双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室系统

摘要

本发明提供了双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室系统，包括侧墙和底板两个部分；侧墙结构包括双排桩、连冠梁、挂板和前墙；双排桩底部伸入地基持力层，顶部与连冠梁刚性连接，侧墙结构上部采用钢筋混凝土的前墙，双排桩桩顶预留钢筋与连冠梁、前墙一起浇筑，连冠梁下部位设有挂板，挂板底部高程不高于底板底高程；底板采用钢筋砼透水底板，由上至下依次为钢筋混凝土的护底，碎石垫层，瓜子片，中粗砂，护底设排水孔，排水孔内置PVC管，PVC管内充填碎石，底板的顶部高程为设计低水位减去门槛设计水深。实现了船闸闸室结构与临时支护结构结合，这种永临结合结构能够施工方便，减少工程造价和建设工期，具有巨大的社会效益。

说明书

技术领域

本发明涉及船闸工程领域，尤其涉及一种双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室系统。

背景技术

随着经济的发展，船闸建设规模逐渐扩大，工程建设条件日益复杂，闸室结构设计也开始因地制宜地选择合适的结构型式。闸室结构为船闸的主要组成结构，是连接上下闸首，以及实现灌泄水、船舶过闸的重要部分，其结构型式一般有整体式和分离式两种。整体式闸室结构适用于水头较大、闸墙较高、且地基条件较差的情况；分离式闸室结构有侧墙和底板两部分组成，侧墙结构主要分为重力式、悬臂式、扶壁式、衬砌式、空箱式结构等。在临近城镇的汊河口，工程场地空间狭窄，施工场地条件很难满足，传统闸室结构型式主要有以下不足，基坑放坡开挖量大，变形控制难度高，安全事故风险高，对施工工期、工程造价影响居大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室结构，实现了船闸闸室结构与临时支护结构结合，这种永临结合结构能够施工方便，减少工程造价和建设工期，具有巨大的社会效益。

本发明采用如下技术方案：

双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室系统，包括侧墙和底板两个部分；

所述侧墙结构包括双排桩、连冠梁、挂板和前墙；

所述双排桩底部伸入地基持力层，顶部与连冠梁刚性连接，所述侧墙结构上部采用钢筋混凝土的前墙，所述双排桩桩顶预留钢筋与连冠梁、前墙一起浇筑，所述连冠梁下部位设有挂板，所述挂板底部高程不高于底板底高程；

所述底板采用钢筋砼透水底板，由上至下依次为钢筋混凝土的护底，碎石垫层，瓜子片，中粗砂，护底设排水孔，排水孔内置PVC管，PVC管内充填碎石，所述底板的顶部高程为设计低水位减去门槛设计水深。

本发明的进一步技术：

优选的，所述连冠梁上设有扶壁支撑前墙。

优选的，所述双排桩上设高压喷射防渗帷幕，由下而上均匀喷射，停止喷浆的位置宜高于连冠梁底高程1m。

优选的，所述挂板为钢筋混凝土结构，位于连冠梁以下，采用植筋现浇工艺，与侧墙结构整体浇筑。

优选的，所述侧墙结构为钢筋混凝土结构，其顶部高程为最高通航水位加设计干舷高度，临水侧布置钢护木、浮式系船槽，所述钢护木位于浮式系船槽两侧，对称布置。

优选的，所述前墙后方设有回填土。

优选的，所述底板下设反滤层，反滤层为土工布。

优选的，所述底板上设有纵格埂和横格埂。

施工流程为：

步骤1：施打双排桩：所述双排桩底部伸入地基持力层，支护桩采用直径1.0～1.5m钢筋混凝土钻孔灌注桩，双排桩间距取2～5倍桩径，所述双排桩结构的嵌固深度须满足规范要求，施工时孔底沉渣厚度不应大于50mm，桩径允许偏差±50mm，垂直度允许偏差1％；

步骤二：高压旋喷防渗帷幕：所述防渗帷幕采用直径0.6～0.8m高压线喷桩，高压喷射注浆水泥浆液水灰比取0.9～1.1，水泥掺量取土的天然质量的25％～40％；高压喷射注浆帷幕与双排桩咬合，采用隔孔分序施工，相邻喷射注浆时间不小于24h，由下而上均匀喷射，停止喷浆的位置高于连冠梁底高程1m，高压喷射注浆孔位的允许偏差应为50mm，注浆孔垂直度的允许偏差应为1％；

