一种围堰结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种围堰结构及其施工方法，属于围堰施工。

背景技术：

1、围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施而修建的临时性围护结构，其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。

2、传统围堰结构大多适用于静水面的施工环境，对于动水面施工环境，传统围堰结构如土石围堰，其无法在水流的持续冲击下保持稳定，这样严重影响围堰的稳定性，同时在这种工况下严重影响施工安全。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：提供一种围堰结构及其施工方法，它解决了现有技术中，部分传统的围堰结构无法在水流的持续冲击下保持稳定，这样严重影响围堰的稳定性，在这种工况下严重影响施工安全的问题。

2、本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：一种围堰结构，包括

3、主受力桩，竖直插入河床，主受力桩设置有四个，四个主受力桩分别位于矩形四角，

4、挡水板安装槽，设置在四个主受力桩的相对面，挡水板安装槽的延伸方向与主受力桩的延伸方向相同，

5、内侧挡水板，位于主受力桩的相对侧，内侧挡水板共设置有四个，内侧挡水板朝向主受力桩的两端分别延伸至两个主受力桩的挡水板安装槽内，内侧挡水板与挡水板安装槽为滑动抵接且抵接处密封，四个内侧挡水板和四个主受力桩共同组成封闭矩形结构，

6、外围堰结构，设置在封闭矩形结构外侧，外围堰结构与主受力桩连接，

7、其中，外围堰结构、主受力桩和内侧挡水板共同形成挡水结构，阻挡水流进入封闭矩形结构内侧。

8、通过采用上述技术方案，使用主受力桩和内侧挡水板为外围堰结构提供支撑，使其共同阻挡水流冲击，能够提高外围堰结构的抗冲击能力，从而使后续施工安全程度得到保证，进一步提高了施工安全。

9、本发明进一步设置为：外围堰结构包括

10、辅助受力桩，竖直插入河床，辅助受力桩设置有若干个，若干辅助受力桩呈弧形分布在封闭矩形结构外侧，辅助受力桩的弧形凸起端朝向远离封闭矩形结构的一侧，靠近主受力桩的辅助受力桩与主受力桩外侧壁固定连接，

11、外侧挡水板，外侧挡水板竖直插入河床，外侧挡水板套设在相邻辅助受力桩外侧，主受力桩、辅助受力桩、外侧挡水板和内侧挡水板包围形成封闭支撑结构，封闭矩形结构外侧的四边均设置有辅助受力桩和外侧挡水板，

12、土工袋，堆叠设置在封闭支撑结构内，土工袋将封闭支撑结构内侧充分填充。

13、通过采用上述技术方案，辅助受力桩竖直插入河床，同时在辅助受力桩上套设外侧挡水板，此时外侧挡水板阻拦水流通过，通过在辅助受力桩朝向封闭矩形结构的一侧填充大量土工袋，使土工袋和外侧挡水板对水流进行直接阻挡，此时能够土工袋能够为外侧挡水板提供稳定支撑，从而避免外侧挡水板在阻挡水流过程中发生形变或倾斜，提高了外围堰结构的稳定性。

14、本发明进一步设置为：封闭矩形结构内侧设置有加固装置，加固装置包括

15、滑动调节槽，设置在相邻主受力桩的相对面，滑动调节槽的延伸方向与挡水板安装槽相同，

16、滑动块，滑动设置在滑动调节槽内，

17、辅助挡水板，一端与相对设置的两个滑动块铰接，辅助挡水板的另一端为活动状态，

18、竖直加固件，设置在滑动块朝向河床的一侧，

19、锁止组件，可拆卸设置在滑动调节槽内，

20、其中，锁止组件通过卡接的方式将辅助挡水板和主受力桩固定连接，竖直加固件通过直接插入河床的方式对主受力桩进行加固。

21、通过采用上述技术方案，辅助挡水板通过锁止组件和滑动调节槽与主受力桩固定，此时当水流冲击在外围堰结构上时，外围堰结构会将力传递给内侧挡水板，当水流压力过大时，内侧挡水板可能会发生形变影响安全，此时使用辅助挡水板与内侧挡水板抵接，此时可增加辅助挡水板和内侧挡水板在水流方向的受力厚度，此时辅助挡水板和内侧挡水板发生形变的力上限提高，从而提高辅助挡水板和内侧挡水板的稳定性，避免内侧挡水板受力变形影响施工安全，同时辅助挡水板的位置能够通过滑动块在滑动调节槽内滑动进行调整，从而能够根据封闭矩形结构内侧的水深和河床挖掘深度对辅助挡水板所处位置进行实时调整，提高了辅助挡水板的可调节性。

