一种过水开关可调的拦河围堰和施工方法与流程

1.本发明涉及水工建筑物施工技术领域，更具体地说，是一种过水开关可调的拦河围堰和施工方法。


背景技术：

2.水利工程中，水下结构的施工通常需设置拦河围堰以创造干地施工条件。通常是：1.采用围堰一次拦断整个河床，让河水通过河床外的导流泄水建筑物导向下游；2.采用围堰先后分段围护部分河床，河水通过被束窄的另一部分河床导走，河床内分期导流。但围堰导流有一定的局限性，一般小于河流原有的河道断面尺寸，相应的流速、流量等均受影响。
3.近年来超标准洪水、城市内涝等灾害频繁出现，此种情况下围堰导流无法有效满足通水要求，需围堰拆缺紧急引排水。而土石围堰、钢管桩围堰、钢板桩围堰和冲泥管袋围堰等存在拆缺效率低、拆除难、过水断面尺寸不可控、拆缺后整体稳定性变差、循环利用率低和恢复难度大等缺点。


技术实现要素：

4.本技术提出一种过水开关可调的拦河围堰，其目的在于解决现有围堰因导流局限性，无法适用于超标准洪水、城市内涝又不便拆除等问题。
5.为达到上述技术目的，本技术采用下述技术方案：一种过水开关可调的拦河围堰，包括：两列纵向锁扣式钢管桩横跨河道，每列所述纵向锁扣式钢管桩的后方以至少一层双拼槽钢固定为第一围檩；两排横向锁扣式钢管桩设于所述两列纵向锁扣式钢管桩之间，且在交叉的点上分别以一t型锁扣式钢管桩连接，以此围成一围堰过水段；每一排所述横向锁扣式钢管桩的后方以至少一层所述双拼槽钢固定为第二围檩；两列纵向锁扣式钢管桩以若干水平拉杆穿设连接；每一排所述横向锁扣式钢管桩以两根斜向拉杆连接于相邻端的一列所述纵向锁扣式钢管桩上；回填土填充于堰体内。
6.较佳的是，在两列所述纵向锁扣式钢管桩中且于所述围堰过水段中穿设有若干可调锁扣式钢管桩，所述可调锁扣式钢管桩与相邻的纵向锁扣式钢管桩活动连接；所述可调锁扣式钢管桩于垂直方向上受力后向上或向下移动。
7.较佳的是，所述可调锁扣式钢管桩的顶标高hz可以根据需求调整，且调整范围为：h河底标高≤hz≤h设计围堰顶高。
8.较佳的是，所述横向锁扣式钢管桩和所述纵向锁扣式钢管桩为在一桩体的两侧分别焊接一阳锁扣和一阴锁扣的结构。
9.较佳的是，所述t型锁扣式钢管桩为在一桩体上的两侧分别焊接一所述阳锁扣和一所述阴锁扣，并在垂直方向上另焊接一所述阳锁扣或一所述阴锁扣。
10.较佳的是，所述第一围檩高度与所述第二围檩的高度不在同一水平线上。
11.较佳的是，所述水平拉杆的两端分别穿过所述两列纵向锁扣式钢管桩以及对应侧的第一围檩后以拉杆锁栓锁紧；所述斜向拉杆的一端穿过所述横向锁扣式钢管桩及对应侧
的所述第二围檩后以所述拉杆锁栓锁紧，所述斜向拉杆的另一端穿过相邻端的一列所述纵向锁扣式钢管桩及对应侧的所述第一围檩后以所述拉杆锁栓锁紧。
12.本技术还公开了一种过水开关可调的拦河围堰施工方法，所述施工如上所述的过水开关可调的拦河围堰的施工方法包括以下步骤：（1）在河道的上游和下游测放出围堰的外轮廓线，并清理锁扣式钢管桩施打区域障碍物；（2）由所述河道的一侧向对岸纵向施打两列所述纵向锁扣式钢管桩，至围堰过水段的转角端点施打所述t型锁扣式钢管桩，咬合施打所述横向锁扣式钢管桩并间插入所述可调锁扣式钢管桩，形成u形段封闭；（3）在每列所述纵向锁扣式钢管桩和每排所述横向锁扣式钢管桩外侧安装双拼槽钢作第一围檩和第二围檩，水平拉杆穿过所述横向锁扣式钢管桩及第一围檩，两侧端头焊接钢板作拉杆锁栓；所述横向段钢管桩采用所述斜向拉杆与相邻的所述纵向段钢管桩对拉，回填此段围堰回填土。
