一种防渗漏的渡槽及其施工方法与流程

本申请涉及水利工程技术领域，尤指一种防渗漏的渡槽及其施工方法。

背景技术：

现有技术中的渡槽结构，通常采用预应力混凝土技术，渡槽的空间受力状态复杂，存在底板剪力滞后现象、底板双向弯曲和主梁扭转效应等一系列复杂问题，而渡槽又要求正常使用中不出现裂缝，因此，需要依赖三个方向的预应力筋布置来控制混凝土开裂，对预应力技术的要求非常高。在预应力混凝土渡槽的施工中，必须要保证混凝土的浇筑质量，注重预应力孔道的形成和保护，把握好张拉的时机，对施工要求高，预应力张拉工艺比较烦琐；另外，混凝土材质的渡槽长时间工作，容易出现水渗漏的情况。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种防渗漏的渡槽及其施工方法，本申请能够有效防止漏水，且不依赖预应力的施加。

为了达到本申请目的，本申请实施例采用如下技术方案：

一种防渗漏的渡槽，包括渡槽本体，所述渡槽本体包括

混凝土外壳，所述混凝土外壳内设有轴向贯穿所述混凝土外壳的安装通道；

金属通道，所述金属通道与所述安装通道的内壁固定并贴合，形成用于容纳水流流动的通道。

可选地，所述金属通道包括第一金属板和第二金属板，所述第一金属板与所述安装通道的两侧贴合，所述第二金属板与所述安装通道的底部贴合，所述第一金属板与所述第二金属板密封连接，形成上部开口的金属通道。

可选地，所述第一金属板的顶端与所述安装通道侧壁的顶端平齐；或者，所述第一金属板的顶端低于所述安装通道侧壁的顶端。

可选地，所述金属通道与所述安装通道的内壁通过栓钉连接。

可选地，所述金属通道的内表面涂覆有防锈涂层。

可选地，所述混凝土外壳的顶部设有开口。

可选地，所述混凝土外壳两侧的侧壁之间设有拉杆，所述拉杆将所述混凝土外壳两侧的侧壁连接，以向所述混凝土外壳两侧的侧壁提供拉力。

可选地，所述开口的两侧分别设有水平延伸的翼缘，所述翼缘的内侧面设有预埋件，所述拉杆的两端分别与所述预埋件通过螺栓连接。

可选地，所述预埋件包括：

端板，所述端板固定在所述翼缘的内侧面；

连接件，所述连接件焊接在所端板的外侧；

耳板，所述耳板焊接在所述端板的内侧，并伸出于所述翼缘的内侧面，所述耳板上设有螺孔。

可选地，所述混凝土外壳的横截面为矩形槽或u形槽。

可选地，所述混凝土外壳的底壁由所述底壁的两侧向所述底壁的中部逐渐加厚。

可选地，还包括支座，所述渡槽本体的两端分别安装于所述支座上，所述渡槽本体的底部由所述渡槽本体的两端向所述渡槽本体的跨中逐渐加厚。

一种上述防渗漏的渡槽的施工方法，包括：

将金属通道放置在预定位置；

在金属通道的外侧浇筑混凝土，形成混凝土外壳。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

1、本申请在混凝土外壳内设置金属通道，一方面由于金属通道不会产生裂缝，可以直接起到防止漏水的作用，高效地解决了在横向弯矩作用下混凝土外壳两侧侧壁的内侧受拉开裂的问题，且效果可靠；另一方面金属通道使本申请在安装时由混凝土开裂控制变为截面承载力或刚度控制，不再依赖于预应力技术来控制混凝土开裂，直接通过金属通道提供的拉应力，即可保证混凝土外壳的承载力和刚度等，省去了大量的预应力筋及其复杂的张拉施工工艺。本申请中混凝土外壳与金属通道的组合结构，取材方便，节省用材，构造简单，施工快捷，受力明确合理，施工质量易得到保证，具有良好的技术经济效益。

2、本申请构造简单，大量的构件，如第一金属板、第二金属板、预埋件以及拉杆等都可以在工厂预制，简化了现场施工的工序，有利于快捷施工、缩短工期，且各种连接处的施工质量易于保证。

3、本申请中拉杆可在现场进行连接安装，在一定使用年限后若需要更换，可以随时进行拆卸、更换。

4、由于混凝土外壳底壁的中部在横向的弯矩最大，本申请中混凝土外壳的底壁两侧向其中部逐渐加厚，能够在加厚部分内设置更多的配筋，提高截面承载力。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的防渗漏的渡槽的剖视图一；

