本發(fā)明涉及水下結(jié)構(gòu)物，尤其是一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰及施工方法。

背景技術(shù)：

1、圍堰是指在水利工程建設(shè)中，為建造永久性水利設(shè)施，修建的臨時性維護結(jié)構(gòu)，其作用是防止水和土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內(nèi)排水，開挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作為正式建筑物的一部分外，圍堰一般在用完后拆除。

2、例如在跨江大橋的建設(shè)中，為實現(xiàn)橋墩的修建需先在江河中修建圍堰，由于江河底部的河床情況往往較為復(fù)雜多樣，因此圍堰通常具有多種形式，其中一種形式的圍堰為基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰。裸巖表示圍堰修建區(qū)域的河床是裸露的巖石表面，沒有被泥沙覆蓋，傳統(tǒng)的打樁加固措施在這種硬巖石上難以施展，因此通常需要采用專門的鉆孔、錨固或其他加固方式，以保證圍堰的穩(wěn)固性。大傾角指的是圍堰修建區(qū)域的河床傾斜角度較大，通常由江河岸邊往江河中心傾斜，這導(dǎo)致圍堰的面向岸邊的一側(cè)需具備更高的承載能力，以承受來自傾斜河床帶來的側(cè)向壓力，否則將容易導(dǎo)致圍堰產(chǎn)生變形或位移。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了緩解傾斜河床帶來的側(cè)向壓力，避免圍堰容易發(fā)生變形或位移的情況，本申請?zhí)峁┮环N基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰及施工方法。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，包括圍堰本體，所述圍堰本體的上游面設(shè)置有水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將水流導(dǎo)向所述圍堰本體朝向岸邊的一側(cè)。

4、優(yōu)選的，所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的橫截面呈直角三角形，所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括第一直角面、第二直角面和連接于所述第一直角面和所述第二直角面之間的斜面，所述第一直角面與所述圍堰本體的上游面平行，所述第二直角面與所述圍堰本體的背岸面平行，所述斜面斜向所述圍堰本體的臨岸面。

5、優(yōu)選的，所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括相互連接的連接板、直板和斜板，所述連接板平行連接于上游面，所述直板垂直連接于所述連接板，且所述直板連接于所述連接板的背向岸邊的一端，所述斜板連接在所述直板的外端以及所述連接板的朝向岸邊的一端之間。

6、優(yōu)選的，所述連接板包括固定板和活動板，所述固定板連接所述圍堰本體的上游面，所述活動板連接所述直板和所述斜板，所述固定板與所述活動板之間連接有多個伸縮筒，所述伸縮筒沿水流方向進行伸縮，所述伸縮筒內(nèi)設(shè)置有沿伸縮方向進行變形的彈簧。

7、優(yōu)選的，所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有加強桿，所述加強桿包括多根第一加強桿和多根第二加強桿，多根所述第一加強桿連接在所述直板的內(nèi)側(cè)和所述斜板的內(nèi)側(cè)之間，多根所述第一加強桿相互平行且平行于所述圍堰本體的上游面，多根所述第二加強桿分別連接在相鄰的兩根所述第一加強桿之間，多根所述第二加強桿相互平行且平行于所述圍堰本體的背岸面。

8、優(yōu)選的，所述圍堰本體上設(shè)置有水位監(jiān)測系統(tǒng)，所述水位監(jiān)測系統(tǒng)包括依次信號連接的水位傳感器、控制器和報警器，所述控制器內(nèi)設(shè)置有水位閾值h，當(dāng)所述水位傳感器監(jiān)測到當(dāng)前水位超過水位閾值h時，所述控制器控制所述報警器進行報警。

9、優(yōu)選的，所述水位監(jiān)測系統(tǒng)接收氣象數(shù)據(jù)，獲取當(dāng)日漲潮時段的漲潮量，水位閾值h的計算如下：在非漲潮時段，水位閾值h=標(biāo)準(zhǔn)值h，在漲潮時段，水位閾值h=標(biāo)準(zhǔn)值h+漲潮量c。

10、優(yōu)選的，所述水位監(jiān)測系統(tǒng)計算單位時間內(nèi)的水位上升量，得出當(dāng)前的水位上升速率，所述水位監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有水位上升速率閾值x，水位上升速率閾值x對應(yīng)有調(diào)整值b，當(dāng)水位上升速率超過水位上升速率閾值x時，水位閾值h的計算如下：水位閾值h=標(biāo)準(zhǔn)值h-調(diào)整值b；水位閾值h根據(jù)水位上升速率x進行調(diào)整的優(yōu)先級大于水位閾值h根據(jù)漲潮時段進行調(diào)整的優(yōu)先級。

11、優(yōu)選的，水位上升速率閾值x包括x1和x2，x1<x2，其中，x1用于非漲潮時段，x2用于漲潮時段。

12、第二方面，本發(fā)明提供一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰的施工方法，采用如下的技術(shù)方案：

13、一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰的施工方法，包括以下步驟：

14、在所述圍堰本體的上游面設(shè)置水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，使所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將上游的部分水流導(dǎo)向所述圍堰本體的臨岸側(cè)；在所述圍堰本體設(shè)置所述水位傳感器，并接入所述水位監(jiān)測系統(tǒng)，使所述水位監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測到當(dāng)前水位超過水位閾值h時進行預(yù)警。

