一种围堰及其人字型锁扣型钢单元的制作方法

本实用新型涉及一种围堰及其人字型锁扣型钢单元，属于围堰领域。

背景技术：

当前应用较广的工程施工围堰主要有钢板桩围堰、锁口钢管桩围堰、双壁钢围堰。其中双壁钢围堰由于造价较高，且施工工艺复杂，仅在大河流域应用；钢板桩围堰由于能打入较硬的土层，且可拼装成各种形状，应用较多，但其整体刚度小，稳定性差，在深水流域不适用；锁扣钢管桩围堰克服了钢板桩围堰存在的整体刚度不足的问题，但钢管桩遇到较硬土层则插打较困难，一旦溃坏，修复工作困难。因此有必要研究一种新型工程施工围堰克服钢板桩围堰与锁扣钢管桩围堰存在的不足。

中国实用新型公开号CN202706043U公开了一种钢管桩围堰锁扣，其包括第一钢管桩和第二钢管桩，在第一钢管桩的外侧壁上沿钢管桩中心线方向分别焊接有锁口左L形角钢和锁口右L形角钢，锁口左L形角钢与锁口右L形角钢对称设置，在锁口左L形角钢与锁口右L形角钢之间设置有插入口，在第二钢管桩的外侧壁上沿钢管桩中心线方向焊接有锁舌工字钢，锁舌工字钢的顶梁插接在由锁口左L形角钢和锁口右L形角钢所围成的口字型锁口中。

中国实用新型公开号CN205134343U公开了一种钢管桩围堰结构，其包括由多根支护钢管桩围成的方形围堰和设在方形围堰内侧的方形圈梁、内支撑，所述内支撑包括十字支撑和斜支撑，所述十字支撑撑在方形圈梁上，并且十字支撑的四个端部分别连接在方形圈梁的四根梁的中间，所述斜支撑撑在方形圈梁上，并且斜支撑连接在方形圈梁的四个角处。

中国实用新型公开号CN205399446U公开了一种新型锁扣钢管围堰结构，其包括由若干主钢管组成的钢管架，在所述主钢管的管壁沿管径方向焊接有一工字钢，在与工字钢对应侧的主钢管的另一管壁处焊接有一连接钢管，所述连接钢管对应于焊接面的外侧面上设置有一纵向开口槽，任一主钢管通过工字钢与另一主钢管上的连接钢管连接固定，在工字钢与连接钢管连接处填充有填充物料。

上述专利中的围堰都是采用钢管，成本高，且钢管在植入河底或湖底时非常困难，从而增大了围堰的施工难度，施工成本高，且适用性窄、溃坏后修护困难。

技术实现要素：

为了克服现有施工围堰技术中存在的造价高、施工复杂、适用性窄、溃坏后修护困难的缺陷，本实用新型旨在提供一种围堰及其人字型锁扣型钢单元，该人字型锁扣型钢单元结构简单、操作方便并能降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种人字型锁扣型钢单元，其结构特点是，包括受力杆件、人字形锁口和I型锁口；所述受力杆件、人字形锁口和I型锁口均纵向延伸；

所述受力杆件一侧端与人字形锁口的第一侧端固定，所述受力杆件另一侧端与I型锁口的一侧端固定；所述人字形锁口的第二侧端与受力杆件一侧端之间形成纵向延伸的填料腔；

所述I型锁口的另一侧端用于伸入相邻人字型锁扣型钢单元的人字形锁口的填料腔内。

本实用新型所述的人字形锁口是指垂直于纵向方向的截面整体呈人字形。所述I型锁口是指垂直于纵向方向的截面整体呈I字形。

本实用新型受力杆件优选为型钢。

本实用新型创造性地设计出人字型锁扣型钢单元，这种受力杆件与人字型锁口构成的围堰能顺利打入较硬土层，且整体刚度介于钢板桩围堰与锁扣钢管桩围堰之间，结合了两种应用范围较广的围堰型式的优点，同时克服了其各自的缺点，在工程施工中有着广泛的应用前景。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选地，所述受力杆件为H型钢或工字钢。H型钢或工字钢的成本远低于钢管。

