设计尺寸的钢筋应切除，对长度不足的钢筋进行补焊；最后进行混凝土浇筑和养护。

具体地，透水底板包括预制混凝土格梁10、混凝土护底块11、碎石垫层12与粗砂垫层13，预制混凝土格梁10设置在两岸双排地连墙之间的地面上，粗砂垫层13、碎石垫层12和混凝土护底块11由下至上依次铺设在预制混凝土格梁10内，粗砂垫层13、碎石垫层12作为透水底板的反滤层使用。

具体地，透水底板的具体施工过程如下：

在施工前提前进行预制混凝土格梁10和混凝土护底块11的预制，待导流明渠3内的土方开挖完成后，便可将预制混凝土格梁10安装在导流明渠3底部，随后在混凝土格梁内填充粗砂垫层13，压实粗砂垫层13再进行碎石垫层12的铺设，最后在预制混凝土格梁10内安装混凝土护底块11。

具体地，导流明渠3通过上游引航道14和下游引航道15与河道1连通，上游引航道14的入口处和下游引航道15的出口处均设置有沉沙池16。

具体地，沉沙池16的坡比在1:10-1:50之间，沉沙池16的长度不小于150m。

具体地，移除护坡和护底的具体施工过程如下：在水底切割破碎护坡和护底的模袋混凝土，随后拉动装有模袋混凝土的模袋，使模袋混凝土从水中被拉至下游引航道15的岸边，完成移除工作。

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 (10)

1.一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在河道的滩地上建设导流明渠两岸的双排地连墙和所述导流明渠底部的透水底板，在此过程中所述河道正常通航和过洪；

S2：将所述导流明渠作为通航建筑物的闸室和上下游导航墙，在所述导流明渠的基础上进行上下闸首、短廊道输水系统及闸门安装的施工；

S3：在所述导流明渠的下游引航道的底部铺设模袋混凝土，利用所述模袋混凝土建成所述下游引航道的护坡和护底；

S4：连通所述导流明渠与所述河道，在所述河道施工段的上、下游围堰，为挡泄水建筑物创造干地施工条件，在此过程中由所述导流明渠进行通航和过洪；

S5：在所述围堰内建设所述挡泄水建筑物，施工完毕后拆除所述围堰，启用所述挡泄水建筑物进行过洪；

S6：移除所述下游引航道底部的所述护坡和所述护底。

2.根据权利要求1所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述导流明渠的具体施工过程如下：

S1.1:在河道的滩地上建设所述双排地连墙，随后开挖所述导流明渠两岸的所述双排地连墙之间的土体至设计高程；

S1.2:在两岸所述双排地连墙之间的地面上铺设透水底板，并在所述双排地连墙的迎水侧建设所述通航建筑物的配套附属设施；

S1.3:在所述双排地连墙的迎水侧施工混凝土衬砌，通过所述混凝土衬砌填充所述双排地连墙与所述透水底板之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述通航建筑物的配套附属设施施工完成后，通过所述混凝土衬砌找平所述双排地连墙的墙面。

4.根据权利要求2所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述通航建筑物的配套附属设施包括钢护木、系船柱、水尺和爬梯，所述钢护木设置在所述双排地连墙迎水侧的表面，所述系船柱、水尺和爬梯嵌设在所述双排地连墙的墙体上。

5.根据权利要求1所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述双排地连墙包括外墙、内墙和空箱底板，所述外墙和所述内墙并列设置，所述外墙和所述内墙之间设置有隔墙，所述空箱底板设置在所述外墙、所述隔墙和所述内墙的顶部，所述空箱底板用于连接所述外墙、所述隔墙和所述内墙。

6.根据权利要求5所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述外墙、所述隔墙和所述内墙均为地连墙，所述外墙和所述内墙之间设置有至少两道所述隔墙，且相邻所述隔墙等间距的设置。

7.根据权利要求5所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述外墙和所述内墙的入土深度均大于所述隔墙，且所述外墙和所述内墙的底部深入至不透水层设置。

8.根据权利要求1所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述透水底板包括预制混凝土格梁、混凝土护底块、碎石垫层与粗砂垫层，所述预制混凝土格梁设置在两岸所述双排地连墙之间的地面上，所述粗砂垫层、所述碎石垫层和所述混凝土护底块由下至上依次铺设在所述预制混凝土格梁内。

9.根据权利要求1所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述导流明渠通过上游引航道和所述下游引航道与所述河道连通，所述上游引航道的入口处和所述下游引航道的出口处均设置有沉沙池。

10.根据权利要求9所述的一种导流明渠与通航建筑物相结合结构的施工方法，其特征在于：所述沉沙池的坡比在1:10-1:50之间，所述沉沙池的长度不小于150m。

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