CN203960885U - 水下封闭围堰结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水下封闭围堰结构,是在水下结构物外侧位置设有分节式的围板,所述围板依次与水下结构物外侧面用水封连接,所述围板沿高度方向叠置并相互水封连接;所述水下结构物内部的水液被抽出,使水下结构物内部形成负压,而所述围板在负压作用下紧贴于水下结构物的外侧表面。由于本实用新型不需要进行地基处理,围板不需要露出水面,因此围堰的高度可最小化,最大限定地节约了材料与施工成本。此外,本实用新型的围堰主要利用水压力进行固定,不但使得水密封结构更为可靠、易于拆卸,并且不会对水下结构物及其基础形成其他破坏,可在施工过程中保护水下结构物。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水下封闭围堰结构,特别涉及一种深水区浮式分节钢闸门型水下封闭围堰结构。
背景技术
围堰是指在水利工程建设中,为建造永久性水利设施修建的临时性围护结构,其作用是防止水和土进入水下结构物的修建位置,以便于围堰内进行干槽施工。围堰一般主要用于水工建筑中,除少数围堰作为正式水下结构物的一部分外,大部分围堰在用完后需要拆除。在围堰施工中,深水区(水深大于10米)围堰施工为其中的难点。
随着科技的发展和施工经验的不断积累,深水区水下围堰的施工技术也在不断发展,最常用的有钢板桩围堰,双臂钢围堰等形式。
钢板桩是最常用的一种板桩围堰,有各种大小尺寸及联锁形式。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。
双臂钢围堰是目前应用最为广泛的深水围堰,相比钢板桩围堰,双臂钢围堰具有强度更高的双臂钢壳,可承受更大的围堰内外水头差,围堰封底前工序简单,因此在应用中不受水深的限制,成为目前深水施工中最常用的围堰形式。
但上述围堰都是堰顶高出水面的无顶围堰,并且双臂钢围堰和钢板桩围堰都需要在水下“生根”,因此,对于在深水区(水深大于10米)中进行的围堰施工,存在施工过于复杂,成本过高,不经济的缺点。此外,在现有的围堰施工中,需要进行大量的地基处理工作,也给施工完成后的围堰拆除带来不便,不利于环保和绿色施工,
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于:提供一种水下封闭围堰结构,解决现有围堰结构存在的施工复杂,成本过高的问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种水下封闭围堰结构,其特征在于,在水下结构物外侧位置设有分节式的围板,所述围板依次与水下结构物外侧面用水封连接,所述围板沿高度方向叠置并相互水封连接;所述水下结构物内部的水液被抽出,使水下结构物内部形成负压,而所述围板在负压作用下紧贴于水下结构物的外侧表面。
所述的水下封闭围堰结构,其中:所述水下结构物内部与水下结构物外侧之间还存在连通通道,所有连通通道均用盖板封堵。
所述的水下封闭围堰结构,其中:在围板和/或盖板与水下结构物之间的漏水缝隙用棉胎堵住。
所述的水下封闭围堰结构,其中:在围板与水下结构物之间的漏水缝隙用棉胎堵住。
所述的水下封闭围堰结构,其中:所述水封是橡胶止水或水工模带砼止水。
所述的水下封闭围堰结构,其中:所述围板具有钢结构主体,内部设有封闭腔,所述封闭腔连接有充排水阀与充排气阀。
所述的水下封闭围堰结构,其中:所述围板的外侧迎水面设置所述充排水阀,围板的内侧设置所述充排气阀。
与现有技术相比较,本实用新型具有的有益效果是:
1、本实用新型解决了水下结构物或结构的维修、处理、局部加固、改造等工程中所需要的经济、合理、绿色、环保,拆除方便的围堰问题。
2、由于本实用新型不需要进行地基处理,围板不需要露出水面,因此围堰的高度可最小化,最大限定地节约了材料与施工成本。此外,本实用新型的围堰主要利用水压力进行固定,不但使得水密封结构更为可靠、易于拆卸,并且不会对水下结构物及其基础形成其他破坏,可在施工过程中保护水下结构物。
3、本实用新型适用于施工环境比较狭窄,工作面较小的静水水域。
附图说明
图1是本实用新型一个较佳实施例中的水下封闭围堰结构纵剖示意图;
图2是本实用新型一个较佳实施例中的水下封闭围堰结构平剖示意图;
图3、图4分别是本实用新型提供的分节式围板的外观图与结构原理图。
附图标记说明:1-水下结构物;11-立柱;2-围板;21-封闭腔;22-充排水阀;23-充排气阀;3-盖板。
