箱涵式排水口結構及其施工方法
2023-10-07 10:47:14 2
專利名稱：箱涵式排水口結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及供水系統的排水技術領域，特別是涉及箱涵式排水口結構及其施工方法。
背景技術：
如火力發電工程、核電工程或其它工業工程系統中，往往需要大量用水，故而需配置供水系統，即在水域取水，經使用循環後，再排放回水域。排水口是供水系統的重要組成部分，工業工程系統多採用箱涵式排水口結構，以滿足施工的可能性，儘量減輕施工難度，降低工程造價。
傳統的箱涵式排水口多採用整體式預製鋼筋混凝土箱涵結構，排水口箱涵在岸上陸地或半潛駁船上預製，水下開挖排水口基槽後，拋填塊石基床、整平，然後採用大型浮吊或半潛駁船等水上運輸起重裝置運至基槽並安裝。安裝完後，箱涵兩側拋填回填塊石，通過箱涵兩側的回填塊石發揮約束作用。
對於沿海、湖等大型水域建設的火力發電工程等工業工程體系，其供水系統的所在水域往往具有較大風浪，而傳統的箱涵式排水口其內部是空心的，重量輕，其抗風浪穩定性往往不能滿足要求。對此，常規做法是加厚箱涵結構的尺寸，這導致單件重量增加很多，工程量增大；且由於水上起重船的吊重能力限制，其吊裝施工難度亦大大增加，施工成本急劇上升。發明內容
基於此，有必要針對傳統的箱涵式排水口結構抗風浪穩定性差，不能滿足大風浪水域安裝的問題，提供一種抗風浪穩定性好、成本低，施工簡便的箱涵式排水口結構，同時提供該排水口結構的施工方法。
一種箱涵式排水 口結構,包括:排水框體,包括底板、側板和頂板,所述底板、側板和頂板圍覆形成有前後貫通的排水通道；以及填載框體，設置於所述排水框體側板旁側，形成有容載填充物的容腔，所述容腔的底部腔壁為所述底板自所述側板一端向外延伸形成；所述容腔的一側腔壁共用所述排水框體的側板；所述填載框體還包括相對於所述側板設置的、形成所述容腔另一側腔壁的側壁，以及連接於側板和側壁頂部的框架梁；所述側壁底部與所述容腔的底部腔壁連接，所述容腔頂部具有開口。
在其中一個實施例中，所述框架梁包括連接於所述側壁前端頂部的前框架梁，以及連接於所述側壁後端頂部的後框架梁；所述前框架梁和後框架梁之間間隔設置有連接梁ο
在其中一個實施例中，所述填載框體還包括立柱，所述立柱設置於所述填載框體前端和/或後端；立柱上端與所述框架梁連接，下端與所述容腔的底部腔壁連接。
在其中一個實施例中，所述填載框體的前端和/或後端間隔設置有多個立柱。
在其中一個實施例中，所述的多個立柱包括連接於所述框架梁中部的中心立柱，所述中心立柱截面面積大於其餘立柱的截面面積。
在其中一個實施例中，所述側板與底板相交處，以及側壁與底板相交處均設置有加強倒角。
在其中一個實施例中，所述頂板間隔開設有多個貫通所述排水通道的洩壓孔。
在其中一個實施例中，所述箱涵式排水口結構為鋼筋砼一體澆築成型的箱涵式排水口結構。
一種箱涵式排水口結構的施工方法，包括以下步驟:
整平基床，以使所述基床表面形成用於安裝所述箱涵式排水口結構的安裝面；
安裝箱涵式排水口結構，將所述箱涵式排水口結構置於所述基床，以使所述箱涵式排水口結構的底板底部貼合於所述安裝面；
填充填載框體，向所述箱涵式排水口結構的填載框體內投入填充物，以增大所述底板對基床表面的壓力，完成所述箱涵式排水口結構的安裝。
在其中一個實施例中，在所述安裝箱涵式排水口結構之前，且在所述整平基床之前或之後或同時，還包括:預製箱涵式排水口結構，以鋼筋砼一體澆築成型所述箱涵式排水口結構。
在其中一個實施例中，所述的安裝箱涵式排水口結構步驟具體包括:
運送，在所述箱涵式排水口結構的排水通道和/或容腔內填充氣囊，將箱涵式排水口結構浮運至所述安裝位置；
安裝，去除氣囊，將箱涵式排水口結構吊起並安置於所述基床，以使所述箱涵式排水口結構的底板底部貼合於所述安裝面。
