一种水下浇筑固床拦砂坝结构的制作方法

1.本实用新型属于拦砂坝技术领域，具体涉及一种水下浇筑固床拦砂坝结构。


背景技术：

2.随着社会的发展，基建工程对砂卵石料的需求不断加大，同时由于河流的梯级开发，各个梯级水库的修建致使上游推移质的来源减少，很多水利水电工程都面临着下游河床下切的境况。下游河床下切导致的下游水位下降，将一定程度上改变原有工程消能设施的下游边界，致使下泄水流消能不充分，造成对海漫末端河床进一步的冲刷，甚至造成上游海漫、消力池等相关建筑的损毁，进一步威胁上游建筑安全。于河床沿线修筑固床拦砂坝是较为常用且有效的河床稳固措施。
3.固床拦砂坝主要沿河床横断面布置，一般其结构顶部与河床齐平或略高于河床，故固床拦砂坝的施工普遍需采用围堰排水施工。但以我国西南地区为代表的水力资源较为丰富的区域，河流普遍发育深厚覆盖层，该地层工程性质较差，且地下水丰富，固床拦砂坝施工难以实现常规混凝土浇筑，即使进行水下混凝土浇筑，也存在立模困难和浇筑质量难以把控等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种水下浇筑固床拦砂坝结构，不仅能够减少结构成型期间的基坑排水成本，还使得水下混凝土浇筑质量风险降低，加快了固床拦砂坝在河床上的施工周期。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种水下浇筑固床拦砂坝结构，包括沿河床横断面布设的坝体；
7.所述坝体包括位于上游侧的第一预制围挡部和位于下游侧的第二预制围挡部，第一预制围挡部与第二预制围挡部之间构成有成型空间，在成型空间内现浇成型有混凝土夹层；
8.所述第一预制围挡部和第二预制围挡部通过预埋构件与所述混凝土夹层连接为一体。
9.在可能的实现方式中，所述预埋构件包括若干个预埋于所述第一预制围挡部的第一预埋连接件和若干个预埋于第二预制围挡部的第二预埋连接件，每个第一预埋连接件均具有连接于所述混凝土夹层内的第一预留端，每个第二预埋连接件均具有连接于所述混凝土夹层内的第二预留端。
10.在可能的实现方式中，所述第一预制围挡部为多个第一预制混凝土块沿上游侧宽度方向砌筑而成，所述第二预制围挡部为多个第二预制混凝土块沿上游侧宽度方向砌筑而成；
11.所述第一预制混凝土块预埋有多个所述第一预埋连接件，所述第二预制混凝土块预埋有多个所述第二预埋连接件。
12.在可能的实现方式中，在所述第一预制围挡部的多个第一预制混凝土块中，分为多个第一底座混凝土块和多个第一结构层混凝土块，多个第一底座混凝土块沿上游侧宽度方向铺设以构成坝体上游侧的底座，多个第一结构层混凝土块沿上游侧宽度方向砌筑于坝体上游侧的底座上以构成坝体下游侧的结构层；
13.在所述第二预制围挡部的多个第二预制混凝土块中，分为多个第二底座混凝土块和多个第二结构层混凝土块，多个第二底座混凝土块沿下游侧宽度方向铺设以构成坝体下游侧的底座，多个第二结构层混凝土块沿下游侧宽度方向砌筑于坝体下游侧的底座上以构成坝体下游侧的结构层。
14.在可能的实现方式中，所述坝体上游侧的底座与结构层相垂直，使所述第一预制围挡部的截面呈l形结构；所述坝体下游侧的底座与结构层相垂直，使所述第二预制围挡部的截面也呈l形结构。
15.在可能的实现方式中，所述第一预制围挡部的第一底座混凝土块和第一结构层混凝土块为齐缝砌筑而成，所述第二预制围挡部的第二底座混凝土块和第二结构层混凝土块为齐缝砌筑而成。
16.在可能的实现方式中，所述第一预制围挡部与所述第二预制围挡部的高度相等或不相等；
17.在两者的高度相等时，所述第一预制围挡部与所述第二预制围挡部的砌筑缝呈对齐分布；
18.在两者的高度不相等时，所述第一预制围挡部与所述第二预制围挡部的砌筑缝呈错开分布，且第一预制围挡部与所述第二预制围挡部具有0.2-0.5m的高差。
19.在可能的实现方式中，在所述第一预制围挡部的高度与所述第二预制围挡部的高度不相等时，第一预制围挡部和第二预制围挡部砌筑有至少两个结构层。
