專利名稱：箱涵式排水口結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供水系統(tǒng)的排水技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及箱涵式排水口結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
如火力發(fā)電工程、核電工程或其它工業(yè)工程系統(tǒng)中，往往需要大量用水，故而需配置供水系統(tǒng)，即在水域取水，經(jīng)使用循環(huán)后，再排放回水域。排水口是供水系統(tǒng)的重要組成部分，工業(yè)工程系統(tǒng)多采用箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，以滿足施工的可能性，盡量減輕施工難度，降低工程造價(jià)。
傳統(tǒng)的箱涵式排水口多采用整體式預(yù)制鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)，排水口箱涵在岸上陸地或半潛駁船上預(yù)制，水下開挖排水口基槽后，拋填塊石基床、整平，然后采用大型浮吊或半潛駁船等水上運(yùn)輸起重裝置運(yùn)至基槽并安裝。安裝完后，箱涵兩側(cè)拋填回填塊石，通過(guò)箱涵兩側(cè)的回填塊石發(fā)揮約束作用。
對(duì)于沿海、湖等大型水域建設(shè)的火力發(fā)電工程等工業(yè)工程體系，其供水系統(tǒng)的所在水域往往具有較大風(fēng)浪，而傳統(tǒng)的箱涵式排水口其內(nèi)部是空心的，重量輕，其抗風(fēng)浪穩(wěn)定性往往不能滿足要求。對(duì)此，常規(guī)做法是加厚箱涵結(jié)構(gòu)的尺寸，這導(dǎo)致單件重量增加很多，工程量增大；且由于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(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)抗風(fēng)浪穩(wěn)定性差，不能滿足大風(fēng)浪水域安裝的問(wèn)題，提供一種抗風(fēng)浪穩(wěn)定性好、成本低，施工簡(jiǎn)便的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供該排水口結(jié)構(gòu)的施工方法。
一種箱涵式排水 口結(jié)構(gòu),包括:排水框體,包括底板、側(cè)板和頂板,所述底板、側(cè)板和頂板圍覆形成有前后貫通的排水通道；以及填載框體，設(shè)置于所述排水框體側(cè)板旁側(cè)，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(cè)板一端向外延伸形成；所述容腔的一側(cè)腔壁共用所述排水框體的側(cè)板；所述填載框體還包括相對(duì)于所述側(cè)板設(shè)置的、形成所述容腔另一側(cè)腔壁的側(cè)壁，以及連接于側(cè)板和側(cè)壁頂部的框架梁；所述側(cè)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(gè)實(shí)施例中，所述框架梁包括連接于所述側(cè)壁前端頂部的前框架梁，以及連接于所述側(cè)壁后端頂部的后框架梁；所述前框架梁和后框架梁之間間隔設(shè)置有連接梁ο
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述填載框體還包括立柱，所述立柱設(shè)置于所述填載框體前端和/或后端；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(gè)實(shí)施例中，所述填載框體的前端和/或后端間隔設(shè)置有多個(gè)立柱。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的多個(gè)立柱包括連接于所述框架梁中部的中心立柱，所述中心立柱截面面積大于其余立柱的截面面積。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述側(cè)板與底板相交處，以及側(cè)壁與底板相交處均設(shè)置有加強(qiáng)倒角。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頂板間隔開設(shè)有多個(gè)貫通所述排水通道的泄壓孔。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)為鋼筋砼一體澆筑成型的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)。
一種箱涵式排水口結(jié)構(gòu)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于安裝所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的安裝面；
安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，將所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)置于所述基床，以使所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板底部貼合于所述安裝面；
填充填載框體，向所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的填載框體內(nèi)投入填充物，以增大所述底板對(duì)基床表面的壓力，完成所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的安裝。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)之前，且在所述整平基床之前或之后或同時(shí)，還包括:預(yù)制箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，以鋼筋砼一體澆筑成型所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)步驟具體包括:
運(yùn)送，在所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的排水通道和/或容腔內(nèi)填充氣囊，將箱涵式排水口結(jié)構(gòu)浮運(yùn)至所述安裝位置；
安裝，去除氣囊，將箱涵式排水口結(jié)構(gòu)吊起并安置于所述基床，以使所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板底部貼合于所述安裝面。
上述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)及其施工方法，由于設(shè)置了填載框體，通過(guò)向填載框體內(nèi)填入填充物而增加排水口結(jié)構(gòu)的重量，抗風(fēng)浪穩(wěn)定性好；而填充物不需與排水口結(jié)構(gòu)一同起吊，降低了施工難度，成本低，施工簡(jiǎn)便。


圖1為一實(shí)施例的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖2為一實(shí)施例的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的俯視示意圖3為一實(shí)施例的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的填載框體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4為箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的施工方法流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，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(cè)板112和頂板113 ;所述底板111、側(cè)板112和頂板113圍覆形成有前后貫通的排水通道114。所述填載框體120設(shè)置于所述排水框體110側(cè)板112旁側(cè)，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(cè)板112 —端向外延伸形成；所述容腔121的一側(cè)腔壁共用所述排水框體110的側(cè)板112 ；所述填載框體120還包括相對(duì)于所述側(cè)板112設(shè)置的、形成所述容腔121另一側(cè)腔壁的側(cè)壁122，以及連接于側(cè)板112和側(cè)壁122頂部的框架梁123 ;所述側(cè)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(jié)構(gòu)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表面形成用于安裝所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的安裝面310。
