本發(fā)明涉及船閘工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體來說是一種擬修建在與已建船閘位置相距較近的船閘結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

船閘是一種用以克服航道上集中水位差而設(shè)置的水工建筑物，在水利事業(yè)和交通運輸業(yè)中具有舉足輕重的作用。整體式船閘結(jié)構(gòu)是一種由兩側(cè)閘墻和底板聯(lián)結(jié)在一起的槽型結(jié)構(gòu)，也稱為“U”形結(jié)構(gòu)。整體式船閘結(jié)構(gòu)具體又可分為平底板和反拱底板兩種類型。平底板整體式船閘結(jié)構(gòu)具有整體性好，防滲性強，地基反力分布比較均勻，對地基承載力要求比較低等優(yōu)點，但當閘室寬度很大和墻后填土很高時，材料用量也大，而且底板一般比較厚。反拱底板整體式船閘結(jié)構(gòu)則是充分發(fā)揮混凝土的抗壓性能，減少底板截面尺寸，節(jié)省底板用材，但支撐在閘墻上的反拱底板對船閘的不均勻沉降、相對水平位移和轉(zhuǎn)角相當敏感，即使有較小的變位也可能會使反拱底板產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力。板樁式閘墻系由板樁、拉桿及錨碇結(jié)構(gòu)等構(gòu)成，其特點是依靠打樁入土部分的嵌固作用來抵抗墻后土壓力，如果墻后填土較高，則設(shè)置錨碇結(jié)構(gòu)，通過錨碇結(jié)構(gòu)把一部分荷載傳到后方土體中來維持其穩(wěn)定，有時還在閘底處設(shè)置橫向支撐來加強支撐。板樁式閘墻的優(yōu)點在于采用預(yù)制件裝配，可以縮短工期，可適用于任何土壤地基以及較高的閘墻，但是要耗費較多的鋼材，要求板樁之間的接縫密實，以防滲漏，造成填土的流失。此外據(jù)我國實踐工程表明，墻高8m以內(nèi)，板樁式閘墻結(jié)構(gòu)是一種比較經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)。（詳見劉曉平,陶桂蘭.渠化工程[M]．北京：人民交通出版社，2009：119-124.）。

隨著內(nèi)河航運事業(yè)的蓬勃發(fā)展，船閘的通航能力接近或者已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，很多新建船閘需要修建在已建船閘旁邊，且兩者位置相距較近，這可能引起已建船閘閘墻發(fā)生側(cè)移，閘室墻失穩(wěn)等問題。為此，人們提出了多種措施，開挖修建鄰近船閘時采用排樁支護、嵌巖雙排支護樁等（詳見2010年長沙理工大學(xué)潘宣何碩士論文“采用排樁支護結(jié)構(gòu)的基坑開挖對鄰近船閘的影響”，2013年長沙理工大學(xué)凌威碩士論文“嵌巖雙排支護樁在鄰近船閘深基坑工程中的運用及數(shù)值分析”）盡管以上方法會對工程實踐產(chǎn)生良好的效果與指導(dǎo)意義，但鄰近船閘與已建船閘位置十分接近時（閘室軸線距離小于100m），以上方法未必能在工程實踐中實施。鑒于此，發(fā)明設(shè)計一種新型船閘結(jié)構(gòu)運用到工程實踐中十分有必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有鄰近船閘結(jié)構(gòu)修建存在的上述問題，提出一種組合式船閘結(jié)構(gòu)，這種船閘結(jié)構(gòu)既可以減少鋼筋混凝土的用量，又無須采用錨碇結(jié)構(gòu)，還可以減少開挖土方以及避免由于棄土堆放而引發(fā)的一系列問題。這種組合式船閘結(jié)構(gòu)可為修建鄰近船閘結(jié)構(gòu)的設(shè)計選型拓展新的研究領(lǐng)域。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種組合式船閘結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括整體式結(jié)構(gòu)、連接件、板樁，所述整體式結(jié)構(gòu)為U形，由閘墻和底板組成且底板為平底板形狀，所述連接件連接整體式結(jié)構(gòu)與板樁，所述板樁頂部高程大于或等于原地面高程，小于或等于閘墻頂部高程，板樁底部高程小于或等于建基面高程，所述開挖的部分土體作為回填土，回填土頂面高程小于或等于閘墻頂部高程，所述開挖時須采用橫向支撐。