15、本發(fā)明的有益效果為：

16、1、水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒘飨驀弑倔w的上游面的水流導(dǎo)向臨岸面，從而緩解傾斜河床帶來的側(cè)向壓力，降低圍堰本體的臨岸面所需具備的承載能力，并且避免圍堰容易發(fā)生變形或位移的情況；

17、2、當(dāng)水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在面對水流的沖擊力時，能夠通過伸縮筒的伸縮和彈簧的變形來有效吸收沖擊力，減少結(jié)構(gòu)應(yīng)力，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命；

18、3、當(dāng)水位傳感器監(jiān)測到當(dāng)前水位超過水位閾值h時，控制器控制報警器進行報警，以提醒相關(guān)人員采取相應(yīng)措施，并且，水位監(jiān)測系統(tǒng)中的水位閾值h能夠隨著漲潮時段的到來而上升，避免報警器過于敏感，減少誤報的情況，進一步的，當(dāng)遇到極端天氣或者上游發(fā)生意外狀況時，水位監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的水位閾值h始終能夠隨著水位上升速率過快而及時下降，避免無法及時應(yīng)對突發(fā)情況，除此之外，在水位監(jiān)測系統(tǒng)判斷水位上升速率是否超過水位上升閾值x的過程中，可排除漲潮時段自帶的水位上升因素帶來的影響，使得水位監(jiān)測系統(tǒng)對水位上升速率是否過快做出更準(zhǔn)確的判斷。

技術(shù)特征：

1.一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于：包括圍堰本體(1)，所述圍堰本體(1)的上游面設(shè)置有水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將水流導(dǎo)向所述圍堰本體(1)朝向岸邊的一側(cè)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于：所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有加強桿，所述加強桿包括多根第一加強桿(61)和多根第二加強桿(62)，多根所述第一加強桿(61)連接在所述直板(3)的內(nèi)側(cè)和所述斜板(4)的內(nèi)側(cè)之間，多根所述第一加強桿(61)相互平行且平行于所述圍堰本體(1)的上游面，多根所述第二加強桿(62)分別連接在相鄰的兩根所述第一加強桿(61)之間，多根所述第二加強桿(62)相互平行且平行于所述圍堰本體(1)的背岸面(12)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于：所述圍堰本體(1)上設(shè)置有水位監(jiān)測系統(tǒng)，所述水位監(jiān)測系統(tǒng)包括依次信號連接的水位傳感器、控制器和報警器，所述控制器內(nèi)設(shè)置有水位閾值h，當(dāng)所述水位傳感器監(jiān)測到當(dāng)前水位超過水位閾值h時，所述控制器控制所述報警器進行報警。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于：所述水位監(jiān)測系統(tǒng)接收氣象數(shù)據(jù)，獲取當(dāng)日漲潮時段的漲潮量，水位閾值h的計算如下：在非漲潮時段，水位閾值h=標(biāo)準(zhǔn)值h，在漲潮時段，水位閾值h=標(biāo)準(zhǔn)值h+漲潮量c。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于：所述水位監(jiān)測系統(tǒng)計算單位時間內(nèi)的水位上升量，得出當(dāng)前的水位上升速率，所述水位監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有水位上升速率閾值x，水位上升速率閾值x對應(yīng)有調(diào)整值b，當(dāng)水位上升速率超過水位上升速率閾值x時，水位閾值h的計算如下：水位閾值h=標(biāo)準(zhǔn)值h-調(diào)整值b；水位閾值h根據(jù)水位上升速率x進行調(diào)整的優(yōu)先級大于水位閾值h根據(jù)漲潮時段進行調(diào)整的優(yōu)先級。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于：水位上升速率閾值x包括x1和x2，x1<x2，其中，x1用于非漲潮時段，x2用于漲潮時段。

7.一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰的施工方法，用于如權(quán)利要求6所述的基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰，其特征在于，包括以下步驟：在所述圍堰本體(1)的上游面設(shè)置水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，使所述水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將上游的部分水流導(dǎo)向所述圍堰本體(1)的臨岸側(cè)；在所述圍堰本體(1)設(shè)置所述水位傳感器，并接入所述水位監(jiān)測系統(tǒng)，使所述水位監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測到當(dāng)前水位超過水位閾值h時進行預(yù)警。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水下結(jié)構(gòu)物技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰及施工方法，包括圍堰本體，在施工過程中，以圍堰本體朝向上游方向的一面為上游面，以圍堰本體背向岸邊方向的一面為背岸面，以圍堰本體朝向岸邊方向的一面為臨岸面，在圍堰本體的上游面設(shè)置有水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，水流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將水流導(dǎo)向圍堰本體朝向岸邊的一側(cè)，本發(fā)明的一種基于深水區(qū)大傾角裸巖圍堰及施工方法能夠?qū)⒘飨驀弑倔w的上游面的水流導(dǎo)向臨岸面，從而緩解傾斜河床帶來的側(cè)向壓力，降低圍堰本體的臨岸面所需具備的承載能力，并且避免圍堰容易發(fā)生變形或位移的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：唐維,陳慶華,代先國,李家成,羅子軼,鄧海濤,李然,張紅天,黃健焜,胡道偉,劉瑞靈,徐旭健
受保護的技術(shù)使用者：保利長大工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19