步驟S140，安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，將所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)置于所述基床300，以使所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板111底部貼合于所述安裝面310。
步驟S160，填充填載框體120，向所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的填載框體120內(nèi)投入填充物200，以增大所述底板111對(duì)基床300表面的壓力，完成所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的安裝。
上述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)及其施工方法，由于設(shè)置了填載框體120，施工時(shí)先通過(guò)步驟S140將本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)安置于基床300，再通過(guò)步驟S160向填載框體120的容腔121內(nèi)填入如塊石等填充物200，所述填充物200被約束于容腔121內(nèi)，從而增加了本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的整體重量，使所述底板111底部貼合于所述基床300的安裝面310。一方面由于排水框體110的底板111自所述側(cè)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(jié)構(gòu)抗傾穩(wěn)定性提高；另一方面由于容腔121內(nèi)填載了填充物200，整體重量增加，故而安裝穩(wěn)定性提高，所以本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)抗風(fēng)浪穩(wěn)定性好。
而施工過(guò)程中，在步驟S140時(shí)，只需移動(dòng)安裝本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，而填充物200的填載是在步驟S160時(shí)才進(jìn)行，填充物200與本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)分開移動(dòng)安裝，故而降低了運(yùn)輸施工成本。同時(shí)由于排水口結(jié)構(gòu)的整體重量即可滿足抗風(fēng)浪穩(wěn)定性的要求，故而不需采用如將底板111埋入基床300等方式來(lái)提高穩(wěn)定性，施工簡(jiǎn)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(cè)腔壁共用排水框體110的側(cè)板112，故而填載框體120與排水框體110的整體性好，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。
其中，所述填載框體120設(shè)置于排水框體110側(cè)板112旁側(cè)，具體地，可以是在排水框體110的一側(cè)側(cè)板112旁側(cè)設(shè)置所述填載框體120。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要，在其它實(shí)施例中，也可以是在排水框體110的兩側(cè)側(cè)板112旁側(cè)分別設(shè)置填載框體120。
如圖2或圖3所示,在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述框架梁123包括連接于所述側(cè)壁122前端頂部的前框架梁1231，以及連接于所述側(cè)壁122后端頂部的后框架梁1232 ;所述前框架梁1231和所述后框架梁1232之間間隔設(shè)置有連接梁1233。所述前框架梁1231和后框架梁1232將所述側(cè)壁122頂部穩(wěn)固地與排水框體110的側(cè)板112連接成整體，而側(cè)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定的半框架式結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行填充物200填載及工作時(shí)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，不易產(chǎn)生斷裂散架等問(wèn)題。而所述連接梁1233的設(shè)置進(jìn)一步提高了側(cè)壁122與側(cè)板112的連接強(qiáng)度。當(dāng)然，即使未設(shè)置連接梁1233，所述側(cè)壁122亦可通過(guò)所述框架梁123連接至側(cè)板112而使填載框體120形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的半框架式結(jié)構(gòu)，故而所述連接梁1233的設(shè)置并不是必須的。
如圖1或圖2所示,在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述填載框體120還包括立柱124,所述立柱124設(shè)置于所述填載框體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(jié)構(gòu)工作過(guò)程中，由于水流等因素影響，填載于所述容腔121的填充物200難免出現(xiàn)自容腔121中脫出的情況，通過(guò)設(shè)置立柱124，既可將填充物200約束于容腔121內(nèi)避免其脫出，又可提高本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
當(dāng)然，根據(jù)施工需要，在其它實(shí)施例中，所述立柱124亦可設(shè)置于所述填載框體120后端，或者是，在所述填載框體120前端和后端均設(shè)置所述立柱124。
應(yīng)當(dāng)理解的是，即使未設(shè)置所述立柱124，亦不影響所述填載框體120實(shí)現(xiàn)填載填充物200的目的，故而立柱124的設(shè)置，及其設(shè)置位置并不是必須的。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述填載框體120的前端和/或后端可以間隔設(shè)置有多個(gè)立柱124。以進(jìn)一步提高本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
具體到如圖1或圖2所示的本實(shí)施例中，所述的多個(gè)立柱124包括連接于所述框架梁123中部的中心立柱1241，所述中心立柱1241截面面積大于其余立柱124的截面面積。由于所述框架梁123兩端分別連接至側(cè)板112和側(cè)壁122，框架梁123中部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最低，故而設(shè)置截面面積較大的中心立柱1241，可以對(duì)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
如圖1所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述側(cè)板112與底板111相交處，以及側(cè)壁122與底板111相交處均設(shè)置有加強(qiáng)倒角125。由于所述側(cè)板112與底板111、側(cè)壁122與底板111均為正交相交，設(shè)置加強(qiáng)倒角125，有利于提高本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
如圖1或圖2所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頂板113間隔開設(shè)有多個(gè)貫通所述排水通道114的泄壓孔。以提高排水通道114的泄壓能力。
