樁群透水框架壩的製作方法
2023-04-26 12:04:36 1
專利名稱：樁群透水框架壩的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及航道整治技術領域，具體地指一種用於航道整治工程的築壩、汊道促淤及生態工程的樁群透水框架壩。
背景技術：
自上世紀九十年代中期以來，隨著長江幹線(特別是中下遊)航道整治工程大幕的拉開，長江航道進入了快速發展時期，航道條件及貨運量大大增加，據統計，自2005年以來，連續七年居世界內河之首。目前，長江中下遊河道整治工程多採用實體丁壩來束水攻沙，從而達到整治淺灘的目的。雖然實體丁壩取得了較好的工程效果，但存在以下不足:①耗用石材、木材等建築材料較多，工程量較大；②水流遇實體丁壩受阻，能量大部分集中在壩體上，流態轉變成環流、回流等，對河槽水流形成較大的約束，引起壩頭水流流速異常增大，壩基生根困難，需要多年的搶護才會穩定；③實體丁壩佔據了河流的自然空間，限制了河道過洪能力，破壞了灘槽的水沙平衡，使河槽的負擔加重；④實體非淹沒丁壩遇大洪水，一旦漫頂會造成嚴重損失，因此受防洪標準的限制較大；⑤護根、護底和護坡有時要用大量的沉排，對河底生態破壞嚴重。在全國各大流域河道治理以及主要航道和河口治理工程中均應用有透水丁壩，尤其是鋼筋混凝土樁壩應用最為廣泛。透水樁壩是用鑽孔、振動、水力衝孔等工藝將預製或澆注混凝土樁插入河床深處，並按一定間隔排列形成透水丁壩。它除具有一定的挑流控導河勢的作用外，還能起到減緩過壩水流流速，使泥沙在壩後沉降，能夠充分利用洪水淤灘刷槽的特點，有目的地落淤造灘。同時，它還具有結構簡單、施工機械化程度高、運用安全可靠、可適應各種洪水標準、保護生態、賠償費用低等優點，但作為我國內河貨運量之首的長江由於水流條件較為複雜，水量較大，透水樁壩不適合在長江幹線的航道整治工程中應用。
實用新型內容本實用新型的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種樁群透水框架壩，使其能夠應用在水量大、水流條件複雜、並且防洪要求高的河道的治理工程。本實用新型的技術方案為:一種樁群透水框架壩，它包括透水框架，其特徵在於:在施工河流中打設多個豎向壩樁，相鄰的豎向壩樁之間設有網格，所述豎向壩樁和網格構成封閉區間，所述透水框架放置於網格內。所述的豎向壩樁之間設有橫向梁，橫向梁可用以保證豎向壩樁之間的穩固性。所述的豎向壩樁外壁設有限位裝置，所述限位裝置設置在施工河流的下遊，所述限位裝置為透水框架，限位裝置的作用在於:當河水水流較大時，對整個樁群透水框架壩起到支撐作用。一種基於上述所述的樁群透水框架壩的施工方法，其特徵在於:包含以下步驟:[0011]I)、在預施工河流內打設豎向壩樁；2)、相鄰的豎向壩樁之間設有網格，豎向壩樁和網格構成封閉區間；3)、選擇合適的透水框架，將透水框架拋投到網格內，形成單元透水框架；4)、重複施工步驟3，拋投其他的透水框架至網格內，使單元透水框架形成樁群透水框架壩。根據河流水流的大小，在河流的逆向方向，沿豎向壩樁外壁拋投透水框架。本實用新型作為一種新型的航道整治技術，其減速落淤作用十分明顯，通過在透水框架外圍設置的網格和由豎向壩樁胃腸道餓框架外殼，使其不易下沉、上浮或移動，其結構更加穩定，工程壽命更長，並具有生態環保的特點；本實用新型中的構造簡單，其各個零件可以在工廠內批量性生產，且施工簡單、成本低，是一種值得大力推廣的新型航道整治技術。
圖1是本實用新型中單元透水框架壩結構示意圖；圖2是本實用新型中網格平面示意圖；圖3是本實用新型中四邊透水框架結構示意圖一；圖4是本實用新型中四邊透水框架結構示意圖二。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，便於清楚地了解本實用新型，但它們不對本實用新型構成限定。如圖1所示的一種樁群透水框架壩，它包括豎向壩樁1、網格2、透水框架3，豎向壩樁I預先打設在在施工河流中，在豎向壩樁I之間設有用於保證豎向壩樁I之間的穩定性的橫向梁(圖中未標出)，相鄰的豎向壩樁之間設有網格2 (網格2的結構示意圖如圖2所示)，豎向壩樁I和網格2構成封閉區間，透水框架3放置於網格2內，豎向壩樁I的外壁設有由透水框架構成的限位裝置4，限位裝置4設置在施工河流的下遊:當在水流流速較大的洪水期施工時，限位裝置4可對整個樁群透水框架壩起到支撐作用；當在水流流速較小的枯水期施工時，限位裝置4可以不用設置，這是因為在枯水季時，水流流速較小，不需要限位裝置4對樁群透水框架壩進行支撐，在枯水期到洪水期這段時間內，透水框架3將會發揮防衝促淤的效果，在後方產生淤積，當洪水期來臨時，透水框架3周圍產生的淤泥已經起到對樁群透水框架壩的支撐限位作用，因此在水流較小的枯水期施工時，可以不用設置限位裝置4 ;另外，當壩高本身比較低的時候，也不需要設置限位裝置4。