基于旱地作业的清污系统前排桩墩施工方法及清污系统与流程

1.本发明涉及水库清污技术领域，特别涉及一种基于旱地作业的清污系统前排桩墩施工方法及清污系统。


背景技术：

2.通常水工建筑物一旦蓄水正式运行后，其水位存在最低死水位，同时其进水口处只设计了拦污栅来进行污物拦截，因此其污物很难得到及时清理，对取水产生较大影响，而解决该问题的最佳途径，则是将拦污栅挡污模式技改为回转齿耙式清污机进行及时的清污，回转齿耙式清污机强大的即时清污能力可以较好的解决各类清污难题。
3.公告号为cn212335968u一件中国实用新型专利公开了一种基于潜水作业的回转式灌注桩基清污系统，其主要由前排桩墩的底部灌注桩基、前排桩墩的中部联接承力平台、前排桩墩的顶部导流墩、后排灌注桩、衍架互联体系、清污桥、皮带输送机、回转齿耙式清污机组成。
4.其中前排桩墩的底部灌注桩基为沉管灌注桩，该沉管灌注桩的底部深入硬质岩层，中部贯穿整个风化岩层，顶部桩头的钢筋笼露出泥土层，并与前排桩墩的中部联接承力平台钢筋笼的底部通过潜水作业相搭接。但是潜水施工专业化要求高、施工费用高、施工质量较难控制、施工过程较难监督管理以及质量取样和检测检验较难实现。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于旱地作业的清污系统前排桩墩施工方法及清污系统，实现了全过程的旱地作业，全程无需任何潜水作业辅助。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：
6.第一方面，本发明提供了一种基于旱地作业的清污系统前排桩墩施工方法，包括以下步骤：
7.吊装包括多节且可拆卸连接的钢围堰至安装位置，并利用冲击锤锤击，直至钢围堰的底节底部接触硬质岩层；
8.抽出钢围堰中存水，清基封底后在底部浇筑混凝土层至底节顶部，混凝土层预留灌注桩孔位，旱地进行灌注桩施工，形成前排桩墩的底部灌注桩基部分；
9.在灌注桩基上依次施工联接承力平台和导流墩；
10.将底节以上的钢围堰部分拆除。
11.作为进一步的技术方案，底节以上的钢围堰部分拆除前在钢围堰内部注水，直至钢围堰内外无水位压差。
12.作为进一步的技术方案，灌注桩与灌注桩孔位存有间隙，施工联接承力平台时与间隙一体化浇筑。
13.作为进一步的技术方案，清基封底时采用自流水泥浇筑封底素混凝土层。
14.作为进一步的技术方案，联接承力平台施工时预留底梁安装槽及定位销。
15.作为进一步的技术方案，除底节外，钢围堰还包括上节、多节中节以及设置在上节上方的顶帽，顶帽呈锥形，冲击锤通过锤击顶帽的顶部对钢围堰施加锤击力。
16.作为进一步的技术方案，钢围堰的相邻节之间设置有橡胶止水带。
17.作为进一步的技术方案，钢围堰的相邻节之间设置有可拆卸连接件，可拆卸连接件设置在钢围堰内部。
18.第二方面，本发明提供了一种基于钢围堰旱地施工作业的清污系统，包括前排桩墩、清污桥、皮带输送机、回转齿耙式清污机，其中前排桩墩采用如第一方面的施工方法施工而成。
19.作为进一步的技术方案，还包括后排灌注桩，后排灌注桩与前排桩墩之间设有衍架互联体系。
20.上述本发明的有益效果如下：
21.(1)本发明通过设置钢围堰实现了前排桩墩(底部的灌注桩基、中部的联接承力平台以及顶部的导流墩)全过程的旱地作业，全程无需任何潜水作业辅助，解决了现有技术中存在的技术问题。
22.(2)本发明钢围堰底节为埋设件，无需拆除，大幅度加固了前排桩墩的承载性能，因此在一般情况下无需采用衍架互联体系与后排灌注桩相连接，只有在水位及高程均较高的情况下，才需要增设衍架互联体系来提高承载性能。
23.(3)本发明灌注桩与灌注桩孔位存有间隙，施工联接承力平台时与间隙一体化浇筑，使联接承力平台嵌合混凝土层和灌注桩之间，能够提高联接承力平台的稳定性，为上部结构提供稳定的支撑。
附图说明
24.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。还应当理解，这些附图是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。现在将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本发明，其中：