所述連接件固定在板樁上，連接整體式結(jié)構(gòu)，使兩者牢固。

所述采用有限元方法計算板樁伸入建基面以下的深度。

優(yōu)選地，板樁伸入建基面以下的深度小于或等于閘墻高度的三分之一。

進一步優(yōu)選地，板樁伸入建基面以下的深度等于閘墻高度的三分之一且大于2m。

所述已建船閘與組合式船閘結(jié)構(gòu)中軸線之間的距離小于100m。

優(yōu)選地，已建船閘與組合式船閘結(jié)構(gòu)中軸線之間的距離小于70m。

所述橫向支撐設(shè)置在板樁上。

優(yōu)選地，橫向支撐沿豎直方向按上疏下密布置。

所述連接件和橫向支撐為剛性結(jié)構(gòu)。

所述板樁在土體中保持豎直。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明在鄰近船閘修建中，當已建船閘閘室軸線與在建船閘閘室軸線距離很近時，組合式船閘結(jié)構(gòu)能較好實施而常規(guī)船閘結(jié)構(gòu)難以實施；

2、本發(fā)明開挖船閘基坑時的土體可作為回填土使用，填在板樁旁邊的開挖面上，進而減小了棄土的堆放面積，避免了由于大量棄土堆放而引發(fā)的一系列問題；

3、本發(fā)明板樁通過連接件與整體式結(jié)構(gòu)連接在一起，共同抵抗側(cè)向土壓力，閘墻的寬度可以減小，可以節(jié)省閘墻的用材；

4、本發(fā)明板樁在建基面以下還有一定深度，可抵抗很大一部分側(cè)向土壓力對底板的彎矩，從而使底板避免產(chǎn)生裂縫，以及減小底板的厚度，節(jié)省底板的用材，并可適應(yīng)墻后高填土的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明組合式船閘結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：1、整體式結(jié)構(gòu)2、閘墻；3、底板；4、板樁；5、連接件；6、原地面；7、建基面；8、回填土；9、橫向支撐；10、已建船閘；11、中軸線。

具體實施方式

下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

圖1所示，本發(fā)明為一種組合式船閘結(jié)構(gòu)，包括整體式結(jié)構(gòu)1，閘墻2，底板3，板樁4，連接件5，原地面6，建基面7，回填土8，橫向支撐9，已建船閘10，中軸線11。

在具體實施例中，如圖1所示本發(fā)明的組合式船閘中軸線11與已建船閘10中軸線相距很近，組合式船閘的板樁4、連接件5、橫向支撐9在施工前需要預(yù)制好，板樁4系由打樁設(shè)備打入預(yù)設(shè)高程。在原地面6上開挖兩排板樁4間的土體，開挖的部分土體可用作回填土8，填在板樁4旁邊的原地面6上。開挖時應(yīng)采用邊開挖邊打支撐，上疏下密的原則，在板樁4的合適位置設(shè)置橫向支撐9。當開挖到建基面7后，進行地基和建基面7處理。在板樁4上布置、安裝和固定好連接件5，再對整體式結(jié)構(gòu)1的底板3進行施工，底板3施工完后，然后撤離底部橫向支撐9，施工底部整體式結(jié)構(gòu)1的閘墻2，繼續(xù)撤離橫向支撐9和施工閘墻2，直到閘墻2的頂部，使板樁4與整體式結(jié)構(gòu)1形成一個組合式整體結(jié)構(gòu)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和主要特征，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該能了解本發(fā)明內(nèi)容并能據(jù)以實施。以上實施例和說明書描述的只是為了說明本發(fā)明的基本思路和基本實施步驟，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化的改進，這些變化的改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。