根据本实用新型的实施例，所述人字形锁口包括纵向延伸的第一折弯板和纵向延伸的第二折弯板；所述第一折弯板和第二折弯板相对设置，且所述第一折弯板的第一侧端和第二折弯板的第一侧端均固定在受力杆件的侧端面上，所述第一折弯板的第二侧端和第二折弯板的第二侧端之间设有供I型锁口伸入的安装通道；当I型锁口伸入所述填料腔时，所述第一折弯板的第二侧端紧贴所述I型锁口的第一壁面，所述第二折弯板的第二侧端紧贴所述I型锁口的第二壁面。这样，所述I型锁口部分伸入人字形锁口的填料腔内，然后填充密封浆料，即可将相邻两个人字型锁扣型钢单元牢牢地连接在一起。

优选地，所述填料腔垂直于纵向方向的截面整体呈三角形。这样，当人字型锁扣型钢单元竖向布置时，从填料腔的顶端向填料腔内灌填密封浆料，多个人字型锁扣型钢单元即可形成围堰侧壁。

为了提高使用时的通用性，所述人字形锁口的纵向对称面与所述I型锁口的纵向对称面之间的夹角为0-60°。这样，相邻两个人字型锁扣型钢单元也可以不保持一条直线，从而形成弯曲的围堰侧壁。

为了更好地将围堰的底部植入较硬土层内，提高围堰的稳定性和可靠性，所述受力杆件沿着纵向方向的一端形成尖端。

基于同一个发明构思，本实用新型还提供了一种围堰，其包括多个所述的人字型锁扣型钢单元，各人字型锁扣型钢单元之间串接相连围成围堰腔，相邻两个人字型锁扣型钢单元中，一个人字型锁扣型钢单元的I型锁口部分伸入另一个人字型锁扣型钢单元的填料腔内，且所述填料腔内填充有密封浆料。

由此，将多个人字型锁扣型钢单元之间串接相连，然后在填料腔内填充密封浆料，即通过人字型锁口相互匹配嵌接形成围堰，且在每个嵌接处均灌填密封浆料，即完成围堰。

为了方便实现转角处的连接，在围堰的四角处均设有纵向延伸的支撑梁，其中一个人字型锁扣型钢单元的受力杆件的一个侧端固定在支撑梁的第一侧壁上，另一个人字型锁扣型钢单元的I型锁口的一个侧端固定在支撑梁的第二侧壁上；所述支撑梁的第一侧壁垂直于第二侧壁。

优选地，所述支撑梁为双拼的槽钢焊接而成。

优选地，所述密封浆料为黏土、水泥浆或水玻璃浆液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型使用操作简单、方便、缩短了基坑、围堰施工工期。

（2）遇有大漂石、密实砂砾层、中风化岩层等不利地质情况下均适用，应用范围广。

（3）遇水流冲击、物体打击造成围堰溃坏的情况，可以通过在溃坏处插打H型钢或工字钢迅速修复围堰，有效止水。

（4）采用此型钢（H型钢或工字钢）具有足够的强度、刚度，能够确保基坑或者围堰的施工安全。

（5）H型钢与工字钢市场上较多，便于施工就地采购，使用方便。

（1）本实用新型采用人字型锁口、型钢加工、施工，操作简单，方便，快捷，可缩短基坑、围堰施工工期。

（2）本实用新型采用人字型锁口型钢，具有足够的强度、刚度，能够确保基坑或者围堰的施工安全。

（3）本实用新型采用的人字型锁口型钢遇到地层中含有大漂石、密实砂砾层、中风化岩层均可以有效插打，施工适用性广。

（4）采用本实用新型人字型锁口型钢，在围堰内施工作业完成后，可以逐一拔出人字型锁口型钢，对河道的通航不会造成影响，也不会影响水生态环境，且材料可以重复利用，降低了施工成本。

（5）本实用新型的人字型锁口型钢安装、合拢简单，即使产生位移偏差也很容易调整过来。

（6）本实用新型实用的人字型锁口型钢遇到围堰溃坏，可以通过在溃坏处及时插打H型钢或工字钢即可有效防止围堰溃坏，有效止水。

附图说明

图1是本实用新型围堰的一种实施例的结构示意图；

图2是图1中的局部放大图；

图3是图1中人字型锁扣型钢单元的结构示意图。

在图中

1-受力杆件，2-人字型锁口，3-双拼的槽钢，4-密封浆料，5-I型锁口；6-围堰腔；21-第一折弯板；22-第二折弯板；23-人字形锁口的第一侧端；24-人字形锁口的第二侧端；25-填料腔；26-安装通道。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种围堰的人字型锁扣型钢单元，如图2和3所示，主要由受力构件1，以及固定在该受力构件1上的两个卡件组成。受力构件1优选为型钢，最好是H型桩或工字钢。