图2为本申请实施例提供的防渗漏的渡槽的剖视图二；

图3为本申请实施例提供的防渗漏的渡槽的剖视图三；

图4为本申请实施例中预埋件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请提供了一种防渗漏的渡槽，包括渡槽本体，所述渡槽本体包括混凝土外壳，所述混凝土外壳内设有轴向贯穿所述混凝土外壳的安装通道；金属通道，所述金属通道与所述安装通道的内壁固定并贴合，形成用于容纳水流流动的通道。

如图1所示的实施例，本申请实施例提供了一种防渗漏的渡槽，包括渡槽本体1，渡槽本体1包括混凝土外壳2以及设置在混凝土外壳2内的金属通道3。混凝土外壳2内设有轴向贯穿混凝土外壳2的安装通道，金属通道3固定于安装通道的内壁，并与安装通道的内壁贴合，形成用于容纳水流流动的通道，渡槽内的水流在金属通道3内流动。

实施例中，金属通道3的金属材质不进行限定，只要金属通道3能够防止漏水，并可以为混凝土外壳2提供要求的拉应力，以保证混凝土外壳2的承载力和刚度即可。

进一步的，如图1所示，实施例中以金属通道3的材质为钢材质为例。混凝土外壳2的顶部设有开口，该开口沿着混凝土外壳2的长度方向贯穿混凝土外壳2，例如，混凝土外壳2的横截面为矩形槽或u形槽。混凝土外壳2内设置有配筋，以提高混凝土外壳2的强度；混凝土外壳2包括位于混凝土外壳2两侧的侧壁201以及位于混凝土外壳2底部的底壁202，两侧的侧壁201与底壁202组合围成顶部开口的安装通道。金属通道3固定于安装通道的内壁，且金属通道3的形状、尺寸与该安装通道的形状、尺寸匹配。金属通道3包括两块第一金属板301和一块第二金属板302，两块第一金属板301分别与安装通道的两侧贴合，第一金属板301的顶端与安装通道侧壁的顶端平齐，并通过栓钉303连接；第二金属板302与安装通道的底部贴合，并通过栓钉303连接，两块第一金属板301与第一金属板302的相交处通过焊接连接成一体，从而形成上部开口的金属通道3。栓钉303沿金属通道3的外轮廓布置。栓钉303将金属通道3与混凝土外壳2连接在一起，形成组合作用，使两者协同受力。其中，栓钉303的数量和间距等根据设计内力值与构造要求确定。

一些实施例中，如图2所示，第一金属板301的顶端低于安装通道侧壁的顶端，即金属通道3的顶部可以不到达混凝土外壳2的顶部，金属通道3的截面高度满足如下要求即可：金属通道3最高处截面的内力不超过该处混凝土外壳2的开裂内力。若在设计计算中，发现图2中a-a截面的弯矩计算值不大于混凝土外壳1在a-a截面的开裂弯矩，则第一金属板301到达a-a截面即可，a-a截面以上可以没有钢板。对于横向内力而言，渡槽本体1结构在两侧顶部的内力较小，当a-a截面的混凝土外壳2单独受力也能保证不开裂时，a-a截面以上部分的内力更小，混凝土均不开裂，不必采用钢板，可以节省钢材。

进一步的，如图1所示，混凝土外壳2两侧侧壁201的顶部之间设有拉杆4，拉杆4将混凝土外壳2两侧的侧壁201连接，以向混凝土外壳2两侧的侧壁201提供拉力，保证混凝土外壳2的承载力和刚度。

一些实施例中，拉杆4也可以设置于两块第一金属板301的顶部之间，即拉杆4将两块第一金属板301连接。

进一步的，如图1所示，混凝土外壳2开口的两侧分别设有水平延伸的翼缘5，即混凝土外壳2两侧侧壁201的顶部分别设有翼缘5。翼缘5的内侧面设有预埋件6，预埋件6沿混凝土外壳2的轴向每隔一定距离设置一对，拉杆4的两端分别与预埋件6通过螺栓连接。本申请中拉杆4可在现场进行连接安装，在一定使用年限后若需要更换，可以随时进行拆卸、更换。

进一步的，拉杆4的材质需要具有一定的强度，比如，拉杆4可采用工字钢，在拉杆4两端的腹板处设有螺孔，可与预埋件6进行螺栓连接。螺孔的数目和孔径根据的设计内力值确定。拉杆4将混凝土外壳2两侧的侧壁201连接在一起，可以有效降低混凝土外壳2的横向内力。

