CN212714833U - 一种水闸结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型水闸结构包括围堰施工闸室段、外侧无围堰消能工、内侧无围堰消能工、闸堤衔接段、堤结构及板桩围堰；围堰施工闸室段布置在板桩围堰的内部，围堰施工闸室段的内、外、前、后四个侧面依次与板桩围堰的内、外、前、后四个侧面连接；内侧无围堰消能工通过板桩围堰的内侧面与围堰施工闸室段的内侧面连接；外侧无围堰消能工通过板桩围堰的外侧面与围堰施工闸室段的外侧面连接；闸堤衔接段分别与堤结构和板桩围堰连接。本实用新型较常规水闸节省了围堰等临时工程费用，同时省去了内、外侧翼墙等永久工程费用，且结构简单实用、施工方便快捷，整体布置简洁大方，大幅度节省了工程建设时间和投资。

Description

一种水闸结构

技术领域

本实用新型涉及一种水闸技术，具体涉及一种水闸结构，较常规软基水闸省去了大部分临时围堰及上、下游翼墙结构。

背景技术

水闸是一致修建在河道、堤防以及海堤上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛。

普通水闸的上下游通常均有很高的翼墙等建筑物，并且水闸施工前需修建大范围的施工围堰临时建筑物，以便于水闸的所有结构均在临时围堰内部旱地施工，通常情况下水闸临时围堰的工程投资是水闸永久建筑物工程投资的一半左右，而在水闸建成后又要再拆除临时围堰，这样临时围堰的“一建一拆”便造成了大量工程费用的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种水闸结构，取消水闸上、下游翼墙等建筑物，对普通水闸的大范围围堰浪费问题进行全新优化。

本实用新型采用的技术方案是：

一种水闸结构，它包括围堰施工闸室段、外侧无围堰消能工、内侧无围堰消能工、闸堤衔接段、堤结构及板桩围堰；所述围堰施工闸室段布置在所述板桩围堰的围合空间内，所述围堰施工闸室段的内、外、前、后四个侧面依次与所述板桩围堰的内、外、前、后四个侧面连接；所述内侧无围堰消能工通过所述板桩围堰的内侧面与所述围堰施工闸室段的内侧面连接；所述外侧无围堰消能工通过所述板桩围堰的外侧面与所述围堰施工闸室段的外侧面连接；所述堤结构分别通过所述板桩围堰的前、后侧面与所述围堰施工闸室段的前、后端面连接，所述闸堤衔接段前、后侧面与所述堤结构的前、后端面连接，所述闸堤衔接段内、外侧面与所述板桩围堰的内外侧面连接。

所述围堰施工闸室段包括闸底板、闸墩、闸门系统、上部建筑、交通桥、岸墙结构以及闸室段基础；闸底板布置在闸室段基础的顶面上，闸墩与闸底板的顶面连接，交通桥、上部建筑分别与闸墩的顶面内、外侧连接，闸门系统布置在闸墩之间，岸墙结构与闸底板及闸墩的前、后端面连接；

所述板桩围堰包括板桩围堰截除段及板桩围堰保留段，板桩围堰截除段与板桩围堰保留段的顶面连接；

所述外侧无围堰消能工包括外侧消力池、外侧护坦、外侧防冲槽及外侧消能工基础，外侧消能工基础布置在闸室段基础的外侧，外侧消力池通过板桩围堰保留段的外侧面与闸底板的外侧面连接，外侧护坦与外侧消力池的外侧面连接，外侧防冲槽布置在外侧护坦的外侧面上，外侧消力池、外侧护坦均布置在外侧消能工基础的顶面上；

所述内侧无围堰消能工包括内侧消力池、内侧护坦、内侧防冲槽及内侧消能工基础，内侧消能工基础布置在闸室段基础的内侧，内侧消力池通过板桩围堰保留段的内侧面与闸底板的内侧面连接，内侧护坦与内侧消力池的内侧面连接，内侧防冲槽布置在内侧护坦的内侧面上，内侧消力池、内侧护坦均布置在内侧消能工基础的顶面上；内侧消能工基础、外侧消能工基础分别与闸室段基础的内、外侧面连接；

所述闸堤衔接段包括外侧衔接段及内侧衔接段；所述堤结构包括堤身结构、防渗结构及堤基础；堤基础通过板桩围堰保留段与闸室段基础的前、后端面连接，堤身结构布置在堤基础的顶面上，堤身结构通过板桩围堰保留段的前、后侧面与岸墙结构的前、后端面连接，防渗结构与堤身结构的内侧连接；外侧衔接段与岸墙结构的外侧面、堤身结构的端面同时连接，内侧衔接段与岸墙结构的内侧面、防渗结构的端面同时连接。