所述的两个卡件分别为人字型锁口2，以及与之相匹配的I型锁口5。

如图2和3所示，所述受力杆件1、人字形锁口2和I型锁口5均纵向延伸。所述受力杆件1一侧端与人字形锁口2的第一侧端23固定，所述受力杆件1另一侧端与I型锁口5的一侧端固定；所述人字形锁口2的第二侧端24与受力杆件1一侧端之间形成纵向延伸的填料腔25。所述I型锁口5的另一侧端用于伸入相邻人字型锁扣型钢单元的人字形锁口2的填料腔25内。

所述的人字型锁口2由两块钢板弯制而成，其横截面呈“人”字形。

所述的I型锁口5为小型工字钢或小型H型钢。

一种由型钢与人字型锁口构成的围堰，如图1所示，所述围堰包括多个所述的人字型锁扣型钢单元，各人字型锁扣型钢单元之间串接相连，相邻两个人字型锁扣型钢单元中，一个人字型锁扣型钢单元的I型锁口5部分伸入另一个人字型锁扣型钢单元的填料腔25内，且所述填料腔25内填充有密封浆料4。如图1所示，在围堰的四角处均设有纵向延伸的支撑梁，其中一个人字型锁扣型钢单元的受力杆件1的一个侧端固定在支撑梁的第一侧壁上，另一个人字型锁扣型钢单元的I型锁口5的一个侧端固定在支撑梁的第二侧壁上；所述支撑梁的第一侧壁垂直于第二侧壁。所述支撑梁为双拼的槽钢焊接而成。

所述的密封浆料4为黏土、水泥浆、水玻璃浆液等。

为了确保使用效果，该受力杆件1优先使用热轧型钢来实现。

所述的人字型锁口2是用两块钢板弯制而成，其横断面呈“人”字形，而I型锁口5则为能嵌合在由两块钢板弯制成的人字型锁口2内部的小型工字钢或H型钢。

为了较好的实现本实用新型，这两个卡件的轴线需要与受力杆件1的轴线相平行，且两个卡件务必要与受力杆件1接缝满焊。根据实际安装的需求，这两个卡件可以固定在受力杆件1的任意位置处，即这两个卡件的中心点与受力杆件1的中心点的连线可以在同一直线上，也可以为任意夹角，如30°、45°或60°等。

所述填料腔25垂直于纵向方向的截面整体呈三角形。所述人字形锁口2包括纵向延伸的第一折弯板21和纵向延伸的第二折弯板22；所述第一折弯板21和第二折弯板22相对设置，且所述第一折弯板21的第一侧端和第二折弯板22的第一侧端均固定在受力杆件1的侧端面上，所述第一折弯板21的第二侧端和第二折弯板22的第二侧端之间设有供I型锁口5伸入的安装通道26。当I型锁口5伸入所述填料腔25时，所述第一折弯板21的第二侧端紧贴所述I型锁口5的第一壁面，所述第二折弯板22的第二侧端紧贴所述I型锁口5的第二壁面。

所述受力杆件1沿着纵向方向的一端形成尖端。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，本实施例在由型钢形成围堰时，需要所使用的型钢相互匹配，即所采用的型钢上的人字型锁口2能与其相互嵌接的另一型钢的I型锁口5完全咬合，待其完全咬合之后，从其咬合处顶部灌填密封浆料4。

此密封浆料4可以为黏土、水泥浆、水玻璃浆液等，其主要的作用就是在所使用的型钢人字型锁口2与I型锁口5相互咬合之后，再在其咬合处灌填此浆料，待该浆料变为固体之后便会起到完全封闭的作用，从而使各个型钢之间不再留有缝隙，整个人字型锁口型钢围堰便会实现其完整的效果。

如上所述，便可以较好的实现本实用新型。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。