具体实施方式
为了对本实用新型进行直观的说明,以下用一个较佳实施例来对本实用新型进行详细的论述。
如图1、图2所示,在深水区(水深大于10米)有水下结构物1(如水库闸,但并不限定)需要整修,为了便于施工,在整修之前需要将水下结构物1外侧围堰施工,从而防止水和土进入水下结构物1内部的整修位置,以便于进行干槽施工。
因此,为了形成本实用新型提供的水下封闭围堰结构,需要采用如下步骤:
A、向水中吊入分节式的围板2,各围板2均下沉至深水区水下结构物1外侧(如立柱11)位置;
B、所述围板2依次与水下结构物1外侧面用水封连接,所述围板2沿高度方向叠置并相互水封连接;
B1、若所述水下结构物1内部与水下结构物1外侧之间还存在连通通道,则用盖板3封堵所有连通通道;
C、将水下结构物1内部的水液抽出,使水下结构物1内部形成负压,而所述围板2在负压作用下紧贴于水下结构物1的外侧表面;
C1、若步骤C中发现围板2和/或盖板3与水下结构物1之间存在漏水,则采取棉胎裹紧塞缝的形式进行堵漏。
如此,分节式的围板2凭借负压紧贴于水下结构物1的外侧表面,阻隔水和土进入水下结构物1内部的整修位置,形成独特的围堰结构,以便于进行干槽施工。
在整修工作完成后,可通过向水下结构物1内部注水,使水下结构物1内外的水压平衡;然后拆除并回收所述围板2(若有,也拆除盖板3),以便重复使用。
其中,为了使所述围板2在无基础的情况下不会由于自重对水下结构物1表面构成破坏,所述围板2的比重以接近或等于水的比重为宜,但考虑到运送和吊装的成本,则围板2的比重越小越好。因此,在本实用新型提供的实施例中,如图3、图4所示,所述围板2具有钢结构主体,内部设有封闭腔21(数目不限),所述封闭腔21连接有充排水阀22与充排气阀23(一般围板2的外侧迎水面设置所述充排水阀22,围板2的内侧设置所述充排气阀23),在运送和吊装的过程中,所述封闭腔21排空,以减轻重量,而一旦吊装到水面,则开始充水,使其比重接近或等于水的比重,这样的话,围板2可以顺利沉入任意深度,而且潜水员也可以轻松地调整围板2在水中的姿态,从而容易将分节式的围板2组装在一起并紧贴在水下结构物1外侧予以固定。
而所述盖板3,是按照需要堵漏的形状进行设计的钢结构板体。
下面用一个详细的围堰施工方案来介绍本实用新型的施工过程:
1)河底平整
吸出水底杂物、淤泥:采用气升式吸泥法将淤积物通过管路排到库内,离开作业点30米左右即可满足要求,采用设备见下表:
名称 | 型号 | 数量 | 用途 | 备注 |
空压机 | 10立方 | 1台 | 提供吸泥的气源 | |
作业平台 | 小船 | 2艘 | 潜水平台、清淤设备平台 | |
清淤设备 | 8英寸 | 1套 | 吸走淤泥并排放到指定地方 | |
高压水枪 | 8公斤 | 1套 | 冲走或冲松淤积物 | |
潜水设备 | 管供 | 3套 | 潜水作业 |
2)水底找平层混凝土的灌注
为了让钢围堰和河底面接触严密,由潜水员对水底用水平仪进行测量、平整,必要时进行水底找平层混凝土的灌注。
3)围板2的吊装就位
a、概述:
围板2的吊装分为岸上吊装和水下就位,从岸边到水边采用普通汽车吊运输,吊装到入水点时,使围板2单面面积最大的一面与水面接触,增大接触面面积,减小围板2的吃水深度;并调整围板2在水中的姿态,使围板2的导向装置(用于与水下的导轨配合,使围板2在下潜时导正方向)的一面露出水面,以免在拖运过程中,对导向装置损坏,确保安装的顺利。所述导向装置与导轨并非本申请的重点内容,可采用常见的凸块与凹槽配合的形式,故在此不予赘述。
b、围板2水面运输由两艘船架在第1号围板2两边,两艘船同时启动即可,围板2在水面由船夫自由驱使,将其水面运输到结构物前,采用支撑在结构物上面的辅助起吊设备与围板2的顶部吊耳进行连接。
c、底节围板2水下就位:由潜水员配合,对围板2充水,充水前,充排气阀23朝上,连接排气管进行排气,将围板2朝下的充排水阀22打开,封闭腔21内进水,围板2吃水线慢慢增加,待围板2充水处于半就位状态(围板2的70%-80%处于水下),潜水员关闭充排水阀22与充排气阀23停止充水,卷扬机配合起吊,使围板2翻转成竖直状,由施工人员挂上钢丝绳,潜水员在水下打开充排水阀22与充排气阀23继续充水,地面观察充水情况,见围板2开始下沉,及时通知水下潜水员关闭闸阀,停止充水,卷扬机缓慢放松钢丝绳,使围板2在自重的作用下沿着导向装置缓慢下降,缓慢下沉,在下沉过程中,潜水员随时观察水下情况,调整围板2的位置,使紧靠水下结构,发现问题及时处理。潜水员观察围板2下沉快要触及水底平台时,插入定位销,定位销安装定位后,打开充排水阀22与充排气阀23全面充水,使围板2充满水。