13.较佳的是，在施打所述横向锁扣式钢管桩和所述纵向锁扣式钢管桩时，先让相邻的桩体之间的所述阳锁扣与所述阴锁扣咬合，再从一定位架上缓慢下放，直至进入河床不沉、自稳为止，再以液压振动锤夹紧桩壁，启动振动锤沉桩，直至设计深度停止。
14.较佳的是，在插打桩体的过程中，用两台经纬仪前方交汇法控制锁口钢管桩的垂直度。
15.由于采用上述技术方案，本技术的过水开关可调的拦河围堰采用锁扣式钢管桩，具有施工速度快，能够实现快速拦截河流的优点，且围堰具有较强的承载力可通行车辆人员；围堰拆除可拔除全部锁扣式钢管桩，围堰结构的钢材回收率高；在遇内河发生内涝急需引排水等紧急、大流量通水要求时，可快速打开围堰过水段，使河道贯通过水；围堰过水段断面面积可调，满足河流过水流量要求；在完成过水任务后及时快速的重新封闭围堰，过水前后均能保证堰体良好的止水性和稳定性。
附图说明
16.图1为本发明中的可调式分段开关拦河围堰的示意图；图2为图1中沿b-b剖视的使用状态示意图 ；图3为图1中沿a-a剖视的使用状态示意图 ；图4为图1中沿b-b的剖视图 ；图5为图1中沿a-a的剖视图 。
17.1-t型锁扣式钢管桩；2-斜向拉杆；3-水平拉杆；4-拉杆锁栓；5-双拼槽钢；6-纵向锁扣式钢管桩；7-横向锁扣式钢管桩；8-可调锁扣式钢管桩；9-回填土；c-围堰过水段。
具体实施方式
18.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
19.参见图1至图5所示，本实施例中的过水开关可调的拦河围堰，整体以锁扣式钢管桩用以拦断河流，中间堰体内填充回填土9。围堰中心设置围堰过水段c，四个角采用t型锁扣式钢管桩1，用以连接横向锁扣式钢管桩7与纵向锁扣式钢管桩6形成封闭。
20.本实施例中的过水开关可调的拦河围堰包括两排横向锁扣式钢管桩6、t型锁扣式钢管桩1、若干排纵向锁扣式钢管桩7、水平拉杆3、斜向拉杆2等结构。
21.两列纵向锁扣式钢管桩6是横跨河道设立的。所述纵向锁扣式钢管桩6为在一桩体
的两侧分别焊接一阳锁扣和一阴锁扣的结构。相邻的纵向锁扣式钢管桩6之间通过阳锁扣和阴锁扣咬合并焊接在一起。每排所述纵向锁扣式钢管桩6的后方以双拼槽钢5为第一围檩51。在同一水平线上的第一围檩51焊接加固连接，第一围檩51用于保持围堰的整体稳定。第一围檩51可依据需要增设为多条。
22.两排横向锁扣式钢管桩7设于两列纵向锁扣式钢管桩6之间，且在交叉的点上分别以一t型锁扣式钢管桩1连接，以此围成一围堰过水段c。每一排所述横向锁扣式钢管桩7的后方以至少一层所述双拼槽钢固定为第二围檩52。所述横向锁扣式钢管桩7为在一桩体的两侧分别焊接一阳锁扣和一阴锁扣的结构，结构与纵向锁扣式钢管桩6相同。而t型锁扣式钢管桩1为在一桩体上的两侧分别焊接一所述阳锁扣和一所述阴锁扣，并在垂直方向上另焊接一所述阳锁扣或一所述阴锁扣。t型锁扣式钢管桩1两侧用于连接左右相邻的两个纵向锁扣式钢管桩6，t型锁扣式钢管桩1的垂直方向上的阳锁扣或阴锁扣用于连接一横向锁扣式钢管桩7的一侧。
23.两列纵向锁扣式钢管桩6以若干水平拉杆3穿设连接；每一排所述横向锁扣式钢管桩7以两根斜向拉杆2连接于相邻端的一列所述纵向锁扣式钢管桩6上。如图1所示，八根水平拉杆3连接河道两侧的两排横向锁扣式钢管桩。如图1所示，水平拉杆3的两端分别穿过一列所述纵向锁扣式钢管桩6以及对应侧的所述第一围檩51后以一拉杆锁栓4锁紧。水平拉杆3用以固定河道两侧的两列纵向锁扣式钢管桩，以增加整体的稳定性能。再如图1所示，每排横向锁扣式钢管桩7的两端部均以一斜向拉杆2与相邻端的一排纵向锁扣式钢管桩6固定。斜向拉杆2的一端部穿过一排所述横向锁扣式钢管桩7以及对应侧的所述第二围檩52后以所述拉杆锁栓4锁紧；斜向拉杆2的另一端穿过相邻端的一列纵向锁扣式钢管桩6以及对应侧的所述第一围檩51后以所述拉杆锁栓4锁紧。参见图2所示，所述第一围檩51高度与所述第二围檩52的高度不在同一水平线上，使相邻的斜向拉杆2与水平拉杆3在垂直方向错开。
