CN217974441U - 一种不停水作业的钢围堰结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不停水作业的钢围堰结构，包括钢围堰主体，具有竖向设置的围护侧壁和连接板；围堰固定架，具有第一固定单元和第二固定单元，第一固定单元和第二固定单元围成一安装槽；导向连接结构，具有设置在水工建筑物的侧壁上的连接件、竖向设置在所述连接件上的至少两条导轨和上下间隔设置在所述围堰固定架上的多组导向滚轮，每组导向滚轮滑动卡装在至少两所述导轨上；以及密封止水结构。本实用新型钢围堰主体固定在围堰固定架上，可通过围堰固定架的导向滚轮和导轨的凹凸结构实现钢围堰体在水工建筑物侧壁上导向和定位，采用滚轮代替滑块，利用滚动摩擦代替滑块摩擦，实现钢围堰体的轻便吊装，拆装简单方便，确保施工工期。

Description

一种不停水作业的钢围堰结构

技术领域

本实用新型涉及围堰，尤其是涉及一种不停水作业的钢围堰结构。

背景技术

在水利工程中，输水总干渠水工建筑物（如水闸）在施工期温度应力积累，在运行期受水位、太阳光照和环境温度等因素使施工期的温度应力得到释放，进而导致建筑物出现细微的温度应力裂缝，裂缝一般竖直延伸，部分裂缝发展到水面以下，因而需要对水工建筑物进行检修和维修。目前，对此类温度裂缝的检测及处理大多是在检修工况（一孔不过水）下进行，在此工况下会出现总干渠过水流量降低，将会影响广大受水区水源保证率。

在输水干渠运行过程中，非受水区县市正在积极加入受水区，若新加入的受水区县市在原设计配套管道上开孔，势必会影响原受水区县市的供水流量，因此新加入的受水区县市配套管道开孔一般在总干渠口门的出水池上，但出水池承担着现有受水区县市的供水任务，若停水开孔，势必会影响其供水县市的供水任务，造成停水等问题，影响范围较广较大。

为确保受水区的正常供水，现有输水水工建筑物采用不停水作业的水下钢围堰来进行检修或开孔作业，然而现有的钢围堰大多是圆形结构，这种圆形的钢围堰结构适用于大范围的水下施工作业以及大型渠道的边坡修复，但对于空间相对较小的水工建筑物，圆形钢围堰不仅显得比较笨重，施工难度大，还具有明显的阻水作用而影响水工建筑物的过流流量。

目前，在一些工程中也出现了围挡护壁为弧形结构的水下钢围堰，以满足小空间水工建筑物的检修、维修或开孔分支需求。然而，现有的半圆形钢围堰缺少定型座，为降低水压对围堰主体的影响并确保其稳定性，往往需要采用厚度较大的钢板制作钢围堰，结构笨重且成本高，不便于拆装，起吊难度大；其次，这种钢围堰采用水下液压缸进行支撑和固定，对液压缸的安装和密封等性能要求较高，且需配置液压系统，投资成本高；另外，液压缸长期在水下工作，安装和拆卸比较麻烦，且工作地可靠性低，容易出现故障，进而影响钢围堰的稳定性和安全性，存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种不停水作业的钢围堰结构，钢围堰结构整体重量较轻，拆装简单方便，施工工期短且安全性高。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本实用新型所述的不停水作业的钢围堰结构，所述钢围堰结构包括

钢围堰主体，所述钢围堰主体上开口设置，其具有竖向设置的围护侧壁和连接板，所述围护侧壁为弧形结构而所述连接板为平面结构，且连接板固定在水工建筑物的侧壁上；

围堰固定架，具有固连在一起的第一固定单元和第二固定单元，所述第一固定单元和第二固定单元围成一安装槽，围护侧壁固连在所述安装槽内；

导向连接结构，具有设置在水工建筑物的侧壁上的连接件、竖向设置在所述连接件上的至少两条导轨和上下间隔设置在所述围堰固定架上的多组导向滚轮，每组所述导向滚轮滑动卡装在至少两所述导轨上；以及

密封止水结构，具有沿第一止水单元和第二止水单元，所述第一止水单元竖向设置在所述连接件和所述连接板之间的间隙内，所述第二止水单元设置在连接板的底部和水工建筑物的侧壁之间。

在上述方案中：本实用新型钢围堰主体固定在围堰固定架上，围堰固定架上还设置有导向滚轮，可通过导向滚轮和导轨的凹凸结构实现钢围堰体在水工建筑物侧壁上导向和定位，采用滚轮代替滑块，利用滚动摩擦代替滑块摩擦，实现钢围堰体的轻便吊装，拆装简单方便，确保施工工期。

