一种箱筒型基础取水闸结构及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利工程及海岸海洋工程领域，具体为一种箱筒型基础取水闸结构。
【背景技术】
[0002]取水闸，又称进水闸，一般建在河道、水库、湖泊或海岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要。目前在港口和海岸工程中，软土地基上的取水闸大多为传统取水闸结构。传统取水闸结构在施工中要进行围堰的修筑以及地基的加固，这些均导致传统取水闸的施工时间长，造价高。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中存在的海上围堰施工困难，软土地基加固费时费力的问题，本发明提供了一种新型的箱筒型基础取水闸结构及其应用。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种箱筒型基础取水闸结构，包括箱筒型基础结构，以及位于所述箱筒型基础结构上部的闸室结构，所述箱筒型基础结构包括等直径、等高度、下面无底的圆筒体，所述圆筒体两两之间由连接墙连接而成，所述连接墙高度不大于所述圆筒体高度，所述圆筒体及所述圆筒体围成的区间顶部设置有箱筒型基础顶盖板，所述箱筒型基础顶盖板上开设有箱筒型基础通孔，所述闸室结构中位于箱筒型基础顶盖板上部依次设置有第一边墩、中墩和第二边墩，所述中墩和第一边墩以及中墩和第二边墩的中间均开设有闸孔，所述闸室结构还包括取水闸工作桥，所述取水闸工作桥与所述中墩之间设有工作闸门，所述取水闸工作桥与所述第一边墩和所述第二边墩之间均设有检修闸门，所述取水闸工作桥和所述箱筒型基础顶盖板之间设有消能墙，所述闸室结构外侧位于取水闸工作桥上部设置有胸墙，所述检修闸门上方位于取水闸工作桥上部设置有液压启闭机。
[0005]优选地，所述圆筒体数量为四个，所述圆筒体呈矩形或环形排列。
[0006]优选地，所述圆筒体为钢筋混凝土或钢结构。
[0007]优选地，所述圆筒体直径与高度的比例为(0.5-2): 1，所述箱筒型基础顶盖板长度和宽度的比例为(0.8-1.5):1，所述连接墙高度与宽度的比例为(1-3):1，所述中墩和边墩厚度比例为(1-2):1，所述工作闸门高度和宽度的比例为(0.5-2):1。
[0008]本发明所述的箱筒型基础取水闸结构，可用于软土地基上的取水工程。
[0009]本发明的箱筒型基础取水闸结构，可以在陆地上整体预制，在水上气浮运输，现场安装方便、建造速度快、抗渗性好并且结构受力合理。此外，该结构对水深的适应型强，安装入土深度大。将箱筒基础结构作为取水闸的基础省去了修筑围堰、基坑开挖、地基加固等步骤，进而工程费用较低，工期较短，适用于软土地基。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的断面结构示意图。
[0011]图2为本发明的俯视图。
[0012]图3为箱筒型基础结构的仰视图。
[0013]图中标号说明如下:
[0014]1-圆筒体；2_箱筒型基础顶盖板；3_连接墙；4-通孔；5_第一边墩；6-中墩；7-第二边墩；8_取水闸工作桥；9_工作闸门；10_检修闸门；11-消能墙；12_胸墙；13_液压启闭机。
【具体实施方式】
[0015]如图1、图2和图3所示的箱筒型基础取水闸结构，包括插入到海床土中的箱筒型基础结构和与其连接成整体的闸室结构。箱筒型基础结构，包括四个等直径、等高度、无底的钢筋混凝土圆筒体1，圆筒体I及其围成的区间顶部设置一箱筒型基础顶盖板2，圆筒体I两两之间由连接墙3连接而成，四个圆筒体I呈矩形排列，箱筒型基础顶盖板2上开设有可以开关箱筒型基础通孔4，方便浮运时向筒内充气以及负压下沉向筒内抽气。
[0016]闸室结构中位于箱筒型基础顶盖板2上部依次设置有第一边墩5、中墩6和第二边墩7，所述中墩6和第一边墩5以及中墩6和第二边墩7的中间均开设有闸孔，所述闸室结构还包括取水闸工作桥8，所述取水闸工作桥8与所述中墩6之间设有工作闸门9，所述取水闸工作桥8与所述第一边墩5和所述第二边墩7之间均设有检修闸门10，所述取水闸工作桥8和所述箱筒型基础顶盖板2之间设有消能墙11，所述闸室结构外侧位于取水闸工作桥8上部设置有胸墙12，所述检修闸门10上方位于取水闸工作桥8上部设置有液压启闭机13ο