25.图1示出了本发明实施例中钢围堰结构主视示意图；
26.图2示出了本发明实施例中底节上端面结构示意图；
27.图3示出了图2中a-a处剖面结构示意图；
28.图4示出了本发明实施例中丝杆结构主视示意图；
29.图5示出了本发明实施例中中节下端面结构示意图；
30.图6示出了图5中b-b处剖面结构示意图；
31.图7示出了本发明实施例中施工灌注桩结构示意图；
32.图8示出了本发明实施例中施工导流墩结构示意图；
33.图9示出了本发明实施例中拆除钢围堰结构示意图；
34.图10示出了本发明实施例中清污系统总体结构示意图。
35.图中：1、钢围堰；110、底节；1101、第一止水槽；1102、第一加强肋筋；1103、丝杆；11031、连接部；11032、定位部；11033、塞焊光杆部；1104、螺纹通孔；1105、塞焊孔；120、中节；1201、第二止水槽；1202、第二加强肋筋；1203、通孔；130、上节；140、顶帽；2、封底素混凝
土层；3、混凝土层；4、灌注桩；5、联接承力平台；6、底梁安装槽；7、导流墩；8、安装台；9、回转齿耙式清污机；10、后排灌注桩；11、清污桥；12、皮带输送机；13、衍架互联体系。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明典型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
37.实施例1
38.如图1至图9所示，本实施例提供了一种基于旱地作业的清污系统前排桩墩施工方法，包括以下步骤：
39.吊装包括多节且可拆卸连接的钢围堰1至安装位置，并利用冲击锤锤击，直至钢围堰1的底节110底部接触硬质岩层；
40.抽出钢围堰1中存水，清基封底后在底部浇筑混凝土层3至底节110顶部，混凝土层3预留灌注桩孔位，旱地进行灌注桩4施工，形成前排桩墩的底部灌注桩基部分；
41.在灌注桩基上依次施工联接承力平台5和导流墩7；
42.将底节110以上的钢围堰1部分拆除。
43.前排桩墩包括底部的灌注桩基、中部的联接承力平台5以及顶部的导流墩7。
44.本实施例通过设置钢围堰实现了前排桩墩(底部的灌注桩基、中部的联接承力平台5以及顶部的导流墩7)全过程的旱地作业，全程无需任何潜水作业辅助，解决了现有技术中存在的技术问题。
45.其中钢围堰的底节为埋设件，无需拆除，大幅度加固了前排桩墩的承载性能，因此在一般情况下无需采用衍架互联体系与后排灌注桩相连接，只有在水位及高程均较高的情况下，才需要增设衍架互联体系来提高承载性能。
46.如图1所示，钢围堰1除底节110外，钢围堰1还包括上节130、多节中节120以及设置在上节130上方的顶帽140，其中底节110外、中节120以及上节130均为钢制圆筒，顶帽140呈锥形，冲击锤通过锤击顶帽140的顶部对钢围堰1施加锤击力，可以理解的是，顶帽140的锥顶部分设有平台，冲击锤锤击该平台对钢围堰1施加锤击力，通过顶帽140的锥形设计，锤击力均匀的施加在钢围堰上。中节120根据水位及高程情况可分为数节，上节120上部连接面设有安装顶帽140的环台，环台的具体结构属于现有技术，此处不再详细赘述。
47.底节110和中节120的上端面预留有丝杆，中节120和上节130的下端面对应位置配作有通孔。本实施例中的端面结构为在设置在圆筒顶部或底部的环形结构，钢围堰1的相邻节端面上之间设置有可拆卸连接件，为了后期安装在端面上的可拆卸连接件容易拆卸，可拆卸连接件设置在钢围堰1内部。
48.由于底节110和中节120的上端面结构相同，仅以底节110的上端面进行说明。如图2和图3所示，底节110的上端面上设有环形的第一止水槽1101和丝杆1103，丝杆1103在上端面的圆环上周向均匀布置，在同一径向上设有两个，分别位于第一止水槽1101两侧。安装丝杠1103的位置开设螺纹通孔1104，在螺纹通孔1104上方设置同轴的塞焊孔1105。丝杆1103的结构如图4所示，其具有连接部11031、定位部11032以及塞焊光杆部11033，连接部11031和定位部11032均设有螺纹，其中定位部11032与螺纹通孔1104螺纹配合连接，对丝杆1103进行定位，为了固定丝杠1103，塞焊光杆部11033在塞焊孔1105处塞焊。