所述闸墩、闸门系统、岸墙结构、外侧消力池及内侧消力池设置有两个以上。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型较普通水闸结构而言，取消了水闸上、下游翼墙等建筑物，可以大量节省水闸永久工程投资及工程工程建设时间。

(2)本实用新型较普通水闸，解决了水闸施工中临时围堰“一建一拆”的巨大投资浪费，本实用新型只对闸室段结构采用小范围轻型板桩围堰结构，对水闸上、下游消能工采用无围堰施工法进行施工，其整体断面布置更优化、紧凑且施工方便快捷，大大加快了工程建设时间和大量节省临时工程投资。

附图说明

图1是本实用新型的结构立体示意图；

图2是本实用新型在截除板桩围堰截除段后的立体示意图；

图3是图1的A-A剖视图。

图中：1-围堰施工闸室段；11-闸底板，12-闸墩，13-闸门系统，14-上部建筑，15-交通桥，16-岸墙结构，17-闸室段基础；2-外侧无围堰消能工；21-外侧消力池，22-外侧护坦，23- 外侧防冲槽，24-外侧消能工基础；3-内侧无围堰消能工；31-内侧消力池；32-内侧护坦；33- 内侧防冲槽；34-内侧消能工基础；4-闸堤衔接段；41-外侧衔接段，42-内侧衔接段；5-堤结构；51-堤身结构，52-防渗结构，53-堤基础；6-板桩围堰；61-板桩围堰截除段；62-板桩围堰保留段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1至图3所示，本实用新型一种水闸结构，包括围堰施工闸室段1、外侧无围堰消能工2、内侧无围堰消能工3、闸堤衔接段4、堤结构5及板桩围堰6；所述围堰施工闸室段 1布置在所述板桩围堰6的围合空间内，所述围堰施工闸室段1的内、外、前、后四个侧面依次与所述板桩围堰6的内、外、前、后四个侧面连接；所述内侧无围堰消能工3通过所述板桩围堰6的内侧面与所述围堰施工闸室段1的内侧面连接；所述外侧无围堰消能工2通过所述板桩围堰6的外侧面与所述围堰施工闸室段1的外侧面连接；所述堤结构5分别通过所述板桩围堰6的前、后侧面与所述围堰施工闸室段1的前、后端面连接，所述闸堤衔接段4 前、后侧面与所述堤结构5的前、后端面连接，所述闸堤衔接段4内、外侧面与所述板桩围堰6的内外侧面连接。

所述围堰施工闸室段1包括闸底板11、闸墩12、闸门系统13、上部建筑14、交通桥15、岸墙结构16以及闸室段基础17；闸底板11布置在闸室段基础17的顶面上，闸墩12与闸底板11的顶面连接，交通桥15、上部建筑14分别与闸墩12的顶面内、外侧连接，闸门系统 13布置在闸墩12之间，岸墙结构16与闸底板11及闸墩12的前、后端面连接。

所述板桩围堰6包括板桩围堰截除段61及板桩围堰保留段62，板桩围堰截除段61与板桩围堰保留段62的顶面连接。

板桩围堰6采用钢板桩围堰，具体可为桩深20m的拉森钢板桩，为厚度10mm的Q235钢材，板桩围堰6范围为宽22m、长60m，板桩围堰6施工打设完成后，在板桩围堰6的内部空间内分别施工闸室段基础17，闸室段基础17采用桩基础，具体可为桩长30m的C30混凝土钻孔灌注桩，闸底板11为厚度1m的C35钢筋混凝土底板，闸墩12为两边墩及一个中墩，其中闸墩12的边墩为C35混凝土、厚度1m、高5m，闸墩12的中墩为C35混凝土、厚度1.5m、高5m，岸墙结构16采用混凝土空箱结构，具体可为为壁厚0.8m的C35钢筋混凝土空箱结构，交通桥15为厚度0.3m的C35混凝土板桥，闸门系统13为C40钢筋混凝土预应力闸门，上部建筑14为C35混凝土框架建筑结构。

所述外侧无围堰消能工2包括外侧消力池21、外侧护坦22、外侧防冲槽23及外侧消能工基础24，外侧消能工基础24布置在闸室段基础17的外侧，外侧消力池21通过板桩围堰保留段62的外侧面与闸底板11的外侧面连接，外侧护坦22与外侧消力池21的外侧面连接，外侧防冲槽23布置在外侧护坦22的外侧面上，外侧消力池21、外侧护坦22均布置在外侧消能工基础24的顶面上；

