一种拦河堰闸抗冲沉井群及其施工方法与流程

本发明涉及水利基础建设领域，更具体地说，它涉及一种拦河堰闸抗冲沉井群及其施工方法。

背景技术：

沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。

一般的沉井在小范围内常以单个数量出现，出现多个沉井的情况相对较少，在使用多个沉井的情况下，需要考虑沉井之间的相互联系，相邻沉井距离过近，容易对临近沉井造成影响，距离过远，又不能够达到沉井群的效果。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种拦河堰闸抗冲沉井群及其施工方法，通过沉井与沉井之间的连接设计，能够有效解决沉井群的整体问题，以及在施工过程中均匀下沉的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种拦河堰闸抗冲沉井群，包括若干沉井，沉井群沿河床上的河道宽度方向上设置，沉井靠近相邻沉井的两侧外壁上分别设置有横截面为弧形的凹槽，相邻沉井的相邻弧形凹槽通过混凝土连接。

采用上述技术方案，将沉井群沿河床宽度方向上设置，根据河床的宽度，单个沉井的尺寸，进行沉井的数量设置，沉井外侧壁上开设有弧形凹槽，沿沉井的高度方向通长设置，沉井与相邻沉井之间留有一定的间隙，故两个相邻凹槽暂不能封闭的形状；在沉井下沉完成后，可使用高压水和吸沙泵将两个相邻凹槽清孔，然后在凹槽内水下浇筑混凝土，使得相邻沉井相互连接，最终多个沉井形成一个整体，使得整个沉井群更加稳固。

作为一种优选方案，沉井包括钢筋混凝土浇筑的沉井主体，沉井主体与河床基岩层连接处浇筑混凝土封底，具有填充物的主体空腔和钢筋混凝土浇筑的盖板。

采用上述技术方案，沉井主体结构为空心箱型结构，沉井下端贯穿砂砾石，将井底设置在基岩层顶面上，在设置好混凝土封底后，将主体空腔内填充，可利用河床砂卵石，将主体空腔填实，之后在沉井顶面上浇筑钢筋混凝土盖板，上述方案能够有效保证沉井的结构稳固，且具有很高的经济性。

作为一种优选方案，沉井横截面为矩形；矩形结构对于作为基础和连接的效果更好，且便于人工施工。

作为一种优选方案，矩形沉井的宽度方向与水流方向一致，宽度为3.3-3.8m，沉井长度为9.5m-10.5m；该尺寸下的沉井便于施工，沉井的深度根据河床覆盖层的实际情况选取。

作为一种优选方案，相邻沉井间隙为0.1-0.2m；使得沉井间具有一定的联系，保证了相邻沉井之间的支撑作用，且对于堰闸基础防止沙土流失的拦截效果更好。

作为一种优选方案，沉井群中任意两沉井的高度差不超过0.5m；以增加沉井之间的稳定性，也便于后期利用沉井群作为基础设施，在沉井群上加设另外的设施，防止下沉过程倾斜导致相邻沉井无法下沉。

作为一种优选方案，连接相邻沉井的相邻弧形凹槽的混凝土为二期混凝土；使得建设效果更好。

一种沉井群与护坦板的连接结构，包含上述的拦河堰闸抗冲沉井群，护坦板与沉井盖板的接缝为斜坡平缝，接缝间设置钢筋拉杆。

在这个连接结构的基础上，可不用再设置消力池及长海漫，即能够达到保护河床不受流经上游泄水建筑物的河水的冲刷以及其他侵蚀破坏；沉井群的所有盖板可做为护坦板，设置在泄水建筑物的下游，并在泄水建筑物与沉井群之间设置倾斜护坦板。

一种拦河堰闸抗冲沉井群的施工方法，基于上述的拦河堰闸抗冲沉井群，包括以下步骤：

s1：将沉井群从一端向另一端依次编号1、2、3、4、5、6...；

s2：将s1中编号为单数或双数的沉井同步下沉0.5m；

s3：将s2中下沉后的剩余编号为双数或单数的沉井同步下沉0.5m；

s4：将s1中编号为单数或双数的沉井再同步下沉0.5m；

s5：将s2中下沉后的剩余编号为双数或单数的沉井再同步下沉0.5m。

作为一种优选方案，单个沉井下沉过程中采用分段浇筑、分段下沉。

采用上述技术方案，根据河床的具体宽度，选择性设置不同数量的沉井，首先采用挖掘机配合吸砂泵不排水挖土下沉，在两岸利用经纬仪检测平面偏差，在上下游利用水准仪检测竖向高度，相邻沉井间隔下沉，单个沉井采用分段浇筑，分段下沉的施工方式。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的拦河堰闸抗冲沉井群能够有效解决沉井群的整体问题，以及在施工过程中均匀下沉的问题；