[0017]在上述技术方案中，所述圆筒体数量为四个，所述圆筒体呈矩形或环形排列；所述圆筒体为钢筋混凝土或钢结构；所述圆筒体直径与高度的比例为(0.5-2):1，所述箱筒型基础顶盖板长度和宽度的比例为(0.8-1.5):1，所述连接墙高度与宽度的比例为(1-3):1，所述中墩和边墩厚度比例为(1-2):1，所述工作闸门高度和宽度的比例为(0.5-2):1。
[0018]具体来说，四个圆筒体I直径均为13米，高13.5米；考虑浮运时圆筒体I内部气体对筒的压力，筒壁厚度为下薄上厚，为0.25米-0.85米，顶盖板2厚度1.5米。相邻两个圆筒体I的筒壁间距为3米，用连接墙3连接，连接墙3与圆筒高度相同，厚0.55米。
[0019]闸室结构的高度为9.5米，海侧设防浪墙，高为2米。闸孔净宽5米，一组结构设2孔，中墩6厚10米，第一边墩5和第二边墩7厚5米。闸孔顶高程要超过设计高水位，以保证明流过孔。闸孔设5.0米Χ4.4米的平面工作闸门9 一道，为满足闸孔局部开启运行需要，以液压启闭机13控制。检修闸门10为钢叠梁门，移动式电动葫芦静水启闭。临海侧设拦污栅一道，以自动清污机。
[0020]本发明在陆地上预制好后，将预制的圆筒体1、箱筒型基础顶盖板2、闸室结构吊放至半浅驳上，在半浅驳上将圆筒体1、箱筒型基础顶盖板2和闸室结构连接成整体，拖运到较深水域，并气浮拖运至安装地点。接下来进行结构充气漂浮定位，定位好后，圆筒体I放气，结构靠自重下沉至圆筒体I内充满水，之后抽筒内水，使筒下沉至箱筒型基础顶盖板2底面和泥面完全接触。
[0021]上述实施例的箱筒型基础取水闸结构，可用于在港口、水库、电站的软土地基上的取水工程。
[0022]以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种箱筒型基础取水闸结构，其特征在于，包括箱筒型基础结构，以及位于所述箱筒型基础结构上部的闸室结构，所述箱筒型基础结构包括等直径、等高度、下面无底的圆筒体，所述圆筒体两两之间由连接墙连接而成，所述连接墙高度不大于所述圆筒体高度，所述圆筒体及所述圆筒体围成的区间顶部设置有箱筒型基础顶盖板，所述箱筒型基础顶盖板上开设有箱筒型基础通孔，所述闸室结构中位于箱筒型基础顶盖板上部依次设置有第一边墩、中墩和第二边墩，所述中墩和第一边墩以及中墩和第二边墩的中间均开设有闸孔，所述闸室结构还包括取水闸工作桥，所述取水闸工作桥与所述中墩之间设有工作闸门，所述取水闸工作桥与所述第一边墩和所述第二边墩之间均设有检修闸门，所述取水闸工作桥和所述箱筒型基础顶盖板之间设有消能墙，所述闸室结构外侧位于取水闸工作桥上部设置有胸墙，所述检修闸门上方位于取水闸工作桥上部设置有液压启闭机。
2.根据权利要求1所述的箱筒型基础取水闸结构，其特征在于，所述圆筒体数量为四个，所述圆筒体呈矩形或环形排列。
3.根据权利要求1所述的箱筒型基础取水闸结构，其特征在于，所述圆筒体为钢筋混凝土或钢结构。
4.根据权利要求1-3所述的箱筒型基础取水闸结构，其特征在于，所述圆筒体直径与高度的比例为(0.5-2):1，所述箱筒型基础顶盖板长度和宽度的比例为(0.8-1.5):1，所述连接墙高度与宽度的比例为(1-3):1，所述中墩和边墩厚度比例为(1-2):1，所述工作闸门高度和宽度的比例为(0.5-2):1。
5.一种权利要求1-4所述的箱筒型基础取水闸结构在软土地基上取水的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种箱筒型基础取水闸结构及其应用，包括插入土体中的箱筒型基础结构，以及与其连接成整体的闸室结构，箱筒型基础结构包括若干个等直径、等高度、无底的圆筒体，圆筒体两两之间由连接墙连接而成，圆筒体及其围成的区间顶部设置一顶盖板，顶盖板上开设有可以开关的通孔，闸室结构包括中墩、边墩、闸孔、工作闸门、检修闸门、消能墙、过水通道、液压启闭机，闸室结构的底部与矩形圆角板重合。本发明可以在陆地上整体预制，在水上气浮运输，现场安装方便、建造速度快、抗渗性好并且结构受力合理，对水深的适应型强，安装入土深度大，省去了修筑围堰、基坑开挖、地基加固等步骤，进而工程费用较低，工期较短。
【IPC分类】E02B7-20, E02D27-40, E02D27-06
【公开号】CN104762985
【申请号】CN201510172652
【发明人】别社安, 关筱语, 薛润泽, 郭林林, 武庆卫
【申请人】天津大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月13日