一种平行埋管型透水丁坝制造技术

本发明专利技术公开了一种平行埋管型透水丁坝，通过在丁坝坝体中埋设多组连通且平行布置的钢管结构，钢管轴线在水平面上投影与坝轴线存在一定夹角，呈“八”字型分布；坝体底部设有包围布置的混凝土板桩，在坝的上下游侧与坝轴线平行布置，在坝头处与坝轴线垂直布置。与现有透水丁坝相比，本发明专利技术能更好地稳定水流，削弱坝后漩涡，减小坝头部位材料的冲刷，同时还能够降低丁坝下游处水流的底层流速，促进泥沙沉降以淤积造滩。

Parallel buried pipe type permeable spur dike

The invention discloses a parallel pipe type permeable spur, spur dike dam through the buried steel pipe structure multi group communication and parallel arrangement, pipe axis projection in the horizontal plane and dam axis has certain angle, takes the shape of eight; the dam at the bottom of a concrete pile surrounded by arrangement, on the downstream side of the dam the dam axis is arranged in parallel, in the dam head and dam axis vertical arrangement. Compared with the existing permeable spur, the invention can better stabilize the flow, weaken the dam after vortex, reduce material dam head erosion, but also can reduce the bottom current flow downstream dike, promote the sediment accumulated in the beach.

【技术实现步骤摘要】
一种平行埋管型透水丁坝
本专利技术属于河流治理领域，具体涉及一种平行埋管型透水丁坝结构。
技术介绍
丁坝是用于河道治理的一类水工建筑物，其河岸一端与堤岸相接呈“丁”字形，因而得名“丁坝”。丁坝有多种河道治理功能，一方面它可保护河岸不受来流直接冲蚀以避免掏刷破坏，同时它也有改善航道、保护河相和维护水生态多样化等多种功用。丁坝分为不透水丁坝和透水丁坝。现有的透水丁坝多为水力插板透水丁坝和井柱桩透水丁坝，这两种透水丁坝相较于非透水丁坝，其水流结构更为复杂，主流在坝头分离后，不仅会产生竖轴漩涡，还会产生近底平轴漩涡。从坝体间穿过的水流在下游侧靠进坝轴断面处的流速较大，一方面会导致河床冲刷严重，威胁到工程结构安全，另一方面对坝后的回水区及流速减小范围造成不稳定干扰，影响泥沙沉降和淤积造滩。现有的关于透水丁坝技术方案中，已经授权的专利技术专利ZL201310521749.6采用的是若干组截面为正方形，水平方向布置的透水孔，一方面会导致透水孔产生应力集中现象，威胁丁坝的结构安全，另一方面，水平布置的透水孔对于透坝水流的消能作用较差。
技术实现思路
针对现有透水丁坝的缺陷，本专利技术提供了一种能最小程度上能减小坝头处冲刷，削弱坝后漩涡，稳定透水水流，同时降低丁坝下游底层流速的加固平行埋管型透水丁坝。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种平行埋管型透水丁坝。所述丁坝包括坝身、板桩、坝头连系梁和坝头底板，其中，所述坝身为实体结构，坝头俯视为半圆形，整体呈圆台状；所述板桩设置于丁坝坝身的底部，其中，在坝身的上游侧和下游侧所述板桩与坝轴线平行布置，和坝踵和坝址相接，在坝头处，板桩与坝轴线垂直布置，且坝头圆弧基底与板桩相切，垂直相邻的板桩之间通过坝头连系梁连接，提高丁坝坝基的稳定性，所述坝头连系梁设置于坝头底板的底部；所述坝身内部包埋有钢管，所述钢管两两一组，每组钢管在水平面投影规则地呈“八”字形，在竖直平面内，相邻两组钢管上下两层相互平行，竖直间距至少为两倍管径；在一组钢管中，上游侧两钢管管口水平距离大于下游侧两钢管管口水平距离。优选地，在板桩的顶端留有接头，板桩与丁坝坝基通过混凝土现浇连接。所述坝头连系梁与相邻两垂直板桩呈45度夹角连接，所述坝头底板与板桩和坝头连系梁现浇连接。其中，所述钢管直径小于1m，大于3D，D为所在河段中可能出现的最大砾石粒径。优选地，所述钢管的轴线在水平面上投影与顺水流方向呈10°至30°的夹角，所述钢管的轴线在竖直平面内的投影与水平方向呈5°至20°之间的夹角。更具体地，上层钢管管口在上游面一侧较高，在下游面一侧较低；所述的下层钢管管口在上游面一侧较低，在下游面一侧较高，从而形成交错埋管。优选地，所述钢管上游面管口顶端位置的处的水深应大于临界淹没深度，同时下游面钢管管口底端位置应至少高于坝基面1m以上，其中，临界深度为d为过水钢管的内径，单位m；V为所在河流可能出现的最大速度，m/s；C为与进水口几何形状有关的参数，一般参照《水电站进水口设计规范》中规定的取值，一般取0.55，一般取0.55。优选地，所述板桩一般为钢筋混凝土板桩。在钢管附近采用抗冲耐磨性较好的掺杂粉煤灰混凝土。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过埋设平行布置，在水平面投影呈“八”字型的埋管群，使之相比于普通透水丁坝，本专利技术能更好对透坝水流消能，稳定水流，削弱坝后漩涡，同时降低丁坝下游底层流速，促进泥沙沉降以淤积造滩。一种埋管型透水丁坝，通过三面包围布置的板桩基础及连系梁现浇连接，大大提高了丁坝在动水中的整体稳定性和耐久性。附图说明图1为本专利技术实施例丁坝的布置俯视图；图2为本专利技术实施例丁坝上游侧立面图；图3为本专利技术实施例丁坝下游侧立面图；图4为本专利技术实施例丁坝坝基示意图；图5为本专利技术实施例丁坝按照图1中A-A剖面图。具体实施方式以下结合附图详细叙述本专利技术专利的具体实施方式，本专利技术专利的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述。本专利技术的实施例提供了一种平行埋管型透水丁坝，其布置俯视图和截面图如图1和图5所示。本交错埋管型透水丁坝包括混凝土板桩1、由埋有小口径钢管3的坝身2、坝头连系梁4、和坝头底板5。坝身2为实体结构，坝头为半圆形，整体呈圆台状。该坝头与水面接触光滑，过水平顺。板桩1为混凝土板桩1，其在上下游侧与坝轴线平行布置，和坝踵和坝址相接。在坝头处垂直坝轴线布置，且坝头圆弧基底与板桩1相切，垂直相邻的板桩之间通过坝头连系梁连接4，坝头连系梁设置于坝头底板5的底部。混凝土板桩顶端留有接头6，板桩与丁坝坝基通过混凝土现浇连接。其中，坝头连系梁4与两相邻垂直板桩1呈45度夹角连接。坝头底板5与板桩1和坝头连系梁4通过混凝土现浇连接，这样，丁坝坝身2和坝基板桩1牢固的结合为一整体，能有效低于来流对于坝基周围的淘刷，提高丁坝整体的稳定性和耐久性。坝身2中埋设的钢管3大致沿顺水流方向布置，钢管3直径在0.5m至1m之间。所述钢管3的轴线在水平面上投影与顺水流方向呈10°至30°的夹角，所述钢管3的轴线在竖直平面内投影与水平方向呈5°至20°之间的夹角。所述钢管3两两一组，规则地呈“八”字形分布在坝内。每组钢管3上下平行层叠状埋设。当来流时，一部分水流被丁坝坝身2阻挡，通过坝头绕过，另一部分水流通过钢管3汇入丁坝下游侧。由于钢管群带有仰角，并且每组钢管3在水平面上投影呈“八”字形其中，一组钢管中，上游侧两钢管口水平距离大于下游侧两钢管口水平距离，裹挟泥沙的水流进入带有正坡的埋管后，管内流速减缓。在水流从下游侧管口涌出后，一组钢管内的水流经过碰撞效能后，水流速度大幅降低，从而使泥沙沉降，淤积。钢管3管口在上游面一侧较低，在下游面一侧较高，且钢管3上游面管口顶端距水面深度应大于临界淹没深度，同时下游面钢管管口底端位置应至少高于坝基面1m以上，其中，临界深度为d为过水钢管的内径，单位m；V为所在河流可能出现的最大速度，m/s；C为与进水口几何形状有关的参数，一般取0.55。这样使得在上下游侧均不会产生威胁丁坝结构的吸气漏斗状漩涡。结合已有的施工技术和材料，板桩1一般为钢筋混凝土板桩。所述钢管附近采用抗冲耐磨性较好的掺杂粉煤灰混凝土。综上所述，本专利技术通过在丁坝坝体中埋设多组连通且平行布置的钢管结构，钢管轴线在水平面上投影与坝轴线存在一定夹角，呈“八”字型分布，使之相比于普通透水丁坝，本专利技术能更好对透坝水流消能，稳定水流，削弱坝后漩涡，同时降低丁坝下游底层流速，促进泥沙沉降以淤积造滩。本专利技术埋管型透水丁坝，通过三面包围布置的板桩基础及连系梁现浇连接，大大提高了丁坝在动水中的整体稳定性和耐久性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平行埋管型透水丁坝，其特征在于，所述丁坝包括坝身、板桩、坝头连系梁和坝头底板，其中，所述坝身整体呈圆台状，坝头为半圆形；所述板桩设置于丁坝坝身的底部，其中，在坝身的上游侧和下游侧所述板桩与坝轴线平行布置，和坝踵和坝址相接，在坝头处，板桩与坝轴线垂直布置，且坝头圆弧基底与板桩相切，垂直相邻的板桩之间通过坝头连系梁连接，所述坝头连系梁设置于坝头底板的底部；所述坝身内部包埋有钢管，所述钢管两两一组，每组钢管在水平面投影规则地呈“八”字形，在竖直平面内，相邻两组钢管上下两层相互平行，竖直间距至少为两倍管径；在一组钢管中，上游侧两钢管管口水平距离大于下游侧两钢管管口水平距离。

