水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及水利工程技术领域，更具体的说是涉及一种用于水库增效扩容工程中溢洪道出口处的溢流堰结构及其施工方法。


背景技术：

2.溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备，多筑在水坝的一侧，像一个大槽，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。其通常包括进水渠、控制段、泄槽和出水渠。对于控制段的结构设计会对下游的河床冲击效果产生很大的影响。而且，由于近年来水库增效扩容工程的大力推广，溢洪道的作用也在逐渐突显。虽然溢洪道属于长期搁置的防患通道，并不会经常使用，但是它对于水坝的安全防护有着至关重要的意义。
3.为了实现控制段的有效控制，现有的溢洪道结构很多都采用台阶式结构，台阶式结构能够有效地缓冲水流，降低水力冲击。同时，现有的水坝为了提高过流能力多采用折线形的迷宫堰结构，迷宫堰结构非常适合于泄水宽度受限，但又需提高泄流能力的泄水建筑物中，具有经济、高效、方便布置和便于管理等特点。因此，如果能够将台阶式结构和迷宫堰结构相结合，则更能够对溢洪道的泄流控制起到积极作用。
4.在这种构思的情况下，则出现以下两点主要问题：其一，如何实现台阶式结构和迷宫堰结构的结合；其二，由于溢洪道实际上在长时间是不使用的，长期搁置的结构老化，在使用时如果出现结构破损如何维护，采用何种施工方式能够平衡施工简单和易于维修的双重需求。
5.因此，如何提供一种用于水库增效扩容工程中溢洪道出口处的溢流堰结构及其施工方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种用于水库增效扩容工程中溢洪道出口处的溢流堰结构及其施工方法，本发明提供的结构旨在解决台阶式结构和迷宫堰结构的结合问题，本发明提供的施工方法旨在平衡施工简单和易于维修的双重需求。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构，包括由两个侧墙板组成的道体通道；所述道体通道一端为进口处，另一端为出口处；所述道体通道内具有多级台阶结构，所述台阶结构由进口处向出口处逐级降低；所述台阶结构的每级台阶的边沿固定有折线型拦水墙，所述折线型拦水墙沿所述台阶结构的每级台阶的长度方向布置。
9.通过上述技术方案，本发明提供的溢洪道出口的溢流堰结构将台阶结构和折线型拦水墙相结合，在每级台阶的边沿都设置折线型拦水墙，使得每级的折线型拦水墙与台阶之间都形成一个缓冲水槽，使得泄洪的水流经多级台阶结构实现水力缓冲，折线型拦水墙形成的迷宫堰结构又提高了泄流能力，实现了台阶式结构和迷宫堰结构的完美融合，且同
时发挥了台阶式结构和迷宫堰结构的性能优势。
10.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，所述台阶结构的任一台阶的台面与其下一台阶上的所述折线型拦水墙的顶沿平齐。
11.采用以上技术方案的有益效果在于：在折线型拦水墙的高度设计上，将其与台阶结构的台阶面高度进行协调，使其不破坏台阶的结构特点，利用缓冲水槽的形成，使其仍然保持一个有序的台阶形式。
12.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，所述台阶结构的每级台阶的边沿开设有下沉槽，所述折线型拦水墙可拆卸连接在所述下沉槽内，所述折线型拦水墙的一侧底沿与其所连接的所述台阶的立面平齐，所述折线型拦水墙的另一侧底沿与所述下沉槽的侧壁之间形成灌浆间隙，所述灌浆间隙内填充有混凝土密封连接层。
13.采用以上技术方案的有益效果在于：通过设置下沉槽一方面可以方便对折线型拦水墙进行限位固定，另一方面可以预留出灌浆间隙进行填充混凝土，以实现对折线型拦水墙的进一步固定和防水密封。
14.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，所述下沉槽内开设有螺栓孔，所述折线型拦水墙通过螺栓与所述螺栓孔紧固连接。
15.采用以上技术方案的有益效果在于：通过螺栓和螺栓孔的连接方式能够实现折线型拦水墙的快速安装固定，简化了施工程序，可以将折线型拦水墙进行预制，直接在现场进行安装施工。