20.在可能的实现方式中，所述第一预埋连接件为第一预埋插筋，第一预埋插筋位于所述第一预制混凝土块外的一端构成所述第一预留端，第一预留端具有第一预留长度，第一预留长度小于等于所述混凝土夹层的厚度；
21.所述第二预埋连接件为第二预埋插筋，第二预埋插筋位于所述第二预制混凝土块外的一端构成所述第二预留端，第二预留端具有第二预留长度，第二预留长度小于等于所述混凝土夹层的厚度。
22.在可能的实现方式中，所述第一预制围挡部和所述第二预制围挡部均预留有沿上下游方向分布的排水孔，排水孔内设有穿设过所述混凝土夹层的排水管。
23.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
24.本实用新型的水下浇筑固床拦砂坝结构，利用预制混凝土块代替浇筑模板进行固床拦砂坝施工，砌筑形成第一预制围挡部和第二预制围挡部，并通过预埋构件可使得浇筑后形成混凝土夹层与第一预制围挡部和第二预制围挡部连接为一体，这样不仅减少了结构成型期间的基坑排水成本，还降低了水下混凝土浇筑质量风险，同时还可以加快固床拦砂坝在河床上的施工周期。
附图说明
25.图1为本技术实施例的一种水下浇筑固床拦砂坝结构的截面示意图；
26.图2为本技术实施例的一种水下浇筑固床拦砂坝结构的第一底座混凝土块的剖面示意图；
27.图3为本技术实施例的一种水下浇筑固床拦砂坝结构的第一结构层混凝土的剖面示意图；
28.图4为本技术实施例的一种水下浇筑固床拦砂坝结构的一种实施结构的立体示意图；
29.图5为图4所示实施结构的俯视图和立面图；
30.图6为本技术实施例的一种水下浇筑固床拦砂坝结构的另一种实施结构的立体示意图；
31.图7为图6所示实施结构的俯视图和立面图。
32.图中：1-第一预制围挡部；11-第一结构层混凝土块；12-第一底座混凝土块；13-第一预埋插筋；14-排水孔；2-第二预制围挡部；21-第二结构层混凝土块；22-第二底座混凝土块；23-第二预埋插筋；3-混凝土夹层。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
35.请参照图1-7所示，本技术的实施例提供了一种水下浇筑固床拦砂坝结构，包括沿河床横断面布设的坝体；所述坝体包括位于上游侧的第一预制围挡部1和位于下游侧的第二预制围挡部2，第一预制围挡部1与第二预制围挡部2之间构成有成型空间，在成型空间内现浇成型有混凝土夹层3；所述第一预制围挡部1和第二预制围挡部2通过预埋构件与所述混凝土夹层3连接为一体。
36.其中，第一预制围挡部1和第二预制围挡部2为预制形成，包括将其分为若干个预制部分以堆砌等形式砌筑而成，也包括整体预制。第一预制围挡部1和第二预制围挡部2分别位于上游侧和下游侧，能够以类似于围堰施工的方式在两者之间间隔构成一个成型空间，进而可在该成型空间内现浇混凝土，且成型为混凝土夹层3。混凝土夹层3与第一预制围挡部1和第二预制围挡部2通过预埋构件连接为一体，这样能够使得预制的部分和现浇的部分连接成一个整体，形成一道坚固的固床拦砂坝结构。由于有了第一预制围挡部1和第二预制围挡部2的围挡作用，可大大降低在内侧进行水下混凝土浇筑的质量风险，也降低了进入内侧的水量，相对于现有通过模板现浇的坝体风险小，施工周期也更短。
37.通过上述的技术方案，不仅可减少结构成型期间的基坑排水成本，还降低了水下混凝土浇筑质量风险，同时还可以加快固床拦砂坝在河床上的施工周期。
38.在一实施方式中，所述预埋构件包括若干个预埋于所述第一预制围挡部1的第一预埋连接件和若干个预埋于第二预制围挡部2的第二预埋连接件，每个第一预埋连接件均具有连接于所述混凝土夹层3内的第一预留端，每个第二预埋连接件均具有连接于所述混凝土夹层3内的第二预留端。
39.第一预制围挡部1的第一预埋连接件通过第一预留端可实现与混凝土夹层3的连接，第二预制围挡部2的第二预埋连接件通过第二预留端可实现与混凝土夹层3的连接，由此三者能够连接为一个整体，更为牢固。在具体的实施过程中，预埋连接件可以是钢筋，也可以是其他现有可起到连接作用、增强牢固性的连接件，并不做限制。