所述内侧无围堰消能工3包括内侧消力池31、内侧护坦32、内侧防冲槽33及内侧消能工基础34，内侧消能工基础34布置在闸室段基础17的内侧，内侧消力池31通过板桩围堰保留段62的内侧面与闸底板11的内侧面连接，内侧护坦32与内侧消力池31的内侧面连接，内侧防冲槽33布置在内侧护坦32的内侧面上，内侧消力池31、内侧护坦32均布置在内侧消能工基础34的顶面上；内侧消能工基础34、外侧消能工基础24分别与闸室段基础17的内、外侧面连接；

外侧消能工基础24采用淤泥搅拌固化处理，其中水泥掺量为15％，基础处理深10m，外侧消力池21采用厚度1m的模袋混凝土结构，外侧护坦22采用厚度0.8m的抛石理砌结构，外侧防冲槽23为深2m的抛石结构。其中内侧无围堰消能工3的做法同外侧无围堰消能工2。

所述闸堤衔接段4包括外侧衔接段41及内侧衔接段42；所述堤结构5包括堤身结构51、防渗结构52及堤基础53；堤基础53通过板桩围堰保留段62与闸室段基础17的前、后端面连接，堤身结构51布置在堤基础53的顶面上，堤身结构51通过板桩围堰保留段62的前、后侧面与岸墙结构16的前、后端面连接，防渗结构52与堤身结构51的内侧连接；外侧衔接段41与岸墙结构16的外侧面、堤身结构51的端面同时连接，内侧衔接段42与岸墙结构16 的内侧面、防渗结构52的端面同时连接。

堤身结构51采用抛石填筑结构，堤顶宽5m，堤高5m，防渗结构52采用闭气土方防渗结构，堤基础53采用塑料排水板处理，基础处理深15m，排水板正方形布置，中间间距1.0m；外侧衔接段41采用M10浆砌块石结构，内侧衔接段42采用水泥掺量为5％的固化淤泥土。

所述的水闸结构，所述闸墩12、闸门系统13、岸墙结构16、外侧消力池21及内侧消力池31设置有两个以上。

本实用新型水闸结构的施工方法，它包含以下步骤：

S1、确定板桩围堰6的宽度、长度及深度，在板桩围堰6的围合空间内布置闸室段基础 17，在闸室段基础17顶面上分别布置闸底板11和岸墙结构16，闸墩12布置在闸底板11的顶面上，闸门系统13布置在闸墩12之间，交通桥15、上部建筑14分别布置在闸墩12顶面的内、外侧，岸墙结构16与闸墩12的前、后端面连接；

S2、确定外侧消能工基础24的处理深度以及布置宽度，在板桩围堰6的外侧布置外侧消能工基础24，在外侧消能工基础24的顶面的内、外侧依次布置外侧消力池21、外侧护坦22，外侧消力池21通过板桩围堰保留段62与闸底板11的外侧面连接，在外侧护坦22的外侧面布置外侧防冲槽23；

S3、确定内侧消能工基础34的处理深度以及布置宽度，在板桩围堰6的内侧布置内侧消能工基础34，然后在内侧消能工基础34的顶面的内、外侧分别布置内侧护坦32、内侧消力池31，内侧消力池31通过板桩围堰保留段62与闸底板11的内侧面连接，在内侧护坦32的内侧面布置内侧防冲槽33；

S4、确定板桩围堰6的板桩围堰截除段61的高度，待围堰施工闸室段1、外侧无围堰消能工2、内侧无围堰消能工3布置完成后，截除板桩围堰截除段61，保留板桩围堰保留段62；

S5、确定堤基础53的处理深度及布置宽度，在板桩围堰保留段62的前、后端面上布置堤基础53，堤身结构51布置在堤基础53的顶面上，堤身结构51与岸墙结构16的前、后端面连接，防渗结构52与堤身结构51的内侧面连接；外侧衔接段41与岸墙结构16的外侧面、堤身结构51的端面同时连接；内侧衔接段42与岸墙结构16的内侧面、防渗结构52的端面同时连接。

上述实施例结合附图对本实用新型进行了描述，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种水闸结构，其特征在于：它包括围堰施工闸室段(1)、外侧无围堰消能工(2)、内侧无围堰消能工(3)、闸堤衔接段(4)、堤结构(5)及板桩围堰(6)；所述围堰施工闸室段(1)布置在所述板桩围堰(6)的围合空间内，所述围堰施工闸室段(1)的内、外、前、后四个侧面依次与所述板桩围堰(6)的内、外、前、后四个侧面连接；所述内侧无围堰消能工(3)通过所述板桩围堰(6)的内侧面与所述围堰施工闸室段(1)的内侧面连接；所述外侧无围堰消能工(2)通过所述板桩围堰(6)的外侧面与所述围堰施工闸室段(1)的外侧面连接；所述堤结构(5)分别通过所述板桩围堰(6)的前、后侧面与所述围堰施工闸室段(1)的前、后端面连接，所述闸堤衔接段(4)的前、后侧面与所述堤结构(5)的前、后端面连接，所述闸堤衔接段(4)内、外侧面与所述板桩围堰(6)的内外侧面连接。