22、本发明进一步设置为：竖直加固件包括拓展受力杆，拓展受力杆设置在滑动调节槽内，拓展受力杆沿滑动调节槽的延伸方向滑动，滑动调节槽朝向河床的一端为开口，拓展受力杆从滑动调节槽开口处向外延伸。

23、通过采用上述技术方案，当辅助挡水板向靠近河床的位置移动时，此时表明封闭矩形结构内侧的水位或河床高度降低，此时通过外围堰结构、内侧挡水板和辅助挡水板转移至主受力桩上的力增大，通过拓展受力杆竖直运动插入更深的河床，能够提高主受力桩的抗倾斜能力，从而提高主受力桩的稳定性，进而提高整体结构的稳定性，有利于保证施工安全。

24、本发明进一步设置为：锁止组件包括

25、固定卡接孔，设置在滑动调节槽的相对面，固定卡接孔延伸方向与滑动调节槽垂直。

26、活动卡接孔，设置在辅助挡水板朝向滑动调节槽一侧面，活动卡接孔的延伸方向与固定卡接孔相同，

27、连接块，沿滑动调节槽的延伸方向滑动设置在滑动调节槽内，

28、滑动腔，设置在连接块内，滑动腔延伸方向与连接块相同，

29、抵接分离块，沿滑动腔延伸方向滑动设置在抵接分离块内，

30、卡接块，设置在滑动腔靠近河床的一侧，卡接块设置有两个，两个卡接块在滑动腔内分别朝向固定卡接孔和活动卡接孔的方向滑动，两个卡接块端部能够贯穿连接块分别延伸至固定卡接孔和活动卡接孔内，卡接块之间存在间隙，抵接分离块能够移动至间隙内将卡接块向相互远离的方向推动，

31、驱动部，设置在抵接分离块远离卡接块的一侧，驱动部用于驱动抵接分离块在滑动腔内滑动。

32、通过采用上述技术方案，驱动部通过驱动抵接分离块的竖直位置，从而调整两个卡接块之间的距离，当两个卡接块之间距离过大，此时两个卡接块分别延伸至固定卡接孔和活动卡接孔内，使得辅助挡水板远离铰接的一端与主受力桩通过锁止组件固定，此时辅助挡水板能够长时间保持对内侧挡水板的支撑，有利于提高内侧挡水板和辅助挡水板的连接稳定性。

33、本发明进一步设置为：卡接块相对面设置有连接腔,连接腔内设置有连接弹簧,连接弹簧的两端分别与两个卡接块固定连接。

34、通过采用上述技术方案，当抵接分离块向远离卡接块的方向运动时，通过连接弹簧的弹力作用能够将两个卡接块向相互靠近的方向拉动，从而使两个卡接块分别从固定卡接孔和活动卡接孔内脱出此时辅助挡水板能够沿铰接处翻转，当辅助挡水板翻转并与封闭矩形结构内侧的河床底部平行抵接，两个相对辅助挡水板将封闭矩形结构内侧河床面遮挡，由于河床质地较软，此时通过辅助挡水板将河床面遮挡能够使河床单位面积受到的压强降低，使得重量较大的物体和器械能够在河床表面临时移动，提高了对封闭矩形结构内侧施工的便利程度。

35、本发明进一步设置为：驱动部包括

36、螺纹块，与抵接分离块固定连接，螺纹块沿滑动腔的延伸方向滑动设置与滑动腔内，

37、螺纹杆，轴向与滑动腔延伸方向相同，螺纹杆一端延伸至螺纹块内与螺纹块螺纹连接，螺纹杆远离螺纹块的一端穿过连接块延伸至连接块外侧。

38、通过采用上述技术方案，螺纹杆在旋转过程中能够通过与螺纹块的螺纹连接驱动螺纹块在滑动腔内滑动，由于抵接分离块与螺纹块固定连接，此时能够调节抵接分离块的位置，达到了实时驱动抵接分离块的目的，驱动结构简单且易于操作。