49.中节120和上节130的下端面结构相同，下面仅以中节120的下端面说明，如图5和图6所示，下端面上设有第二止水槽1201，与第一止水槽1101配合使用，第二止水槽1201与第一止水槽1101均为矩形槽，在止水槽内安装橡胶止水带可实现封水效果，可以理解的是钢围堰1的相邻节之间均设置有橡胶止水带。下端面上还设有通孔1203，与丝杠1103的连接部11031配合，并通过螺母将中节和底节连接在一起。
50.同理，中节与中节之间，中节与上节之间均通过上述方式连接在一起。
51.为了增大端面结构的强度，上端面配置有第一加强肋筋1102，下端面配置有第二加强肋筋1202，加强肋筋的布置方式可采用现有技术中的即可，此处不再赘述。
52.钢围堰底、中、上节整体组装为一体后吊装至安装位并下放稳固后，于上节130环台上安装顶帽140后通过冲击锤可冲击整个钢围堰缓缓下沉，直至底节130底部抵达硬质岩层就位，如图7所示。可以理解的是，底节110下沉的过程中依次穿过水层、淤积层、风化岩层，直至到达硬质岩层。
53.拆除顶帽140后，将钢围堰1中水抽出，之后清基封底，清基封底时采用自流水泥浇筑封底素混凝土层2，之后在封底素混凝土层2上浇筑混凝土层3至底节110顶部，在浇筑混凝土层3时预留灌注桩孔位，该孔位位于中心位置。旱地钻孔灌注桩施工，灌注桩的底部深入硬质岩层，中部贯穿整个风化岩层，顶部桩头的钢筋笼位于淤积层。
54.灌注桩4与灌注桩孔位存有安装间隙，施工联接承力平台5时与间隙一体化浇筑，使联接承力平台5嵌合混凝土层3和灌注桩4之间，能够提高联接承力平台5的稳定性，为上部结构提供稳定的支撑。
55.联接承力平台5施工时预留底梁安装槽6及定位销。清污系统的前排桩墩不止一个，相邻的前排桩墩通过底梁互联。
56.具体的，联接承力平台5钢筋笼的底部通过旱地作业与混凝土层3搭接，其底部始于风化岩层，中部贯穿整个淤积层，顶部的钢筋笼位于水层，并与前排桩墩的顶部导流墩7钢筋笼的底部通过旱地作业相搭接，导流墩7底部始于水层，顶部露出水面与清污桥11相搭接，导流墩7的结构采用公告号为cn212335968u中的结构，导流墩7的结构为图8所示，在导流墩7上预设安装台8和定位销，用于安装桁架互联体系13。
57.前排桩墩主体部分施工完毕，开始拆除钢围堰，底节110以上的钢围堰1部分拆除前在钢围堰1内部注水，直至钢围堰1内外无水位压差，钢围堰拆除后的结构如图9所示。具体的步骤为：
58.第一，拆除底节110与中节螺母紧固套件；第二，人员撤离；第三，钢围堰内部注水，直至钢围堰内外无水位压差；第四，吊装拆除底节110以上的钢围堰部分，底节110留置为预埋件。
59.至此前排桩墩施工完成。
60.实施例2
61.如图10所示，本实施例提供了一种基于钢围堰旱地施工作业的清污系统，包括前排桩墩、清污桥11、皮带输送机12、回转齿耙式清污机9，后排灌注桩10，后排灌注桩10与前排桩墩之间设有衍架互联体系13，其中前排桩墩采用实施例1的施工方法施工而成。
62.其后排灌注桩10为沉管灌注桩，该沉管灌注桩的底部深入硬质岩层，中部依次贯穿风化岩层、淤积层、水层，最终顶部露出水面与清污桥11相搭接；其衍架互联体系13为分
层的网状结构，同时连接着前排桩墩的中部联接承力平台5、前排桩墩的顶部导流墩7、后排灌注桩10，并最终与前排桩墩和后排灌注桩10有机的结合为一个整体结构；该整体结构与其顶部的清污桥11共同结合为一个稳定的清污平台，满足了回转齿耙式清污机9和皮带输送机12的应用需求。
63.清污桥11、皮带输送机12、回转齿耙式清污机9具体的设置方式可以参见公告号为cn212335968u的专利，此处不再赘述。
64.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。