本發明屬于海水取水工程領域，特別涉及一種組合式鋼箱基座取水頭結構。

背景技術：

目前，常見的取水構筑物結構型式主要有管式、蘑菇式、箱式、橋墩式、魚形罩式等。其中，在海水取水工程中，取水構筑物多位于距離岸邊一定距離有一定水深的近海中，由于海上特殊的風浪環境，受力條件良好、抵抗風浪能力強的混凝土沉箱的箱式取水構筑物是最為常用的結構型式，但是由于沉箱結構尺寸及重量均較大，對海上施工起重機械要求較高，同時水下開挖量巨大，使得該種結構存在著施工難度大，費用高以及工期長等缺點。

對于河流中的小型取水構筑物，蘑菇式、管式等取水構筑物結構簡單，對施工的要求較低、施工簡單便利。但是由于結構簡單、自重較輕，應用于近海區域時，面臨著結構受力條件較差、耐久性低等問題，需要大量的中粗砂、塊石等防護材料，或通過開挖將結構埋深至一定深度來保證取水構筑物結構安全，結合管道所需的防護措施，在近海應用中施工難度亦不低。

技術實現要素：

本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種組合式鋼箱基座取水頭結構，該結構既可降低取水構筑物結構自身重量，同時又可提高結構穩定性及耐久性，從而可拓寬近海取水工程的實施范圍。

如上構思，本發明的技術方案是：一種組合式鋼箱基座取水頭結構，包括蘑菇式進水頭，其特征在于：蘑菇式進水頭與進水管道連接，進水管道連接鋼箱基座；所述進水管道為三通管，其中，豎直立管為進水子管與蘑菇式進水頭連接，水平管道為進水母管，管道兩端設置法蘭盤與鋼箱基座連接。

上述鋼箱基座為鋼結構矩形箱式結構，由底板、立板、頂板、連接肋板和蓋板門組成。

上述鋼箱基座與進水管道之間通過連接肋板進行焊接，頂板預留若干開口并安裝可開閉的蓋板門。

本發明具有如下的優點和積極效果：

(1)本發明采用鋼結構，結構自身較輕，可在陸上對結構進行加工組裝后通過浮運至工程地點，然后灌水下沉，整個結構的安裝施工簡單，對海上施工機械要求較低，從而大幅減低工程的設備租賃等費用。

(2)本發明在常規的蘑菇式取水構筑物外側加焊鋼箱基座，該基礎可增加取水構筑物的穩定性，同時在箱內回填中粗砂對取水管道進行防護，提高取水構筑物的耐久性。

(3)常規的海水取水工程中，為保證取水頭部管道的耐久性，通常需將取水構筑物管道深埋海中，管道外側回填中粗砂并加護防沖塊石，防護結構尺寸往往較大。本發明通過設置鋼箱基座，無需在取水構筑物處開挖埋設管道，可大幅度減小中粗砂等材料的用量和防護結構的尺度，從而降低工程造價。

(4)本發明可根據后方取水量的要求，可將多根取水管道組合至一個鋼箱基座內形成一個取水構筑物結構，或將多個結構通過螺栓連接形成多個取水頭，來滿足不同取水量的要求。

附圖說明

圖1為本發明的取水構筑物縱斷面示意圖；

圖2為本發明的取水構筑物橫斷面示意圖；

圖3為本發明的取水構筑物平面示意圖。

1—蘑菇式進水頭；2—進水孔及格柵；3—進水子管；4—進水母管；5—鋼箱基座立板；6—鋼箱基座底板；7—鋼箱基座頂板；8—連接肋板；9—蓋板門；10—螺栓連接；11—填注中粗砂。

具體實施方式

一種組合式鋼箱基座取水頭結構，由蘑菇式進水頭、進水管道、鋼箱基座三部分組成。以下結合附圖對本發明結構加以說明。

(1)蘑菇式進水頭

蘑菇式進水頭采用變截面的涂塑鋼管(外側PE涂層、內側EP涂層)。進水頭頂面封閉，頂部管道尺寸較大，上面開設若干條形開孔作進水孔。進水頭底部為變截面管道，末端設置法蘭盤，與進水管道通過螺栓連接。該管道及進水孔的尺寸根據取水量的要求及當地海流流速確定。

(2)進水管道

取水管道采用防腐性能良好的涂塑鋼管(外側PE涂層、內側EP涂層)，管道為三通管，其中，豎直立管為進水子管，管道頂部與蘑菇式進水頭螺栓連接，水平管道為進水母管，管道兩端設置法蘭盤，可以整個取水工程進水管道螺栓連接。取水管道的尺寸可根據后方取水量要求，通過水力計算確定。

(3)鋼箱基座

鋼箱基座為鋼結構的矩形箱式結構，由底板、立板、頂板、連接肋板、蓋板門組成。

箱式基礎與取水管道之間通過連接肋板進行焊接連接，增加結構的整體性。結構頂板預留若干開口，并安裝可開閉的蓋板門。結構鋼箱基座內部可通過填筑松散的中粗砂，對取水管道進行防護并提高取水構筑物的穩定性。鋼箱基座外部尺寸可根據當地波浪、潮流情況，通過結構穩定性計算確定合理尺寸。

(4)安裝方法

蘑菇式進水頭、進水管道需在陸上進行螺栓連接，鋼箱基座、進水管道需在陸上焊接連接，并做好相關鋼結構防腐措施。整個結構可通過船只拖運至工程地點，打開蓋板門使鋼箱灌水下沉至安裝位置，隨后水下進行與后方取水管道的連接，最后通過蓋板口向鋼箱內部填筑中粗砂。隨后水下進行本結構與取水工程中進水管的螺栓連接。