在本实用新型中，围堰固定架采用框架结构且钢围堰采用钢板卷制而成，整体重量较轻，便于吊装安装和拆卸提升，降低拆装起吊难度。

所述第一固定单元为竖向设置的连接框，所述第二固定单元包括一对竖向设置的固定框，两所述固定框分别垂直设置在所述连接框的其中一边缘；所述连接框的中部位置处焊接有一竖向设置的固定件，所述围护侧壁的拱顶焊接在所述固定件上，所述连接板的两边缘分别焊接在固定框上。

在本技术方案中：固定件优选断面呈方形结构的连接钢管，连接框采用一对竖向设置的第一钢管和多个水平焊接在两第一钢管之间的第二钢管；固定框具有多个焊接在第一钢管上的第三钢管，第三钢管水平设置且间隔多个，还包括与第一钢管平行的第四钢管，进而将第三钢管的另一端焊连在一起，固定框和连接框制作简单方便，保证施工周期。

所述连接件为固定在水工建筑物的侧壁上的连接钢板，所述导轨（优选钢轨）为两条并间隔设置在所述连接钢板上，两固定框的外侧上下间隔设置有多组支座，所述导向滚轮转动设置在所述支座上，且导向滚轮具有与所述导轨配合的环形凹槽。安装时，导轨和滚轮适配卡接在一起，既可以减少下滑摩擦力，还具有定位作用，确保将钢围堰主体吊装到位。

所述第一止水单元包括两条竖向设置的第一止水条，所述连接板的两边缘通过两所述第一止水条与所述连接件密封连接。

所述第二止水单元包括设置在所述连接板底部与水工建筑物的侧壁之间的第二止水条，和设置在所述连接板的每个底拐角处的拐角止水。

在实际施工时，所述第一止水条和第二止水条的断面均为P形结构，所述拐角止水为直角止水且断面为P形结构，以实现钢围堰主体和水工建筑物的密封连接，以便于对水工建筑物进行开口或检修。

所述钢围堰结构还包括固连在所述钢围堰主体的底壁上的平衡组件，所述平衡组件包括焊接在所述底壁上的连接钢管和螺接在所述连接钢管上的球阀。在实际安装时，平衡组件可以是一个，也可以是两个或三个，可利用球阀来检验水工建筑物侧壁的水密封性。

所述围护侧壁的中部位置处还设置有爬梯。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的钢围堰主体固定在围堰固定架上，围堰固定架上具有导向滚轮，使钢围堰主体沿着水工建筑物上的导轨下移和提升，确保钢围堰主体的运动轨迹，能实现钢围堰主体的快速拆、装；另外，导向滚轮和导轨凹凸配合，具有限位作用，避免钢围堰主体在起吊过程中出现晃动而引起误伤情况；另外，围堰固定架采用框架结构且钢围堰主体采用钢板制成，确保整体重量较轻，降低了拆装、起吊难度，还降低了施工成本和工期。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图（俯视图）。

图2是图1中A部的放大图。

图3是图2中围堰固定架的侧视图。

图4是本实用新型所述密封止水结构的示意图。

图5是本实用新型所述平衡组件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

本实用新型的目的在于提供一种不停水作业的钢围堰结构，其利用框架式的围堰固定架固定钢围堰主体，整体起吊重量较轻，降低起吊难度；通过导轨和导向滚轮实现钢围堰主体的稳定升降，安全性高且便于将钢围堰主体固定在水工建筑物上，施工简单。具体地：

如图1-4所示，本实用新型所述的不停水作业的钢围堰结构，包括

钢围堰主体，钢围堰主体上开口设置，其具有竖向设置的围护侧壁1.1和连接板1.2，围护侧壁1.1为弧形结构（优选半圆弧形结构）而连接板1.2为平面结构，连接板1.2固定在水工建筑物的侧壁上；当然，围护侧壁1.1的直径和弧长也可根据水工建筑物的空间灵活确定；

围堰固定架，具有固连在一起的第一固定单元和第二固定单元，第一固定单元和第二固定单元围成一安装槽，围护侧壁1.1固连在安装槽内；其中，第一固定单元和第二固定单元均为框架式结构，以减轻围堰固定架的重量；

导向连接结构，具有设置在水工建筑物的侧壁上的连接件（即连接钢板2.1）、竖向设置在连接钢板2.1上的两导轨（即钢轨2.2）和间隔设置在围堰固定架上的多组导向滚轮2.3，导向滚轮2.3滑动卡装在两钢轨2.2上，使钢围堰主体通过导向滚轮2.3沿钢轨2.2升降，便于起吊，降低施工难度；及