步骤三：桩顶整浇连冠梁的施工：双排桩桩顶伸入连冠梁不小于10cm，双排桩桩顶预留钢筋与连冠梁一起浇筑；

步骤四：桩前现浇挂板施工：所述挂板为钢筋混凝土结构，位于连冠梁以下，采用植筋现浇工艺，与侧墙整体浇筑；挂板底部高程不高于底板底高程；

步骤五：安装钢护木：所述侧墙为钢筋混凝土结构，其顶部高程为最高通航水位加设计干舷高度，临水侧布置钢护木、浮式系船槽，钢护木位于浮式系船槽两侧，对称布置，侧墙顶部布置电缆槽、栏杆等附属设施。

步骤六：连冠梁顶现浇扶壁、前墙施工；所述连冠梁上设有扶壁支撑前墙；

步骤七：基坑底部纵、横格埂施工：所述纵、横格埂为钢筋混凝土结构，沿长度方向设置沉降—伸缩缝为控制钻孔灌注桩的水平位移，增强双排钻孔桩的抗倾稳定；

步骤八：铺设底板：先铺上土工布，再由上至下依次铺设钢筋混凝土的护底、碎石垫层、瓜子片和中粗砂，护底设排水孔，排水孔内置PVC管，PVC管内充填碎石，所述底板的顶部高程为设计低水位减去门槛设计水深。

步骤九：墙后回填，回填土根据现场地质情况综合确定后，须分层压实，保证压实度满足规范要求。

本发明所述的一种双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室结构具有以下优点：

1.适合船闸建设场地狭小，外部条件复杂，软土地基等，双排桩支护结构兼做闸室结构，缩短工期、减少工程造价。

2.闸室结构顶高程根据最高通航水位确定，高于现状地面高程，双排桩和连冠梁采用在现状地面高程施工，调整上部扶壁结构高度来适应需要的闸室结构顶高程，完全不受场地现状高程的影响。

3.双排桩支护可以通过调整桩位适应闸室异形段，施工便捷，适应性强。

4.侧墙后方土压力由于双排桩的遮帘作用大大降低，受力特性良好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的闸室结构断面示意图；

图2为图1中底板结构放大示意图；

图3为本发明提供的闸室结构平面示意图；

图中标号说明：1-双排桩，2-防渗帷幕，3-连冠梁，4-挂板，5-扶壁，6-前墙，7-浮式系船槽，8-纵格埂，9-横格埂，10-土工布，11-中粗砂，12-瓜子片，13-碎石垫层垫层，14-护底，15-PVC管，16-钢护木，17-回填土，18-设计高水位，19-设计低水位。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

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。

实施例1：

双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室系统，包括侧墙和底板两个部分；

所述侧墙结构包括双排桩1、连冠梁3、扶壁5、挂板4和前墙6；

所述双排桩1底部伸入地基持力层，顶部与连冠梁3刚性连接，所述连冠梁3采用钢筋混凝土结构，连冠梁3厚度不宜小于0.8d，高度与双排桩1排距的比值宜取1/6～1/3，通常采用1.2～2.0m，整体浇筑，所述侧墙结构上部采用钢筋混凝土的前墙6，所述双排桩1桩顶预留钢筋与连冠梁3、前墙6一起浇筑，所述连冠梁3上设有扶壁5支撑前墙6；所述连冠梁3下部位设有挂板4，所述挂板4底部高程不高于底板底高程；所述挂板4为钢筋混凝土结构，位于连冠梁3以下，采用植筋现浇工艺，与侧墙结构整体浇筑。

所述双排桩1通常采用直径1.0～1.5m钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩顶伸入连冠梁3不小于10cm。通常采用泥浆护壁成孔的成桩工艺，双排桩1间距宜取2～5倍桩径。所述双排桩1结构的嵌固深度须满足规范要求，施工时孔底沉渣厚度不应大于50mm，桩径允许偏差±50mm，垂直度允许偏差1％。