24.在两列所述纵向锁扣式钢管桩6中且于所述围堰过水段c范围内，穿设有若干可调锁扣式钢管桩8。所述可调锁扣式钢管桩8与相邻的纵向锁扣式钢管桩6以阳锁扣和阴锁扣的方式咬合的方式活动连接。所述可调锁扣式钢管桩8在受力后可以实现垂直方向上下沉过水和上拔封闭。所述可调锁扣式钢管桩的顶标高hz可以根据需求调整，且调整范围为：h河底标高≤hz≤h设计围堰顶高。
25.可调锁扣式钢管桩8的下沉或者上拔可以调节过水断面。参见图2所示，在遇内河发生内涝急需引排水等紧急、大流量通水要求时，可采用液压振动锤将围堰过水段可调锁扣式钢管桩8下沉至指定标高，增加过水断面；过水完成后，参见图4所示，采用液压振动锤上拔围堰过水段可调锁扣式钢管桩8至设计标高，清淤后回填此段围堰土方，重新形成封闭围堰。过水完成后垂直上拔可调锁扣式钢管桩，应分次逐步上拔到位，保证围堰的稳定性。
26.围堰过水段c的设置在本实施例中仅以一段为示例，但是并局限于该实施例中的一段。
27.本技术的过水开关可调的拦河围堰施工方法，包括以下步骤：（1）在河道的上游和下游测放出围堰的外轮廓线，并清理锁扣式钢管桩施打区域障碍物；（2）由所述河道的一侧向对岸纵向施打两排所述纵向锁扣式钢管桩，至围堰过水段的转角端点施打所述t型锁扣式钢管桩，咬合施打所述横向锁扣式钢管桩并间插入所述
可调锁扣式钢管桩，形成u形段封闭；（3）在每排所述横向锁扣式钢管桩和所述纵向锁扣式钢管桩外侧安装双拼槽钢作第一围檩和第二围檩，水平拉杆穿过所述横向锁扣式钢管桩及第一围檩，两侧端头焊接钢板作拉杆锁栓；所述横向段钢管桩采用所述斜向拉杆与相邻的所述纵向段钢管桩对拉，回填此段围堰回填土；（4）施打围堰过水段所述纵向锁扣式钢管桩，至围堰过水段终点施打t型锁扣式钢管桩，咬合施打横向锁扣式钢管桩，完成围堰过水段，继续施打纵向锁扣式钢管桩，安装双拼槽钢围檩及拉杆，并焊接拉杆锁栓，回填回填土，围堰封闭合拢。
28.应当注意但是，在施打所述横向锁扣式钢管桩和所述纵向锁扣式钢管桩时，先让相邻的桩体之间的所述阳锁扣与所述阴锁扣咬合，再从一定位架上缓慢下放，直至进入河床不沉、自稳为止，再以液压振动锤夹紧桩壁，启动振动锤沉桩，直至设计深度停止。在插打桩体的过程中，用两台经纬仪前方交汇法控制锁口钢管桩的垂直度。锁扣式钢管桩企口切割时要保证桩体的轴线和所述第一围檩或所述第二水平围檩的中线重合，使锁扣式钢管桩达到轴心受压计算条件。
29.综上，本技术采用锁扣式钢管桩，具有施工速度快，能够实现快速拦截河流的优点，且围堰具有较强的承载力可通行车辆人员；围堰拆除可拔除全部锁扣式钢管桩，围堰结构的钢材回收率高；在遇内河发生内涝急需引排水等紧急、大流量通水要求时，可快速打开围堰过水段，使河道贯通过水；围堰过水段断面面积可调，满足河流过水流量要求；在完成过水任务后及时快速的重新封闭围堰，过水前后均能保证堰体良好的止水性和稳定性。
30.以上所述的实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本领域技术人员对本发明所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明所附的权利要求书的涵盖范围。