【技术特征摘要】
1.一种平行埋管型透水丁坝，其特征在于，所述丁坝包括坝身、板桩、坝头连系梁和坝头底板，其中，所述坝身整体呈圆台状，坝头为半圆形；所述板桩设置于丁坝坝身的底部，其中，在坝身的上游侧和下游侧所述板桩与坝轴线平行布置，和坝踵和坝址相接，在坝头处，板桩与坝轴线垂直布置，且坝头圆弧基底与板桩相切，垂直相邻的板桩之间通过坝头连系梁连接，所述坝头连系梁设置于坝头底板的底部；所述坝身内部包埋有钢管，所述钢管两两一组，每组钢管在水平面投影规则地呈“八”字形，在竖直平面内，相邻两组钢管上下两层相互平行，竖直间距至少为两倍管径；在一组钢管中，上游侧两钢管管口水平距离大于下游侧两钢管管口水平距离。2.根据权利要求1所述的平行埋管型透水丁坝，其特征在于，在板桩的顶端留有接头，板桩与丁坝坝基通过混凝土现浇连接。3.根据权利要求1所述的平行埋管型透水丁坝，其特征在于，所述坝头连系梁与相邻两垂直板桩呈45度夹角连接，所述坝头底板与板桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斯煜，赵二峰，林潮宁，朱延涛，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32