所述底板采用钢筋砼透水底板，由上至下依次为钢筋混凝土的护底14，碎石垫层，瓜子片12，中粗砂11，护底14设排水孔，排水孔内置PVC管15，PVC管15内充填碎石，所述底板的顶部高程为设计低水位19减去门槛设计水深。

所述双排桩1上设高压喷射防渗帷幕2，所述防渗帷幕2通常采用直径0.6～0.8m高压线喷桩，高压喷射注浆水泥浆液水灰比宜取0.9～1.1，水泥掺量宜取土的天然质量的25％～40％；高压喷射注浆帷幕与排桩咬合，采用隔孔分序施工，相邻喷射注浆时间不宜小于24h，由下而上均匀喷射，停止喷浆的位置宜高于连冠梁3底高程1m。高压喷射注浆孔位的允许偏差应为50mm，注浆孔垂直度的允许偏差应为1％。

所述侧墙结构为钢筋混凝土结构，其顶部高程为最高通航水位加设计干舷高度，临水侧布置钢护木16、浮式系船槽7，所述钢护木16位于浮式系船槽7两侧，对称布置。侧墙顶部布置电缆槽、栏杆等附属设施。

所述前墙6后方设有回填土17，所述回填土17根据现场地质情况综合确定后，须分层压实，保证压实度满足规范要求。

所述底板下设反滤层，反滤层为土工布10。

所述底板上设有纵格埂8和横格埂9，纵格埂8和横格埂9为钢筋混凝土结构，沿长度方向设置沉降—伸缩缝为控制钻孔灌注桩的水平位移，增强双排钻孔桩的抗倾稳定。

实施例2：双排桩支护与扶壁侧墙结合的分离式闸室系统的施工流程为：

步骤1：施打双排桩：所述双排桩底部伸入地基持力层，支护桩采用直径1.0～1.5m钢筋混凝土钻孔灌注桩，双排桩间距取2～5倍桩径，所述双排桩结构的嵌固深度须满足规范要求，施工时孔底沉渣厚度不应大于50mm，桩径允许偏差±50mm，垂直度允许偏差1％；

步骤二：高压旋喷防渗帷幕：所述防渗帷幕采用直径0.6～0.8m高压线喷桩，高压喷射注浆水泥浆液水灰比取0.9～1.1，水泥掺量取土的天然质量的25％～40％；高压喷射注浆帷幕与双排桩咬合，采用隔孔分序施工，相邻喷射注浆时间不小于24h，由下而上均匀喷射，停止喷浆的位置高于连冠梁底高程1m，高压喷射注浆孔位的允许偏差应为50mm，注浆孔垂直度的允许偏差应为1％；

步骤三：桩顶整浇连冠梁的施工：双排桩桩顶伸入连冠梁不小于10cm，双排桩桩顶预留钢筋与连冠梁一起浇筑；

步骤四：桩前现浇挂板施工：所述挂板为钢筋混凝土结构，位于连冠梁以下，采用植筋现浇工艺，与侧墙整体浇筑；挂板底部高程不高于底板底高程；

步骤五：安装钢护木：所述侧墙为钢筋混凝土结构，其顶部高程为最高通航水位加设计干舷高度，临水侧布置钢护木、浮式系船槽，钢护木位于浮式系船槽两侧，对称布置，侧墙顶部布置电缆槽、栏杆等附属设施。

步骤六：连冠梁顶现浇扶壁、前墙施工；所述连冠梁上设有扶壁支撑前墙；

步骤七：基坑底部纵、横格埂施工：所述纵、横格埂为钢筋混凝土结构，沿长度方向设置沉降—伸缩缝为控制钻孔灌注桩的水平位移，增强双排钻孔桩的抗倾稳定；

步骤八：铺设底板：先铺上土工布，再由上至下依次铺设钢筋混凝土的护底、碎石垫层、瓜子片和中粗砂，护底设排水孔，排水孔内置PVC管，PVC管内充填碎石，所述底板的顶部高程为设计低水位减去门槛设计水深。

步骤九：墙后回填，回填土根据现场地质情况综合确定后，须分层压实，保证压实度满足规范要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。