39、本发明进一步设置为：卡接块朝向抵接分离块的一侧为外扩斜面，外扩斜面朝向卡接块的滑动方向倾斜，两个卡接块上的外扩斜面朝向抵接分离块一端的间距大于远离抵接分离块一端的间距，朝向卡接块的一端为与外扩斜面平行的内收斜面。

40、通过采用上述技术方案，外扩斜面能够使抵接分离块向卡接块移动的过程中更加容易进入两个卡接块之间的间隙，避免卡接块在长时间使用后复位发生误差导致抵接分离块无法插入卡接块之间间隙，提高了锁止组件的使用可靠性。

41、本发明进一步设置为：主受力桩插入河床的一端为锥形设置，内侧挡水板和拓展受力杆朝向河床的一端为尖端收拢状设置。

42、通过采用上述技术方案，主受力桩的一端设置为锥形，同时内侧挡水板和拓展受力杆朝向河床的一端为尖端，这样能够使得主受力桩、内侧挡水板和拓展受力杆在插入河床时更加顺畅，易于主受力桩、内侧挡水板和拓展受力杆的安装施工。

43、一种围堰结构的施工方法，包括：

44、s1：将四个主受力桩依次使用吊机吊起，而后将主受力桩竖直插入河床，使主受力桩端部完全浸没在河床内部，在吊装时使四个主受力桩分别位于矩形四角；

45、s2：向相邻主受力桩的相对侧插入内侧挡水板,内侧挡水板朝向主受力桩的端部延伸至挡水板安装槽内，内侧挡水板朝向河床的一端插入河床内，

46、s3：将若干辅助受力桩使用吊机吊起，而后将辅助受力桩竖直插入河床，使辅助受力桩形成弧形分布；

47、s4：将外侧挡水板套入相邻辅助受力桩上，外侧挡水板端部沿辅助受力桩轴向插入河床；

48、s5：将土工袋使用吊机吊起，而后堆叠放入封闭支撑结构内侧；

49、s6：将封闭矩形结构内的水使用水泵抽出。

50、通过采用上述技术方案，先将主受力桩插入河床，此时阻拦水流面积较小，主受力桩所受水流冲击力较小，有利于保持主受力桩的稳定，当四个主受力桩安装完毕后使用内侧挡水板将四个主受力桩组合连接为一个封闭矩形结构，此时内侧挡水板和主受力桩均插入河床内，阻拦水流面积变大但由于形成整体结构，此时封闭矩形结构稳定程度较高，而后依次在封闭矩形结构外侧安装辅助受力桩和外侧挡水板有利于保证围堰结构的稳定，通过在封闭空间堆叠土工袋，能够避免部分土工袋被水流冲走的情况出现，安装完毕后整体围堰结构的稳定性较高，可直接通过水泵将封闭矩形结构内侧水排出并进行后续施工。

51、本发明的有益效果是：

52、1.使用主受力桩和内侧挡水板为外围堰结构提供支撑，使其共同阻挡水流冲击，能够提高外围堰结构的抗冲击能力，从而使后续施工安全程度得到保证，进一步提高了施工安全。

53、2.辅助受力桩竖直插入河床，同时在辅助受力桩上套设外侧挡水板，此时外侧挡水板阻拦水流通过，通过在辅助受力桩朝向封闭矩形结构的一侧填充大量土工袋，使土工袋和外侧挡水板对水流进行直接阻挡，此时能够土工袋能够为外侧挡水板提供稳定支撑，从而避免外侧挡水板在阻挡水流过程中发生形变或倾斜，提高了外围堰结构的稳定性。

54、3.辅助挡水板的位置能够通过滑动块在滑动调节槽内滑动进行调整，从而能够根据封闭矩形结构内侧的水深和河床挖掘深度对辅助挡水板所处位置进行实时调整，提高了辅助挡水板的可调节性。

55、4.当辅助挡水板向靠近河床的位置移动时，此时表明封闭矩形结构内侧的水位或河床高度降低，此时通过外围堰结构、内侧挡水板和辅助挡水板转移至主受力桩上的力增大，通过拓展受力杆竖直运动插入更深的河床，能够提高主受力桩的抗倾斜能力，从而提高主受力桩的稳定性，进而提高整体结构的稳定性，有利于保证施工安全。