所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)施工方法的其中一個(gè)實(shí)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(duì)基床300進(jìn)行整平，以使所述基床300表面形成與所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板111底面相匹配的安裝面310。
請(qǐng)參閱圖4，在一實(shí)施例中，在所述安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的步驟S140之前，且在所述整平基床300的步驟S120之前或之后或同時(shí)，還包括預(yù)制箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的步驟SllO0具體地，可以以鋼筋砼一體澆筑成型所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)。預(yù)制箱涵式排水口結(jié)構(gòu)可以在岸上或半潛駁船上進(jìn)行。箱涵式排水口結(jié)構(gòu)采用鋼筋砼一體澆筑成型，有利于提高其整體性，從而提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而鋼筋砼的澆筑成型技術(shù)成熟，材料成本低，有利于降低本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的制作成本。
還請(qǐng)參閱圖4，在一實(shí)施例中，所述安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的步驟S140具體包括以下步驟:
步驟S142:運(yùn)送。在所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的排水通道114和/或容腔121內(nèi)填充氣囊，將箱涵式排水口結(jié)構(gòu)浮運(yùn)至所述安裝位置。由于本箱涵式排水口結(jié)構(gòu)具有排水通道114和容腔121兩個(gè)空腔，故而可以通過(guò)在空腔內(nèi)填充氣囊的方式提高其在水中的浮力，以降低運(yùn)輸阻力，從而提高運(yùn)輸便利性，降低運(yùn)輸成本。
步驟S144:安裝。去除氣囊，并借助入小型起重船等設(shè)備，將箱涵式排水口結(jié)構(gòu)吊起并安置于所述基床300，以使所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板111底部貼合于所述安裝面310。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 排水框體，包括底板、側(cè)板和頂板，所述底板、側(cè)板和頂板圍覆形成有前后貫通的排水通道；及 填載框體，設(shè)置于所述排水框體側(cè)板旁側(cè)，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(cè)板一端向外延伸形成；所述容腔的一側(cè)腔壁共用所述排水框體的側(cè)板；所述填載框體還包括相對(duì)于所述側(cè)板設(shè)置的、形成所述容腔另一側(cè)腔壁的側(cè)壁，以及連接于側(cè)板和側(cè)壁頂部的框架梁；所述側(cè)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(jù)權(quán)利要求1所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述框架梁包括連接于所述側(cè)壁前端頂部的前框架梁，以及連接于所述側(cè)壁后端頂部的后框架梁；所述前框架梁和后框架梁之間間隔設(shè)置有連接梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述填載框體還包括立柱，所述立柱設(shè)置于所述填載框體前端和/或后端；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(jù)權(quán)利要求3所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述填載框體的前端和/或后端間隔設(shè)置有多個(gè)立柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的多個(gè)立柱包括連接于所述框架梁中部的中心立柱，所述中心立柱截面面積大于其余立柱的截面面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述側(cè)板與底板相交處，以及側(cè)壁與底板相交處均設(shè)置有加強(qiáng)倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂板間隔開設(shè)有多個(gè)貫通所述排水通道的泄壓孔。
8.—種如權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括以下步驟: 整平基床，以使所述基床表面形成用于安裝所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的安裝面； 安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，將所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)置于所述基床，以使所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板底部貼合于所述安裝面； 填充填載框體，向所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的填載框體內(nèi)投入填充物，以增大所述底板對(duì)基床表面的壓力，完成所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的安裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，在所述安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)之前，且在所述整平基床之前或之后或同時(shí)，還包括:預(yù)制箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，以鋼筋砼一體澆筑成型所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，所述的安裝箱涵式排水口結(jié)構(gòu)步驟具體包括: 運(yùn)送，在所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的排水通道和/或容腔內(nèi)填充氣囊，將箱涵式排水口結(jié)構(gòu)浮運(yùn)至所述安裝位置； 安裝，去除氣囊，將箱涵式排水口結(jié)構(gòu)吊起并安置于所述基床，以使所述箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的底板底部貼合于所述安裝面。
全文摘要
一種箱涵式排水口結(jié)構(gòu)，包括排水框體和填載框體，排水框體包括底板、側(cè)板和頂板；填載框體設(shè)置于排水框體側(cè)板旁側(cè)，形成有容載填充物的容腔，容腔的底部腔壁為底板自側(cè)板一端向外延伸形成；容腔的一側(cè)腔壁共用排水框體的側(cè)板；填載框體還包括相對(duì)于側(cè)板設(shè)置的、形成容腔另一側(cè)腔壁的側(cè)壁，以及連接于側(cè)板和側(cè)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(jié)構(gòu)置于基床，并向箱涵式排水口結(jié)構(gòu)的填載框體內(nèi)投入填充物；由于設(shè)置了填載框體，通過(guò)向填載框體內(nèi)填入填充物而增加排水口結(jié)構(gòu)的重量，抗風(fēng)浪穩(wěn)定性好；而填充物不需與排水口結(jié)構(gòu)一同起吊，降低了施工難度，成本低，施工簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)E03B3/40GK103147488SQ20131007905
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)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(qǐng)人:中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院