16.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，所述折线型拦水墙包括多块依次对接的拼接单元体；所述拼接单元体包括底板，和垂直固定在所述底板上的v型挡板；所述底板上开设有连接孔，所述连接孔位于所述v型挡板的v型开口内侧，所述v型挡板两端具有向外侧延伸且与所述底板边沿对齐的延伸对接块；所述螺栓穿过所述连接孔与所述螺栓孔紧固连接，并将所述底板顶紧在所述下沉槽的顶面上。
17.采用以上技术方案的有益效果在于：本发明的折线型拦水墙采用单元体拼装组合形式构成，每个拼接单元体可以实现预制，现场通过螺栓组装，拼接方式简单，施工方便。
18.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，所述底板为矩形，所述底板的厚度与所述下沉槽的深度相等。
19.采用以上技术方案的有益效果在于：底板的厚度与下沉槽的深度相等，这样在浇筑混凝土密封连接层之后，与台阶面形成一个整体的平面结构。
20.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，对接的所述延伸对接块之间的缝隙，以及所述延伸对接块与所述侧墙板之间的缝隙均填涂有混凝土补缝层。
21.采用以上技术方案的有益效果在于：通过混凝土补缝层的填充能够对连接的拼接单元体的密封性进行提升。
22.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构中，所述v型挡板的v型开口朝向所述进口处。
23.采用以上技术方案的有益效果在于：v型挡板的v型开口朝向进口处，这样螺栓的固定位置就会靠近进口处的一端，当水流冲击v型挡板时，螺栓具有更好的稳定性，能够防止螺栓靠后导致的底板后翻问题。
24.本发明还提供了一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构的施工方法，包括以下步骤：
25.s1、在所述道体通道内浇筑所述台阶结构，并在所述台阶结构的每级台阶的边沿开设下沉槽，在所述下沉槽上开设螺栓孔；
26.s2、在所述下沉槽内通过螺栓连接预制的所述折线型拦水墙，所述折线型拦水墙一侧底沿与其所连接的所述台阶的立面平齐，所述折线型拦水墙的另一侧底沿与所述下沉槽的侧壁之间形成灌浆间隙；
27.s3、在所述灌浆间隙内填充混凝土，形成混凝土密封连接层。
28.通过上述技术方案，本发明提供的施工方法将折线型拦水墙进行工厂预制，与台阶结构进行现场装配组装，一方面简化了施工方式，提高了施工效率，另一方面也使得折线型拦水墙易于替换，在日常损耗或使用损坏的情况下，能够方便更换维修，同时平衡了施工简单和易于维修的双重需求。
29.优选的，在上述一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构的施工方法中，所述折线型拦水墙包括多块依次对接的拼接单元体；所述拼接单元体包括底板，和垂直固定在所述底板上的v型挡板；所述底板上开设有连接孔，所述连接孔位于所述v型挡板的v型开口内侧，所述v型挡板两端具有向外侧延伸且与所述底板边沿对齐的延伸对接块；所述拼接单元体安装前在所述延伸对接块的侧面上涂抹混凝土，将所述螺栓穿过所述连接孔与所述螺栓孔紧固连接，并将所述底板顶紧在所述下沉槽的顶面上。
30.采用以上技术方案的有益效果在于：折线型拦水墙采用单元体拼装组合形式构成，每个拼接单元体可以实现预制，现场通过螺栓组装，拼接方式简单，施工方便，而且多个单元体拼装连接前，对延伸对接块的侧面上涂抹混凝土，能够有效提高连接的拼接单元体的密封性。
31.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构及其施工方法，具有以下有益效果：
32.1、本发明提供的结构和方法解决了台阶式结构和迷宫堰结构的结合问题，也平衡了台阶式结构和迷宫堰结构施工简单和易于维修的双重需求。
33.2、本发明使得泄洪的水流经多级台阶结构实现水力缓冲，折线型拦水墙形成的迷宫堰结构又提高了泄流能力，实现了台阶式结构和迷宫堰结构的完美融合，且同时发挥了台阶式结构和迷宫堰结构的性能优势。
34.3、本发明简化了施工方式，提高了施工效率，使得折线型拦水墙易于替换，在日常损耗或使用损坏的情况下，能够方便更换维修，同时平衡了施工简单和易于维修的双重需求。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
36.图1附图为本发明提供的溢洪道出口的溢流堰结构的结构示意图；