上述箱涵式排水口結構及其施工方法，由於設置了填載框體，通過向填載框體內填入填充物而增加排水口結構的重量，抗風浪穩定性好；而填充物不需與排水口結構一同起吊，降低了施工難度，成本低，施工簡便。
圖1為一實施例的箱涵式排水口結構的結構示意圖2為一實施例的箱涵式排水口結構的俯視示意圖3為一實施例的箱涵式排水口結構的填載框體內部結構示意圖4為箱涵式排水口結構的施工方法流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種箱涵式排水口結構，包括排水框體110和填載框體120。其中，所述排水框體110包括底板111、側板112和頂板113 ;所述底板111、側板112和頂板113圍覆形成有前後貫通的排水通道114。所述填載框體120設置於所述排水框體110側板112旁側，形成有容載填充物200的容腔121，所述容腔121的底部腔壁為所述底板111自所述側板112 —端向外延伸形成；所述容腔121的一側腔壁共用所述排水框體110的側板112 ；所述填載框體120還包括相對於所述側板112設置的、形成所述容腔121另一側腔壁的側壁122，以及連接於側板112和側壁122頂部的框架梁123 ;所述側壁122底部與所述容腔121的底部腔壁連接，所述容腔121頂部具有開口。
如圖4所示，一種箱涵式排水口結構的施工方法，包括以下步驟:
步驟S120，整平基床300，以使所述基床300表面形成用於安裝所述箱涵式排水口結構的安裝面310。
步驟S140，安裝箱涵式排水口結構，將所述箱涵式排水口結構置於所述基床300，以使所述箱涵式排水口結構的底板111底部貼合於所述安裝面310。
步驟S160，填充填載框體120，向所述箱涵式排水口結構的填載框體120內投入填充物200，以增大所述底板111對基床300表面的壓力，完成所述箱涵式排水口結構的安裝。
上述的箱涵式排水口結構及其施工方法，由於設置了填載框體120，施工時先通過步驟S140將本箱涵式排水口結構安置於基床300，再通過步驟S160向填載框體120的容腔121內填入如塊石等填充物200，所述填充物200被約束於容腔121內，從而增加了本箱涵式排水口結構的整體重量，使所述底板111底部貼合於所述基床300的安裝面310。一方面由於排水框體110的底板111自所述側板112 —端向外延伸形成容腔121的底部腔壁，底板111尺寸增大，故而其結構抗傾穩定性提高；另一方面由於容腔121內填載了填充物200，整體重量增加，故而安裝穩定性提高，所以本箱涵式排水口結構抗風浪穩定性好。
而施工過程中，在步驟S140時，只需移動安裝本箱涵式排水口結構，而填充物200的填載是在步驟S160時才進行，填充物200與本箱涵式排水口結構分開移動安裝，故而降低了運輸施工成本。同時由於排水口結構的整體重量即可滿足抗風浪穩定性的要求，故而不需採用如將底板111埋入基床300等方式來提高穩定性，施工簡便，降低了施工難度。且所述填充物200可以選用塊石等成本低、比重大的材料，其成本亦可降低。
其中，所述的填載框體120，其容腔121底部腔壁為所述底板111延伸形成，一側腔壁共用排水框體110的側板112，故而填載框體120與排水框體110的整體性好，整體結構強度高。
其中，所述填載框體120設置於排水框體110側板112旁側，具體地，可以是在排水框體110的一側側板112旁側設置所述填載框體120。當然，根據實際需要，在其它實施例中，也可以是在排水框體110的兩側側板112旁側分別設置填載框體120。