中间围板2水下就位:同上述底节围板2的就位程序,利用设在围板2上的节间定位板相互定位。
顶节围板2水下就位:在安装顶节围板2之前,先测量顶节围板2的安装底面到水平围板2安装底面的距离,根据该距离调整顶节围板2水封顶部厚度;顶节围板2先将底仓充满水,就位程序同底节。
若有需要,将水平盖板3下沉就位。
4)水封
浮体式围板2主要依靠水压来进行固定,底面和四周与结构的接触面都是柔性接触,所以选择封水型式和材料至关重要。通常浮体门水封设计型式有橡胶止水和水工模带砼止水,两种封水形式技术上均可行,但从施工方便考虑,分体式竖直围板2节间止水使用选用橡胶止水更便于施工就位。对于局部不严密可能漏水处,采取棉胎裹紧塞缝的形式进行堵漏。
5)排水
所有竖直围板2和水平盖板3安装完毕后,潜水员进行水下检查,保证:所有的闸阀处于关闭状态,各水封的位置就位,竖直围板2与结构物、底面平台之间没有缝隙,竖直围板2节与节之间定位板定位良好,竖直围板2的定位销均就位,水平盖板3与结构物之间没有缝隙,水平盖板3与竖直围板2之间没有缝隙。然后对围板2后的封闭空间进行排水,在排水时流量不宜太大,要匀速进行,以免对围板2造成损伤。
6)围板2的拆除
a.接通竖直围板2顶节通气管,打开顶节围板2设置的充水闸阀,进行充水平压。
b.充水平压完毕后,潜水员配合吊装设备,先拆除水平盖板3;
c.竖直围板2从上向下依次拆除,顶节围板2拆除时,拆除顶节的定位销,将竖直围板2顶节由临时启闭设备吊装到水面,至微露即可,把箱体的充排气阀23通过充气管与空压机连接,然后连接排水管,打开充排水阀22,空压机充气压水,至上舱再无水排出,关闭闸阀,拆除排水管和充气管,使其上浮至水面,水运到岸边吊装离水。
d.依次拆除各节的定位销,由临时启闭设备吊装到水面,至微露即可,把箱体的充排气阀23通过充气管与空压机连接,然后连接排水管,打开充排水阀22,空压机充气压水,至密封腔内再无水排出,关闭阀门,拆除排水管和充气管,使其上浮至水面,水运到岸边吊装离水。
2.3本实用新型技术方案带来的有益效果
1、经济:不需要对基础进行深的处理,只需要进行基础的平整工作,水下混凝土平台主要起平整水底的作用,施工简便。
2、环保:拆除方便,无污染,绿色环保。
3、灵活、机动:对于局部需要加固、维修的水下工程,可以在哪施工,把围板2搭建到哪儿,节省开支,灵活、机动。
4、施工简便:以水压力为主要固定压力,周围无约束,无硬边界,施工简单。
Claims (7)
1.一种水下封闭围堰结构,其特征在于,在水下结构物外侧位置设有分节式的围板,所述围板依次与水下结构物外侧面用水封连接,所述围板沿高度方向叠置并相互水封连接;所述水下结构物内部的水液被抽出,使水下结构物内部形成负压,而所述围板在负压作用下紧贴于水下结构物的外侧表面。
2.根据权利要求1所述的水下封闭围堰结构,其特征在于:所述水下结构物内部与水下结构物外侧之间还存在连通通道,所有连通通道均用盖板封堵。
3.根据权利要求2所述的水下封闭围堰结构,其特征在于:在围板和/或盖板与水下结构物之间的漏水缝隙用棉胎堵住。
4.根据权利要求1所述的水下封闭围堰结构,其特征在于:在围板与水下结构物之间的漏水缝隙用棉胎堵住。
5.根据权利要求1所述的水下封闭围堰结构,其特征在于:所述水封是橡胶止水或水工模带砼止水。
6.根据权利要求1所述的水下封闭围堰结构,其特征在于:所述围板具有钢结构主体,内部设有封闭腔,所述封闭腔连接有充排水阀与充排气阀。
7.根据权利要求6所述的水下封闭围堰结构,其特征在于:所述围板的外侧迎水面设置所述充排水阀,围板的内侧设置所述充排气阀。
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CN104213571A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-12-17 | 北京翔鲲水务建设有限公司 | 水下封闭围堰结构 |
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2014
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