37.图2附图为本发明提供的施工方法步骤s1的结构示意图；
38.图3附图为本发明提供的施工方法步骤s2的结构示意图；
39.图4附图为本发明提供的图3中局部a的放大图；
40.图5附图为本发明提供的施工方法步骤s3的结构示意图；
41.图6附图为本发明提供的图5中局部b的放大图；
42.图7附图为本发明提供的拼接单元体与图6中方向相反一侧的安装放大图；
43.图8附图为本发明提供的拼接单元体的结构示意图。
44.其中：
45.1-侧墙板；
46.2-道体通道；
47.21-进口处；22-出口处；
48.3-台阶结构；
49.31-下沉槽；311-螺栓孔；32-灌浆间隙；
50.4-折线型拦水墙；
51.41-拼接单元体；411-底板；4111-连接孔；412-v型挡板；4121-延伸对接块；
52.5-混凝土密封连接层；
53.6-螺栓。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.参见附图1和附图7，本发明实施例公开了一种水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构，包括由两个侧墙板1组成的道体通道2；道体通道2一端为进口处21，另一端为出口处22；道体通道2内具有多级台阶结构3，台阶结构3由进口处21向出口处22逐级降低；台阶结构3的每级台阶的边沿固定有折线型拦水墙4，折线型拦水墙4沿台阶结构3的每级台阶的长度方向布置。
56.在图1中，仅显示了溢洪道的控制段部分，并未对后续的结构进行显示，但是可以显而易见地理解，溢洪道还包括后续的泄槽和出水渠部分，但是这些结构并不是本发明的重点，所以未予以展示。
57.为了进一步优化上述技术方案，台阶结构3的任一台阶的台面与其下一台阶上的折线型拦水墙4的顶沿平齐。
58.为了进一步优化上述技术方案，台阶结构3的每级台阶的边沿开设有下沉槽31，折线型拦水墙4可拆卸连接在下沉槽31内，折线型拦水墙4的一侧底沿与其所连接的台阶的立面平齐，折线型拦水墙4的另一侧底沿与下沉槽31的侧壁之间形成灌浆间隙32，灌浆间隙32内填充有混凝土密封连接层5。
59.在本实施例中，为了提高混凝土密封连接层5的连接效果，可以对朝向灌浆间隙32的折线型拦水墙4的一侧底沿加工锯齿，以提高浇筑混凝土密封连接层5的摩擦力。
60.为了进一步优化上述技术方案，下沉槽31内开设有螺栓孔311，折线型拦水墙4通过螺栓6与螺栓孔311紧固连接。
61.参见附图8，折线型拦水墙4包括多块依次对接的拼接单元体41；拼接单元体41包括底板411，和垂直固定在底板411上的v型挡板412；底板411上开设有连接孔4111，连接孔4111位于v型挡板412的v型开口内侧，v型挡板412两端具有向外侧延伸且与底板411边沿对齐的延伸对接块4121；螺栓6穿过连接孔4111与螺栓孔211紧固连接，并将底板411顶紧在下沉槽31的顶面上。
62.在本实施例中，为了提高结构的一体性，底板411和v型挡板412均为混凝土浇筑结构，内部可以适当增加钢筋，以提高结构强度。
63.为了进一步优化上述技术方案，底板411为矩形，底板411的厚度与下沉槽31的深度相等。
64.为了进一步优化上述技术方案，对接的延伸对接块4121之间的缝隙，以及延伸对接块4121与侧墙板1之间的缝隙均填涂有混凝土补缝层。
65.为了进一步优化上述技术方案，v型挡板412的v型开口朝向进口处21。
66.本实施例提供的水库增效扩容工程溢洪道出口的溢流堰结构的施工方法包括以下步骤：
67.s1、参见附图2，在道体通道2内浇筑台阶结构3，并在台阶结构3的每级台阶的边沿开设下沉槽31，在下沉槽31上开设螺栓孔311；
68.s2、参见附图3和附图4，在下沉槽31内通过螺栓6连接预制的折线型拦水墙4，折线型拦水墙4一侧底沿与其所连接的台阶的立面平齐，折线型拦水墙4的另一侧底沿与下沉槽31的侧壁之间形成灌浆间隙32；
69.s3、参见附图5和附图6，在灌浆间隙32内填充混凝土，形成混凝土密封连接层5。
70.在本实施例提供的施工方法中，拼接单元体41安装前，在延伸对接块4121的侧面上涂抹混凝土，使得对接的延伸对接块4121具有一定的密封防水效果。
71.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
72.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。