阅读说明：本技术 外置钢轨式轻型拦污漂端部结构及施工方法 (External steel rail type light trash-blocking float end structure and construction method ) 是由 崔颖 张家成 周剑 苗永盛 程慧平 魏鹏帅 王立军 尤治伟 陈杨龙 魏小红 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构及施工方法,该拦污漂端部结构,包括塔体混凝土、拦污漂滑动结构、上部结构混凝土、塔侧回填混凝土和外置钢轨,将塔侧回填混凝土作为拦污漂端部结构的下部混凝土,减少了混凝土的浇筑量,节省了拦污漂端部结构独立施工工期,并可与塔体混凝土浇筑共享同一施工平台,降低了施工成本；上部结构混凝土设在塔体混凝土侧面和塔侧回填混凝土上部,避免了开挖爆破对进水塔混凝土施工造成的结构及工期等影响,以及独立搭设施工平台的高额成本；采用外置钢轨解决了传统内置式导槽施工难度大,施工工期长,施工成本高,不易检修等问题,降低了施工难度与工程造价。(The invention relates to an external steel rail type light trash-floating end structure and a construction method, wherein the trash-floating end structure comprises tower body concrete, a trash-floating sliding structure, upper structure concrete, tower side backfill concrete and an external steel rail, the tower side backfill concrete is used as lower concrete of the trash-floating end structure, the pouring amount of the concrete is reduced, the independent construction period of the trash-floating end structure is saved, the trash-floating end structure and the tower body concrete can be poured to share the same construction platform, and the construction cost is reduced; the upper structure concrete is arranged on the side surface of the tower body concrete and the upper part of the tower side backfill concrete, so that the influences of excavation blasting on the structure, the construction period and the like of the water inlet tower concrete construction are avoided, and the high cost of independently building a construction platform is avoided; the external steel rail is adopted to solve the problems of large construction difficulty, long construction period, high construction cost, difficulty in maintenance and the like of the traditional built-in guide groove, and the construction difficulty and the construction cost are reduced.)

外置钢轨式轻型拦污漂端部结构及施工方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程引水技术领域，具体涉及一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构及施工方法。

背景技术

在水利水电工程中，拦污漂作为引水建筑物，占据非常重要的地位，尤其在引水式水电站中拦污漂的端部结构形式对电站整体的工期及造价具有控制性影响。

传统高边坡拦污漂端部结构施工需进行边坡开挖、支护，而开挖爆破易对进水塔结构及其工期造成一定影响，传统拦污漂端部结构一般为垂直布置，开挖完成后需搭设独立施工平台沿山坡面回填大量混凝土，此种方式施工措施费用、浇筑混凝土成本较高，且工期较长，容易造成发电工期的滞后；部分工程拦污漂端部结构设置为斜面以减小回填混凝土体积，此种方式对拦污漂端部浮箱铰接结构设计提出了较高要求，工程应用中常发生拦污漂端部浮箱由于阻力过大被卡住的情况，实用性不高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构及施工方法，适用于复杂条件下的进水口拦污漂端部混凝土结构设计，施工工期短，施工、检修方便。

本发明采用的技术方案是：一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构，包括塔体混凝土和拦污漂滑动结构,其特征在于：还包括上部结构混凝土、塔侧回填混凝土和外置钢轨，

所述上部结构混凝土和塔侧回填混凝土均设置在塔体混凝土侧面，所述上部结构混凝土位于塔侧回填混凝土上部，所述塔上部结构混凝土与塔体混凝土及塔侧回填混凝土锚固；

所述塔侧回填混凝土和上部结构混凝土迎水面设有钢锚板，所述钢锚板上固定设有钢轨支架，所述钢轨支架上固定设有外置钢轨，所述外置钢轨设置在塔侧回填混凝土及上部结构混凝土外立面，所述拦污漂滑动结构与外置钢轨采用嵌套滑动连接。

作为优选，所述上部结构混凝土通过插筋与塔体混凝土和塔侧回填混凝土进行锚固。

作为优选，所述钢轨支架与钢锚板，及外置钢轨与钢轨支架均采用焊接固定。

作为优选，所述外置钢轨采用多段标准段中空圆钢进行拼装而成。

进一步的，每标准段钢轨与至少两个钢轨支架进行焊接固定。

更进一步的，首尾钢轨支架与对应段钢轨进行全包裹焊接，中间钢轨支架与对应段钢轨采用1/4～1/3圆弧焊接。

作为优选，所述钢锚板设置在塔侧回填混凝土及上部结构混凝土迎水面拦污漂导槽位置处。

一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构施工方法，包括以下步骤：

a、塔侧回填混凝土浇筑到设计高程后，在塔体混凝土侧面和塔侧回填混凝土上部继续浇筑上部结构混凝土，浇筑上部结构混凝土时需对塔体混凝土侧面和塔侧回填混凝土上表面进行凿毛及预埋插筋处理，以将上部结构混凝土进行锚固；

b、上部结构混凝土按照“重力坝式”体型进行设计施工，其基本剖面呈三角形，上游面设计成垂直断面；

c、在塔侧回填混凝土及上部结构混凝土施工过程中，在其迎水面拦污漂导槽设计位置处预埋钢锚板，待立面模板拆除后将钢轨支架与钢锚板进行有效焊接；

d、将外置钢轨与钢轨支架进行焊接固定，其中外置钢轨采用标准段中空圆钢进行拼装，每标准段钢轨与至少两个钢轨支架进行焊接固定，首尾钢轨支架与对应段钢轨进行全包裹焊接，中间钢轨支架与对应段钢轨1/4～1/3圆弧进行焊接，外置钢轨及钢轨支架均采用可靠的防腐措施；

e、拦污漂滑动结构与外置钢轨采用嵌套滑动连接，可随水位涨落自动升降。

本发明取得的有益效果是：

(1)将塔侧回填混凝土作为拦污漂端部结构的下部混凝土，减少了混凝土的浇筑量，节省了拦污漂端部结构独立施工工期，并可与塔体混凝土浇筑共享同一施工平台，降低了施工成本；