40.进一步的，为了使得第一预制围挡部1和第二预制围挡部2更便于运输和拼装，所述第一预制围挡部1为多个第一预制混凝土块沿上游侧宽度方向砌筑而成，所述第二预制围挡部2为多个第二预制混凝土块沿上游侧宽度方向砌筑而成；所述第一预制混凝土块预埋有多个所述第一预埋连接件，所述第二预制混凝土块预埋有多个所述第二预埋连接件。
41.更进一步的，在所述第一预制围挡部1的多个第一预制混凝土块中，分为多个第一底座混凝土块12和多个第一结构层混凝土块11，多个第一底座混凝土块12沿上游侧宽度方向铺设以构成坝体上游侧的底座，多个第一结构层混凝土块11沿上游侧宽度方向砌筑于坝体上游侧的底座上以构成坝体下游侧的结构层；在所述第二预制围挡部2的多个第二预制混凝土块中，分为多个第二底座混凝土块22和多个第二结构层混凝土块21，多个第二底座混凝土块22沿下游侧宽度方向铺设以构成坝体下游侧的底座，多个第二结构层混凝土块21沿下游侧宽度方向砌筑于坝体下游侧的底座上以构成坝体下游侧的结构层。
42.其中，第一预制围挡部1的第一底座混凝土块12可砌筑形成坝体上游侧的底座，底座可起到基础的作用，使得形成的坝体更为稳定，而第一结构层混凝土块11砌筑形成的结构层，结构层可可起到围挡的作用，以便于更好的进行混凝土夹层3的浇注，同理的，第二预制围挡布也是如此。
43.为了使得坝体的结构更为合理和稳定，在具体实施过程中，所述坝体上游侧的底座与结构层相垂直，使所述第一预制围挡部1的截面呈l形结构；所述坝体下游侧的底座与结构层相垂直，使所述第二预制围挡部2的截面也呈l形结构。
44.具体的，所述第一预制围挡部1的第一底座混凝土块12和第一结构层混凝土块11为齐缝砌筑而成，所述第二预制围挡部2的第二底座混凝土块22和第二结构层混凝土块21为齐缝砌筑而成。这样一来，可使得第一预制围挡部1和第二预制围挡部2砌筑更为合理，可便于实现标准块的生产和施工。
45.在一些实施方式中，所述第一预制围挡部1与所述第二预制围挡部2的高度相等或不相等。
46.在两者的高度相等时，所述第一预制围挡部1与所述第二预制围挡部2的砌筑缝呈对齐分布。这种结构用于结构上下游建基面高程一致的情况，坝体横向和纵向预制混凝土块拼接缝一致，可适用于较为低矮的拦砂坝。
47.在两者的高度不相等时，所述第一预制围挡部1与所述第二预制围挡部2的砌筑缝呈错开分布，且第一预制围挡部1与所述第二预制围挡部2具有0.2-0.5m的高差。这种结构用于结构上下游建基面高程不一致的情况，可根据实际需求，设置0.2-0.5m的高差，坝体横向和纵向预制混凝土块拼接缝相互错开，适用于坝身较高的拦砂坝。
48.针对高程不一致的情况，进一步的，在所述第一预制围挡部1的高度与所述第二预制围挡部2的高度不相等时，第一预制围挡部1和第二预制围挡部2砌筑有至少两个结构层。通过设置多个结构层，以2-3层为佳，即纵向上第一结构层混凝土块11和第二结构层混凝土块21设置2-3块，可使得坝体的围挡能力更大。在具体实施过程中，内侧的混凝土夹层3的厚
度和高度也相应增加，当然也可以分部分进行现浇。
49.在关于预埋连接件的优选实施方式中，所述第一预埋连接件为第一预埋插筋13，第一预埋插筋13位于所述第一预制混凝土块外的一端构成所述第一预留端，第一预留端具有第一预留长度，第一预留长度小于等于所述混凝土夹层3的厚度；所述第二预埋连接件为第二预埋插筋23，第二预埋插筋23位于所述第二预制混凝土块外的一端构成所述第二预留端，第二预留端具有第二预留长度，第二预留长度小于等于所述混凝土夹层3的厚度。
50.这样一来，通过钢筋作为预埋连接件，可降低成本，同时也能够具有较好的连接性能。
51.在具体的实施过程中，所述第一预制围挡部1和所述第二预制围挡部2均预留有沿上下游方向分布的排水孔14，排水孔14内设有穿设过所述混凝土夹层3的排水管。这样一来，可便于通过排水结构维持坝体上下游的水压平衡，在第一结构层混凝土块11和第二结构层混凝土块21预制中预留排水孔14，坝体水下混凝土现浇前将排水管提前置于坝身后，再进行施工浇筑。
52.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。