密封止水结构，具有沿第一止水单元和第二止水单元，第一止水单元竖向设置在连接钢板2.1和连接板1.2之间的间隙内，第二止水单元设置在连接板1.2的底部和水工建筑物的侧壁之间，第一止水单元和第二止水单元实现了连接板1.2和水工建筑物之间的密封连接，以便于维修或开孔作业。

在本实施方式中，围护侧壁1.1优选半圆形结构，连接板1.2为平面结构，安装结构和围护侧壁1.1均选用Q235B材质，表面除锈刷油后喷涂有油漆防腐层，避免钢围堰主体被水锈蚀；围堰固定架采用框架式结构，具体由型钢焊制而成，不仅可以确保结构稳定性，还能尽可能地减轻重量，提高起吊安全性；另外，连接板1.2和连接钢板2.1均环形结构（优选矩形环），以确保对水工建筑物进行检修、维修或开孔作业。

优选地，第一固定单元为竖向设置的连接框3.1，连接框3.1可采用竖向的第一钢管和水平的第二钢管焊接而成；第二固定单元包括一对竖向设置的固定框3.2，两固定框3.2分别垂直设置在连接框3.1的其中一竖边边缘，固定框3.2包括多个焊接在连接框3.1上的第三钢管，第三钢管水平设置且间隔多个；第三钢管的另一端焊接有一竖向的第四钢管，以确保结构稳定性。

在本实施例中，第一钢管、第二钢管、第三钢管和第四钢管均采用断面呈方形结构的型钢，制作简单方便，便于加工，确保施工周期。

为实现钢围堰主体和围堰固定架的固定连接，围堰固定架的连接框3.1上还焊接有一竖向设置的连接钢管3.3，确保围护侧壁1.1的中心位置焊接在连接钢管3.3上，具体如图1和图3所示；另外，围护侧壁1.1的两侧边和连接板1.2焊接在一起，通过围堰固定架实现钢围堰主体的定型，且整体重量较轻，不仅可提高起吊安全性，还降低了起吊难度，便于施工。

在本实施例中：两固定框3.2的外侧对称焊接有多对支座2.4，多对支座2.4沿高度方向上下间隔设置，支座2.4包括焊接在固定框3.2上的钢板和一对固定板，导向滚轮2.3通过销轴安装在固定板。其中，导向滚轮2.3具有与导轨配合的环形凹槽，确保钢轨2.2卡装在环形凹槽内，具体结构如图2所示。导向滚轮与滑轨配合，不仅可减少钢围堰主体和钢轨2.2之间的摩擦力，还能实现钢围堰主体的定位起吊和安全起吊，避免钢围堰主体在起吊过程中大幅度摆动而引起安全事故。

在本实施例中：第一止水单元包括两条竖向设置的第一止水条4.1，第一止水条4.1与围堰体上止水座板连接；第二止水单元包括设置在围堰底板止水座板与水工建筑物的侧壁之间的第二止水条4.2，和设置在每个底拐角处的拐角止水条4.3，第一止水条4.1、第二止水条4.2和拐角止水条4.3围成呈倒门形结构的密封，进而确保钢围堰主体和水工建筑物之间的密封效果，以便于对水工建筑物的侧壁进行检修、修补或开孔作业，具体结构如图4所示。

在实际安装时，第一止水条4.1和第二止水条4.2的断面均为P形结构。

在本实用新型的其它实施例中：如图1和图5所示，钢围堰结构还包括固连在钢围堰主体的底壁上的两个平衡组件，平衡组件包括焊接在底壁上的进水钢管5.1和螺接在进水钢管5.1上的球阀5.2。

当钢围堰主体和围堰固定架的总重小于其浮力时可打开球阀5.2使水进入钢围堰主体的内腔，利用水增重以确保将钢围堰主体下降至设计高度；另外，在检修或修补完成后，打开球阀5.2使水进入钢围堰主体的内腔以检验水工建筑物的侧壁的密封性。

优选地，围护侧壁1.1的中部位置处还设置有爬梯6（见图1），便于施工人员进出钢围堰主体，爬梯6的宽度、总高度以及层高可根据实际工况设计，本实施例并不限定爬梯6的宽度和高度等尺寸。

本实施例所述的钢围堰结构的施工方法，包括以下步骤：

第一步，利用第一钢管和第二钢管焊接连接框3.1，在连接框3.1的每个竖侧边边缘处垂直焊接多个第三钢管，并利用第四钢管将每侧的第三钢管焊接在一起，完成围堰固定架的制作；

第二步，利用钢板卷制呈半圆形结构的围护侧壁1.1，并在围护侧壁1.1上焊接连接板1.2，将钢围堰主体卡装在由固定框3.2和连接框3.1围成的安装槽内，将围护侧壁1.1的中部焊接在连接钢管上，将连接板1.2的两边缘分别焊接在固定框3.2上；