(2)上部结构混凝土设在塔体混凝土侧面和塔侧回填混凝土上部，相较在进水塔上游两侧边坡上部署拦污漂端部结构的方案省去了边坡开挖、支护等施工项目，避免了开挖爆破对进水塔混凝土施工造成的结构及工期等影响，以及独立搭设施工平台的高额成本；

(3)采拦污漂端部上部结构通过插筋与塔体混凝土、塔侧回填混凝土进行锚固，在保证结构稳定的基础上采用轻型“重力坝式”混凝土结构，减轻了大体积混凝土浇筑过程中的难题，更优的技术经济性；

(4)传统拦污漂端部结构采用内置滑轮或滑轨导槽的方式，模板阴阳角拼接及预留插筋孔等制安工艺复杂，对已浇筑混凝土按照拦污漂端部结构进行改造升级时需要切锯原有混凝土或浇筑外置导槽；本发明采用外置钢轨方案解决了传统内置式导槽施工难度大，施工工期长，施工成本高，不易检修等问题，降低了施工难度与工程造价。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的侧视图；

附图标记：1、上部结构混凝土；2、塔侧回填混凝土；3、外置钢轨；4、钢轨支架；5、塔体混凝土；6、插筋；7、拦污漂滑动结构；8、钢锚板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1-3所示，本发明的一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构，包括塔体混凝土5、拦污漂滑动结构7、上部结构混凝土1、塔侧回填混凝土2和外置钢轨3，上部结构混凝土1和塔侧回填混凝土2均设置在塔体混凝土5侧面，上部结构混凝土1位于塔侧回填混凝土2上部，将塔侧回填混凝土2作为拦污漂端部结构的下部混凝土，减少了混凝土的浇筑量，节省了拦污漂端部结构独立施工工期，并可与塔体混凝土5浇筑共享同一施工平台，降低了施工成本。且上部结构混凝土1设在塔体混凝土5侧面和塔侧回填混凝土2上部，相较在进水塔上游两侧边坡上部署拦污漂端部结构的方案省去了边坡开挖、支护等施工项目，避免了开挖爆破对进水塔混凝土施工造成的结构及工期等影响，以及独立搭设施工平台的高额成本。

本实施例中，上部结构混凝土1与塔体混凝土5及塔侧回填混凝土2通过插筋6锚固，在保证结构稳定的基础上采用轻型“重力坝式”混凝土结构，减轻了大体积混凝土浇筑过程中的难题，更优的技术经济性。

在塔侧回填混凝土2及上部结构混凝土1施工过程中，在其迎水面拦污漂导槽设计位置处预埋钢锚板8，待立面模板拆除后将钢轨支架4与钢锚板8进行有效焊接，钢轨支架4上固定设有外置钢轨3，外置钢轨3设置在塔侧回填混凝土2及上部结构混凝土1外立面，拦污漂滑动结构7与外置钢轨3采用嵌套滑动连接，可随水位涨落自动升降。

外置钢轨3采用标准段中空圆钢进行拼装，每标准段钢轨与至少两个钢轨支架4进行焊接固定，首尾钢轨支架4需与对应段钢轨进行全包裹焊接，中间钢轨支架4与对应段钢轨1/4～1/3圆弧进行焊接，钢轨支架4与拦污漂端部混凝土预埋的钢锚板8进行焊接，拦污漂滑动结构7与外置钢轨3采用嵌套滑动连接，外置钢轨3及钢轨支架4均采用可靠的防腐措施，可减小拦污漂升降摩擦力，便于事后检修，降低运营成本。

本发明的一种外置钢轨式轻型拦污漂端部结构施工方法，包括以下步骤：

a、塔侧回填混凝土2浇筑到设计高程后，在塔体混凝土5侧面和塔侧回填混凝土2上部继续浇筑上部结构混凝土1，浇筑上部结构混凝土1时需对塔体混凝土5侧面和塔侧回填混凝土2上表面进行凿毛及预埋插筋6处理，以将上部结构混凝土1进行锚固；

b、上部结构混凝土1按照“重力坝式”体型进行设计施工，其基本剖面呈三角形，上游面设计成垂直断面；上部结构混凝土(01)也可与塔体混凝土5同步浇筑上升；

c、在塔侧回填混凝土2及上部结构混凝土1施工过程中，在其迎水面拦污漂导槽设计位置处预埋钢锚板8，待立面模板拆除后将钢轨支架4与钢锚板8进行有效焊接；

d、将外置钢轨3与钢轨支架4进行焊接固定，其中外置钢轨3采用标准段中空圆钢进行拼装，每标准段钢轨与至少两个钢轨支架4进行焊接固定，首尾钢轨支架4与对应段钢轨进行全包裹焊接，中间钢轨支架4与对应段钢轨1/4～1/3圆弧进行焊接，外置钢轨3及钢轨支架4均采用可靠的防腐措施；

e、拦污漂滑动结构7与外置钢轨3采用嵌套滑动连接，可随水位涨落自动升降。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。