进一步的，如图4所示，预埋件6包括：端板601、连接件602以及耳板603，端板601固定在翼缘5的内侧面，端板601的外露表面与翼缘5的内侧面齐平；连接件602焊接在端板601的外侧，即端板601埋入翼缘5的那侧表面，连接件602用于将端板601固定在翼缘5上，比如，连接件602为栓钉；耳板603焊接在端板601的内侧，即端板601的外露表面，耳板603上设有螺孔604，用于与拉杆4通过螺栓连接。螺孔604的数目和孔径根据的设计内力值确定。

实施例中，金属通道3的内表面涂覆有防锈涂层，或进行其他的防锈处理。在渡槽的停水维护期，人员可以行走在金属通道3的底板上，对金属通道3的内壁进行检修、维护，补充防锈处理。

本申请中的金属通道3，一方面由于金属通道3不会产生裂缝，可以直接起到防止漏水的作用，高效地解决了在横向弯矩作用下混凝土外壳2两侧侧壁201的内侧受拉开裂的问题，且效果可靠；另一方面金属通道3使本申请在安装时由混凝土开裂控制变为截面承载力或刚度控制，不再依赖于预应力技术来控制混凝土开裂，直接通过金属通道3提供的拉应力，即可保证混凝土外壳2的承载力和刚度等，省去了大量的预应力筋及其复杂的张拉施工工艺。由于金属通道3已经起到了防止漏水的作用，混凝土外壳2允许出现开裂，按照承载力要求进行配筋即可，不必借助预应力等技术控制混凝土开裂。本申请中混凝土外壳2与金属通道3的组合结构，取材方便，节省用材，构造简单，施工快捷，受力明确合理，施工质量易得到保证，具有良好的技术经济效益。

本申请构造简单，大量的构件，如第一金属板301、第二金属板302、预埋件6以及拉杆4等都可以在工厂预制，简化了现场施工的工序，有利于快捷施工、缩短工期，且各种连接处的施工质量易于保证。

进一步地，如图3所示，混凝土外壳2的底壁202由底壁202的两侧向底壁202的中部逐渐加厚。由于混凝土外壳2底壁202的中部在横向的弯矩最大，本申请中混凝土外壳2的底壁202两侧向其中部逐渐加厚，能够在加厚部分内设置更多的配筋，提高截面承载力。

进一步地，本申请提供的防渗漏的渡槽还包括支座，渡槽本体1的两端分别安装于支座上，渡槽本体1的底部由渡槽本体1的两端向渡槽本体1的跨中逐渐加厚。由于渡槽本体1底部的中部在横向的弯矩最大，而对于简支梁体系而言，纵向跨中弯矩最大，渡槽本体1底部加厚后可以在加厚的部分配置更多配筋，提高截面承载力。

本申请还提供一种如上所述的防渗漏的渡槽的施工方法，包括：

将金属通道放置在预定位置；

在金属通道的外侧浇筑混凝土，形成混凝土外壳。

具体地，下面结合图1-图4对本发明实施例的防渗漏的渡槽的施工方法进行详细描述。

本申请中预埋件6可以在工厂预制，详细预制步骤如下：

a、在端板601的外侧焊接连接件602；

b、在耳板603上开设螺孔604；

c、在端板601的内侧，即焊有连接件602的对侧，焊接耳板603。

本申请中拉杆4直接在工厂制作，先选取合适的工字型钢构件作为拉杆4，然后在两端的腹板上开设螺孔。

本申请实施例的防渗漏的渡槽在施工时，根据实际跨度拆分为若干个节段进行施工，每个节段的金属通道3之间通过焊接固定。例如，跨度30m，可以拆分为3个10m的节段进行施工。其中，金属通道3可在工厂分节段预制，单个节段的预制详细步骤如下：

a、将两块第一金属板301和一块第二金属板302在相交处焊接形成金属通道3；

b、在金属通道3的外表面焊接栓钉303；

c、在金属通道3的内表面涂覆防锈涂层，或采取其他防锈措施。

在现场固定好配置的配筋、金属通道3和预埋件6的位置，然后浇筑混凝土外壳2和翼缘5。将拉杆4运输至现场，抬升到位后，用螺栓将拉杆4的两端腹板分别与预埋件6的耳板603连接起来。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。