2.根据权利要求1所述的水闸结构，其特征在于：所述围堰施工闸室段(1)包括闸底板(11)、闸墩(12)、闸门系统(13)、上部建筑(14)、交通桥(15)、岸墙结构(16)以及闸室段基础(17)；闸底板(11)布置在闸室段基础(17)的顶面上，闸墩(12)与闸底板(11)的顶面连接，交通桥(15)、上部建筑(14)分别与闸墩(12)的顶面内、外侧连接，闸门系统(13)布置在闸墩(12)之间，岸墙结构(16)与闸底板(11)及闸墩(12)的前、后端面连接；

所述板桩围堰(6)包括板桩围堰截除段(61)及板桩围堰保留段(62)，板桩围堰截除段(61)与板桩围堰保留段(62)的顶面连接；

所述外侧无围堰消能工(2)包括外侧消力池(21)、外侧护坦(22)、外侧防冲槽(23)及外侧消能工基础(24)，外侧消能工基础(24)布置在闸室段基础(17)的外侧，外侧消力池(21)通过板桩围堰保留段(62)的外侧面与闸底板(11)的外侧面连接，外侧护坦(22)与外侧消力池(21)的外侧面连接，外侧防冲槽(23)布置在外侧护坦(22)的外侧面上，外侧消力池(21)、外侧护坦(22)均布置在外侧消能工基础(24)的顶面上；

所述内侧无围堰消能工(3)包括内侧消力池(31)、内侧护坦(32)、内侧防冲槽(33)及内侧消能工基础(34)，内侧消能工基础(34)布置在闸室段基础(17)的内侧，内侧消力池(31)通过板桩围堰保留段(62)的内侧面与闸底板(11)的内侧面连接，内侧护坦(32)与内侧消力池(31)的内侧面连接，内侧防冲槽(33)布置在内侧护坦(32)的内侧面上，内侧消力池(31)、内侧护坦(32)均布置在内侧消能工基础(34)的顶面上；内侧消能工基础(34)、外侧消能工基础(24)分别与闸室段基础(17)的内、外侧面连接；

所述闸堤衔接段(4)包括外侧衔接段(41)及内侧衔接段(42)；所述堤结构(5)包括堤身结构(51)、防渗结构(52)及堤基础(53)；堤基础(53)通过板桩围堰保留段(62)与闸室段基础(17)的前、后端面连接，堤身结构(51)布置在堤基础(53)的顶面上，堤身结构(51)通过板桩围堰保留段(62)的前、后侧面与岸墙结构(16)的前、后端面连接，防渗结构(52)与堤身结构(51)的内侧连接；外侧衔接段(41)与岸墙结构(16)的外侧面、堤身结构(51)的端面同时连接，内侧衔接段(42)与岸墙结构(16)的内侧面、防渗结构(52)的端面同时连接。

3.根据权利要求2所述的水闸结构，其特征在于：所述闸墩(12)、闸门系统(13)、岸墙结构(16)、外侧消力池(21)及内侧消力池(31)设置有两个以上。

4.根据权利要求1或2所述的水闸结构，其特征在于：所述板桩围堰(6)采用钢板桩围堰。

5.根据权利要求2所述的水闸结构，其特征在于：所述闸室段基础(17)采用桩基础，所述岸墙结构(16)采用混凝土空箱结构。

6.根据权利要求2所述的水闸结构，其特征在于：所述外侧消能工基础(24)采用淤泥搅拌固化处理，所述外侧消力池(21)采用模袋混凝土结构，所述外侧护坦(22)采用抛石理砌结构，所述外侧防冲槽(23)采用抛石结构。

7.根据权利要求2所述的水闸结构，其特征在于：所述内侧消能工基础(34)采用淤泥固化处理，所述内侧消力池(31)采用模袋混凝土结构，所述内侧护坦(32)采用抛石理砌结构，所述内侧防冲槽(33)采用抛石结构。

8.根据权利要求2所述的水闸结构，其特征在于：所述堤身结构(51)采用抛石填筑结构，所述防渗结构(52)采用闭气土方防渗结构，所述堤基础(53)采用塑料排水板处理，所述外侧衔接段(41)采用浆砌块石结构。

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