如圖2或圖3所示,在其中一個實施例中，所述框架梁123包括連接於所述側壁122前端頂部的前框架梁1231，以及連接於所述側壁122後端頂部的後框架梁1232 ;所述前框架梁1231和所述後框架梁1232之間間隔設置有連接梁1233。所述前框架梁1231和後框架梁1232將所述側壁122頂部穩固地與排水框體110的側板112連接成整體，而側壁122底部與容腔121底部腔壁，即底板111連接，故而所述填載框體120形成結構穩定的半框架式結構，在進行填充物200填載及工作時，結構強度高，不易產生斷裂散架等問題。而所述連接梁1233的設置進一步提高了側壁122與側板112的連接強度。當然，即使未設置連接梁1233，所述側壁122亦可通過所述框架梁123連接至側板112而使填載框體120形成結構穩定的半框架式結構，故而所述連接梁1233的設置並不是必須的。
如圖1或圖2所示,在其中一個實施例中，所述填載框體120還包括立柱124,所述立柱124設置於所述填載框體120前端；立柱124上端與所述框架梁123連接，下端與所述容腔121的底部腔壁連接。排水口結構工作過程中，由於水流等因素影響，填載於所述容腔121的填充物200難免出現自容腔121中脫出的情況，通過設置立柱124，既可將填充物200約束於容腔121內避免其脫出，又可提高本箱涵式排水口結構的結構強度。
當然，根據施工需要，在其它實施例中，所述立柱124亦可設置於所述填載框體120後端，或者是，在所述填載框體120前端和後端均設置所述立柱124。
應當理解的是，即使未設置所述立柱124，亦不影響所述填載框體120實現填載填充物200的目的，故而立柱124的設置，及其設置位置並不是必須的。
在其中一個實施例中，所述填載框體120的前端和/或後端可以間隔設置有多個立柱124。以進一步提高本箱涵式排水口結構的結構強度。
具體到如圖1或圖2所示的本實施例中，所述的多個立柱124包括連接於所述框架梁123中部的中心立柱1241，所述中心立柱1241截面面積大於其餘立柱124的截面面積。由於所述框架梁123兩端分別連接至側板112和側壁122，框架梁123中部的結構強度最低，故而設置截面面積較大的中心立柱1241，可以對框架梁123中部提供較大的支撐力，以提高框架梁123抗彎折等的結構強度。
如圖1所示，在其中一個實施例中，所述側板112與底板111相交處，以及側壁122與底板111相交處均設置有加強倒角125。由於所述側板112與底板111、側壁122與底板111均為正交相交，設置加強倒角125，有利於提高本箱涵式排水口結構的結構穩定性。
如圖1或圖2所示，在其中一個實施例中，所述頂板113間隔開設有多個貫通所述排水通道114的洩壓孔。以提高排水通道114的洩壓能力。
所述的箱涵式排水口結構施工方法的其中一個實施例中，所述步驟S120具體地，可以為:先在水域底開挖基槽，再拋填塊石以形成基床300，再對基床300進行整平，以使所述基床300表面形成與所述箱涵式排水口結構的底板111底面相匹配的安裝面310。
請參閱圖4，在一實施例中，在所述安裝箱涵式排水口結構的步驟S140之前，且在所述整平基床300的步驟S120之前或之後或同時，還包括預製箱涵式排水口結構的步驟SllO0具體地，可以以鋼筋砼一體澆築成型所述箱涵式排水口結構。預製箱涵式排水口結構可以在岸上或半潛駁船上進行。箱涵式排水口結構採用鋼筋砼一體澆築成型，有利於提高其整體性，從而提高其結構強度。而鋼筋砼的澆築成型技術成熟，材料成本低，有利於降低本箱涵式排水口結構的製作成本。
還請參閱圖4，在一實施例中，所述安裝箱涵式排水口結構的步驟S140具體包括以下步驟:
步驟S142:運送。在所述箱涵式排水口結構的排水通道114和/或容腔121內填充氣囊，將箱涵式排水口結構浮運至所述安裝位置。由於本箱涵式排水口結構具有排水通道114和容腔121兩個空腔，故而可以通過在空腔內填充氣囊的方式提高其在水中的浮力，以降低運輸阻力，從而提高運輸便利性，降低運輸成本。