(2)本发明提供的拦河堰闸抗冲沉井群能够有效解决堰闸基础的沙土流失的情况；

(3)本发明提供的拦河堰闸抗冲沉井群能够作为基础，服务于拦河堰闸上部结构；

(4)本发明提供的拦河堰闸抗冲沉井群具有很好的应用效果，同时具有很高的经济性。

附图说明

图1是本发明实施例的拦河堰闸抗冲沉井群的结构示意图；

图2是本发明实施例的拦河堰闸抗冲沉井群的不同的结构示意图；

图3是本发明实施例的拦河堰闸抗冲沉井群的应用场景图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种拦河堰闸抗冲沉井群，包括若干沉井，沉井群沿河床上的河道宽度方向上设置，沉井靠近相邻沉井的两侧外壁上分别设置有横截面为弧形的凹槽，相邻沉井的相邻弧形凹槽通过混凝土连接。

采用上述技术方案，将沉井群沿河床宽度方向上设置，根据河床的宽度，单个沉井的尺寸，进行沉井的数量设置，沉井外侧壁上开设有弧形凹槽，沿沉井的高度方向通长设置，沉井与相邻沉井之间留有一定的间隙，故两个相邻凹槽暂不能封闭的形状；在沉井下沉完成后，可使用高压水和吸沙泵将两个相邻凹槽清孔，然后在凹槽内水下浇筑混凝土，使得相邻沉井相互连接，最终多个沉井形成一个整体，使得整个沉井群更加稳固。

作为一种优选方案，沉井包括钢筋混凝土浇筑的沉井主体，沉井主体与河床基岩层连接处浇筑混凝土封底，具有填充物的主体空腔和钢筋混凝土浇筑的盖板。

采用上述技术方案，沉井主体结构为空心箱型结构，沉井下端贯穿砂砾石，将井底设置在基岩层顶面上，在设置好混凝土封底后，将主体空腔内填充，可利用河床砂卵石，将主体空腔填实，之后在沉井顶面上浇筑钢筋混凝土盖板，上述方案能够有效保证沉井的结构稳固，且具有很高的经济性。

作为一种优选方案，沉井横截面为矩形；矩形结构对于作为基础和连接的效果更好，且便于人工施工。

作为一种优选方案，矩形沉井的宽度方向与水流方向一致，宽度为3.3-3.8m，沉井长度为9.5m-10.5m；该尺寸下的沉井便于施工，沉井的深度根据河床覆盖层的实际情况选取。

作为一种优选方案，相邻沉井间隙为0.1-0.2m；使得沉井间具有一定的联系，保证了相邻沉井之间的支撑作用，且对于堰闸基础防止沙土流失的拦截效果更好。

作为一种优选方案，沉井群中任意两沉井的高度差不超过0.5m；以增加沉井之间的稳定性，也便于后期利用沉井群作为基础设施，在沉井群上加设另外的设施，防止下沉过程倾斜导致相邻沉井无法下沉。

作为一种优选方案，连接相邻沉井的相邻弧形凹槽的混凝土为二期混凝土；使得建设效果更好。

实施例2：

一种沉井群与护坦板的连接结构，包含上述的拦河堰闸抗冲沉井群，护坦板与沉井盖板的接缝为斜坡平缝，接缝间设置钢筋拉杆。

在这个连接结构的基础上，可不用再设置消力池及长海漫，即能够达到保护河床不受流经上游泄水建筑物的河水的冲刷以及其他侵蚀破坏；沉井群的所有盖板可做为护坦板，设置在泄水建筑物的下游，并在泄水建筑物与沉井群之间设置倾斜护坦板。

实施例3：

一种拦河堰闸抗冲沉井群的施工方法，基于上述的拦河堰闸抗冲沉井群，包括以下步骤：

s1：将沉井群从一端向另一端依次编号1、2、3、4、5、6...；

s2：将s1中编号为单数或双数的沉井同步下沉0.5m；

s3：将s2中下沉后的剩余编号为双数或单数的沉井同步下沉0.5m；

s4：将s1中编号为单数或双数的沉井再同步下沉0.5m；

s5：将s2中下沉后的剩余编号为双数或单数的沉井再同步下沉0.5m。

作为一种优选方案，单个沉井下沉过程中采用分段浇筑、分段下沉。

采用上述技术方案，根据河床的具体宽度，选择性设置不同数量的沉井，首先采用挖掘机配合吸砂泵不排水挖土下沉，在两岸利用经纬仪检测平面偏差，在上下游利用水准仪检测竖向高度，相邻沉井间隔下沉，单个沉井采用分段浇筑，分段下沉的施工方式。

工作原理：以安徽省潜山市大沙河双峰拦河堰为例，位于大沙河出山口，两岸无堤防，河床宽度200m，河床覆盖层为砂砾石，厚约6～9m；在施工过程中，沉井采取长臂挖掘机配合吸砂泵不排水挖土下沉，在两岸利用经纬仪检测平面偏差，在上游利用水准仪检测竖向高度，相邻沉井自起彼伏、间隔下沉，高差控制在0.5m，最终效果：因有沉井群做为护坦的深基础和坚强防线，大沙河双峰拦河堰工程运行十年来，历经多次山洪考验，安然无恙。

附图说明：附图2中，图中高程，桩号以米计，其余尺寸以毫米计。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。