第三步，在每个固定框3.2上沿高度方向间隔焊接多个支座2.4，用销轴将导向滚轮2.3安装在支座2.4上；两列导向滚轮2.3的中心间距与两滑轨的中心间距一致；

其中，在实际施工时第二步和第三步也可以互换，即可按设计要求先将导向滚轮2.3安装在围堰固定架上，然后再将围堰本体焊接在围堰固定架上；

第四步，在钢围堰主体的止水座板的两竖侧边边缘处用螺栓固定安装竖向的第一止水条4.1，在止水座板的缘处安装第二止水条4.2，围堰体底部止水座板底拐角处安装拐角止水条4.3，第一止水条4.1、第二止水条4.2和拐角止水条4.3均采用螺栓固定；

第五步，在连接钢板2.1的设计位置处安装钢轨2.2，并利用膨胀螺栓将连接钢板2.1和钢轨2.2固定在水工建筑物的侧壁上；

该步骤可以与第一步、第二步、第三步或第四步中的任意一步同步进行，也可以在第一步之前将钢轨2.2固定在水工建筑物的侧壁上；

第六步，利用起吊设备起吊焊接在一起的围堰本体和围堰固定架，在吊装时若围堰本体和围堰固定架的重力小于浮力，打开底壁上的球阀5.2使浮力变小，使导向滚轮2.3自下而上陆续卡在钢轨2.2上并沿钢轨2.2下移；

当钢围堰主体到达设计高度后关闭球阀5.2，排空围堰内部的水；若排空后围堰主体上浮，用膨胀螺栓将钢围堰主体固定在水工建筑物的侧壁上，完成钢围堰结构的施工作业，以便于对水工建筑物检修、维修或开孔作业。

检修完成后，打开球阀5.2向钢围堰主体内注水，以检测水工建筑物的水密性；待检验合格后，关闭球阀5.2并将水排出，将膨胀螺栓取出，然后利用起吊设备即可将完成钢围堰主体的拆卸作业，拆卸简单快捷。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后还需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述钢围堰结构包括

钢围堰主体，所述钢围堰主体上开口设置，其具有竖向设置的围护侧壁和连接板，所述围护侧壁为弧形结构而所述连接板为平面结构，且连接板固定在水工建筑物的侧壁上；

围堰固定架，具有固连在一起的第一固定单元和第二固定单元，所述第一固定单元和第二固定单元围成一安装槽，所述围护侧壁固连在所述安装槽内；

导向连接结构，具有设置在水工建筑物的侧壁上的连接件、竖向设置在所述连接件上的至少两条导轨和上下间隔设置在所述围堰固定架上的多组导向滚轮，每组所述导向滚轮滑动卡装在至少两所述导轨上；以及

密封止水结构，具有沿第一止水单元和第二止水单元，所述第一止水单元竖向设置在所述连接件和所述连接板之间的间隙内，所述第二止水单元设置在连接板的底部和水工建筑物的侧壁之间。

2.根据权利要求1所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述第一固定单元为竖向设置的连接框，所述第二固定单元包括一对竖向设置的固定框，两所述固定框分别垂直设置在所述连接框的其中一边缘；

所述连接框的中部位置处焊接有一竖向设置的固定件，所述围护侧壁的拱顶焊接在所述固定件上，且所述连接板的两边缘分别焊接在所述固定框上。

3.根据权利要求2所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述连接件为固定在水工建筑物的侧壁上的连接钢板，所述导轨为两条并间隔设置在所述连接钢板上；两所述固定框的外侧上下间隔设置有多组支座，所述导向滚轮转动设置在所述支座上，且导向滚轮具有与所述导轨配合的环形凹槽。

4.根据权利要求1所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述第一止水单元包括两条竖向设置的第一止水条，所述连接板的两边缘通过两所述第一止水条与所述连接件密封连接。

5.根据权利要求4所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述第二止水单元包括设置在所述连接板底部与水工建筑物的侧壁之间的第二止水条，和设置在所述连接板的每个底拐角处的拐角止水条。

6.根据权利要求5所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述第一止水条、第二止水条和拐角止水条的断面均为P形结构。

7.根据权利要求1所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述钢围堰结构还包括固连在所述钢围堰主体的底壁上的平衡组件，所述平衡组件包括焊接在所述底壁上的进水钢管和螺接在所述进水钢管上的球阀。

8.根据权利要求1所述的不停水作业的钢围堰结构，其特征在于：所述围护侧壁的中部位置处还设置有爬梯。

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