步驟S144:安裝。去除氣囊，並藉助入小型起重船等設備，將箱涵式排水口結構吊起並安置於所述基床300，以使所述箱涵式排水口結構的底板111底部貼合於所述安裝面310。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種箱涵式排水口結構，其特徵在於，包括: 排水框體，包括底板、側板和頂板，所述底板、側板和頂板圍覆形成有前後貫通的排水通道；及 填載框體，設置於所述排水框體側板旁側，形成有容載填充物的容腔，所述容腔的底部腔壁為所述底板自所述側板一端向外延伸形成；所述容腔的一側腔壁共用所述排水框體的側板；所述填載框體還包括相對於所述側板設置的、形成所述容腔另一側腔壁的側壁，以及連接於側板和側壁頂部的框架梁；所述側壁底部與所述容腔的底部腔壁連接，所述容腔頂部具有開口。
2.根據權利要求1所述的箱涵式排水口結構，其特徵在於，所述框架梁包括連接於所述側壁前端頂部的前框架梁，以及連接於所述側壁後端頂部的後框架梁；所述前框架梁和後框架梁之間間隔設置有連接梁。
3.根據權利要求1所述的箱涵式排水口結構，其特徵在於，所述填載框體還包括立柱，所述立柱設置於所述填載框體前端和/或後端；立柱上端與所述框架梁連接，下端與所述容腔的底部腔壁連接。
4.根據權利要求3所述的箱涵式排水口結構，其特徵在於，所述填載框體的前端和/或後端間隔設置有多個立柱。
5.根據權利要求1所述的箱涵式排水口結構，其特徵在於，所述的多個立柱包括連接於所述框架梁中部的中心立柱，所述中心立柱截面面積大於其餘立柱的截面面積。
6.根據權利要求1 5任意一項所述的箱涵式排水口結構，其特徵在於，所述側板與底板相交處，以及側壁與底板相交處均設置有加強倒角。
7.根據權利要求1 5任意一項所述的箱涵式排水口結構，其特徵在於，所述頂板間隔開設有多個貫通所述排水通道的洩壓孔。
8.—種如權利要求1 7任意一項所述的箱涵式排水口結構的施工方法，其特徵在於包括以下步驟: 整平基床，以使所述基床表面形成用於安裝所述箱涵式排水口結構的安裝面； 安裝箱涵式排水口結構，將所述箱涵式排水口結構置於所述基床，以使所述箱涵式排水口結構的底板底部貼合於所述安裝面； 填充填載框體，向所述箱涵式排水口結構的填載框體內投入填充物，以增大所述底板對基床表面的壓力，完成所述箱涵式排水口結構的安裝。
9.根據權利要求8所述的箱涵式排水口結構的施工方法，其特徵在於，在所述安裝箱涵式排水口結構之前，且在所述整平基床之前或之後或同時，還包括:預製箱涵式排水口結構，以鋼筋砼一體澆築成型所述箱涵式排水口結構。
10.根據權利要求9所述的箱涵式排水口結構的施工方法，其特徵在於，所述的安裝箱涵式排水口結構步驟具體包括: 運送，在所述箱涵式排水口結構的排水通道和/或容腔內填充氣囊，將箱涵式排水口結構浮運至所述安裝位置； 安裝，去除氣囊，將箱涵式排水口結構吊起並安置於所述基床，以使所述箱涵式排水口結構的底板底部貼合於所述安裝面。
全文摘要
一種箱涵式排水口結構，包括排水框體和填載框體，排水框體包括底板、側板和頂板；填載框體設置於排水框體側板旁側，形成有容載填充物的容腔，容腔的底部腔壁為底板自側板一端向外延伸形成；容腔的一側腔壁共用排水框體的側板；填載框體還包括相對於側板設置的、形成容腔另一側腔壁的側壁，以及連接於側板和側壁頂部的框架梁；容腔頂部具有開口；其施工方法主要包括將箱涵式排水口結構置於基床，並向箱涵式排水口結構的填載框體內投入填充物；由於設置了填載框體，通過向填載框體內填入填充物而增加排水口結構的重量，抗風浪穩定性好；而填充物不需與排水口結構一同起吊，降低了施工難度，成本低，施工簡便。
文檔編號E03B3/40GK103147488SQ20131007905
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月12日 優先權日2013年3月12日
發明者馬兆榮, 王曉村, 廖澤球, 彭明祥, 湯東升, 何小華, 陸曉琴, 徐榮彬 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院