本實用新型包含豎向壩樁1、網格2、透水框架3三個單體，其中透水框架3是樁群透水框架壩的實質和主體，壩樁I和網格3都是用來固定透水框架3的，使其形成一個整體壩體形狀，具體為:其中的每幾個豎向壩樁I可圍成一個區域，所示區域的其內部空間需保證能套入透水框架3，透水框架3設置在區域內，在豎向壩樁I圍成的區域和透水框架3之間設有網格2，豎向壩樁I主要是用來固定透水框架3的位置，網格2主要是根據透水框架3的尺寸來確定其尺寸，用來防止透水框架3在水流的衝擊下漏出網格2的內部區域。豎向壩樁I的結構形式可選為PHC樁或鑽孔灌注樁，本實施例中豎向壩樁I的結構形式為PHC樁，PHC樁的樁身強度高，承壓力高，能抵抗較大的抗裂彎矩，具有較強的工作性能，樁身能在嚴劣的施工環境下保持完好，大大減少裂樁，斷樁事故的發生，且可由專業廠家大批量自動化生產，樁身質量穩定可靠；在靜壓施工時，施工現場簡潔，無汙染、無噪音，能保障文明施工；由於PHC樁的單樁承載力相對較高，其環形截面所耗混凝土量較少，因而單位承載力造價最省。本實施例中，所述的網格2為透水鋼格柵。透水框架3的結構型式為四邊透水框架、四面六邊透水框架或其它非封閉式透水框架，本實施例中透水框架3選擇為四邊透水框架，如圖3、圖4所示，四邊透水框架是中部具有單層四方框結構的開放式的透水構件。四根平行的杆件3.1不在同一平面內；四根平行的杆件3.1構成方框的頂端杆；相鄰的頂端杆的中部之間由連接杆3.2連接，四根連接杆3.2在同一平面內，四根連接杆3.2可設置多層，四根連接杆3.2及四根頂端杆之間構成四邊透水框架。經研究，透水框架消能減速、防衝促淤的作用主要是因為其具有適當的透水性，這與透水框架的空隙率有關。四邊形透水框架為非封閉式框架，其空間較大，在堆積時，相互之間勾連作用強，堆積效果及穩定性更好，還可拓寬框架的適用範圍，由於框架間勾連性較好，可更好地適應於較陡、地形複雜的河床或岸坡，可用於築透水壩，可用於養灘工程等。四邊透水框架可在工廠預製，進行大批量生產，可提高施工效率。一種基於上述所述的樁群透水框架壩的施工方法，包含以下步驟:I)、根據水流流速及泥沙級配確定透水壩的空隙率，確定透水框架3結構型式及尺寸；勘測工程區域的地質條件，確定豎向壩樁I的結構型式、深度及管徑，然後進行樁群透水框架壩進一步的設計，選擇尺寸合適的網格；2)、相鄰的豎向壩樁I之間設有網格2，豎向壩樁I和網格2構成封閉區間；3)、把透水框架3拋投到網格內，形成單元透水框架； 4)、重複施工步驟3，拋投其他的透水框架3至網格2內，使單元透水框架形成樁群透水框架壩。當在洪水季，河流較大時，在河流的逆向方向，沿豎向壩樁外壁拋投透水框架3。本實施例中，豎向壩樁I可以根據工程需要選擇不同的結構型式，調節管徑大小、間距及深度等；網格2可以根據工程需要選擇不同的結構型式，調節孔徑及單個寬度；透水框架3也可以根據工程設計中透水孔隙率的需要，選用不同的結構型式及尺寸。以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
權利要求1.一種樁群透水框架壩，它包括透水框架，其特徵在於:在施工河流中打設多個豎向壩樁，相鄰的豎向壩樁之間設有網格，所述豎向壩樁和網格構成封閉區間，所述透水框架放置於網格內。
2.根據權利要求1所述的樁群透水框架壩，其特徵在於:所述的豎向壩樁之間設有橫向梁。
3.根據權利要求1所述的樁群透水框架壩，其特徵在於:所述的豎向壩樁外壁設有限位裝置，所述限位裝置設置在施工河流的下遊，所述限位裝置為透水框架。
4.根據權利要求1所述的樁群透水框架壩，其特徵在於:所述的豎向壩樁的結構形式為PHC樁或鑽孔灌注樁。
5.根據權利要求1所述的樁群透水框架壩，其特徵在於:所述的網格為透水鋼格柵。
6.根據權利要求1所述的樁群透水框架壩，其特徵在於:所述透水框架的結構型式為四邊透水框架、四面六邊透水框架或非封閉式透水框架。
專利摘要本實用新型公開了一種樁群透水框架壩，它通過在預施工河流內打設豎向壩樁，在相鄰的豎向壩樁之間設有網格，豎向壩樁和網格構成封閉區間，再將透水框架拋投到網格內，形成單元透水框架,然後再拋投其他的透水框架至網格內，使單元透水框架形成樁群透水框架壩。本實用新型具有結構穩定、工程壽命長、生態環保、施工方便等優點。
文檔編號E02B3/10GK202989858SQ20122056435
公開日2013年6月12日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者劉懷漢, 譚倫武, 鄭驚濤, 雷國平, 餘珍 申請人:長江航道規劃設計研究院