CN114134894A - 一种河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统。本发明通过压力泵对混凝土结构进行现场浇筑，从而降低混凝土结构的施工成本。本发明包括将混凝土结构的钢筋笼与金属壳体连接成模具的构造焊接工序；将钢筋笼与金属壳体连接成的模具浇筑成混凝土结构的浇筑工序。模具连接有浇筑管和排水管，浇筑管和排水管分别设置在模具的顶部两侧，压力泵按照利用浇筑管将混凝土泥浆泵送至模具中的方式浇筑混凝土结构，其中，混凝土结构包括混凝土管道和混凝土箱涵。

Description

一种河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统。

背景技术

城市管网升级改造作为城市更新的重要环节，与居民的日常生活息息相关。在管道施工中，混凝土管网常常会出现需要穿越河道的情况，针对需要在河道中施工的情况，现有施工方案大都选择在河流枯水期施工或进行整段截水施工。

例如公开号为CN112523233AD的专利文献公开了一种通水式拦河围堰施工方法，所述施工方法包括：放线定位和清理障碍物；在拦河围堰上下游采用沉桩设备各施工4排钢板桩，由远至近依次为临时钢板桩、防渗钢板桩一、防渗钢板桩二、围护钢板桩；二次沉桩形成槽口；在防渗钢板桩一和防渗钢板桩二之间进行清淤后，填充回填土；设置支撑型钢和水平型钢；吊装过水管道；浇筑混凝土防渗结构；拔除临时钢板桩，使上下游河道通过过水管道连通；然后在上下游围护钢板桩之间的区域内进行拦河围堰施工。

公开号为CN113235523A的专利文献公开了一种河道生态治理导流渠施工方法。其包括如下步骤：围堰抽水，地形塑造，水泥搅拌桩施工，导流渠施工，构建硬质驳岸和导流渠的连接，提升泵井施工。该发明在河道两侧设置导流渠，通过河道两侧的导流渠将污染河道的污水拦截收集并净化处理，使得城市河道生态环境不被破坏，大大改善了区域水环境；导流渠和硬质驳岸之间构成密封的输送污水的通道，导流渠底部设置水泥搅拌桩加固处理。

公开号为CN107938692A的专利公开了一种排水及回灌施工方法及结构，属于土建施工技术领域。进水井内有溢流堰，溢流堰的出口与溢流管道连接，进水井与主管道连接，溢流管道及主管道的另一端与出水井连接，进水井与出水井之间有河道，溢流管道及主管道依河道形状成弯曲形状；垫层的上方连接混凝土基座，混凝土基座连接第一挡水板、第二挡水板、降水沉淀池外墙及降水沉淀池内墙，降水沉淀池内墙及降水沉淀池外墙之间有第一挡水隔板和第二挡水隔板，利用抽水试验资料，核定含水层渗透系数；对比不同井结构和不同井类型，确定合理单井回灌量，确定回灌井结构和施工工艺；采用大井法、数值法，对不同回灌井数量、间距及布局进行试算分析，确定合理的回灌井类型、数量、间距及布局。

综上所述，现有河道施工技术方案对既有河流中的各种跨河、涉河建筑物和管道的施工，需要进行围堰截流导流，以便在围堰内排水，开挖基坑，在无水的环境下修筑管道和建筑物，但这种方案会对生产生活用水造成重大影响，并且在施工中，有时会遇到不允许断流的情况，应对这种情况传统的方法是采用分期导流，通常分两期导流，有时分三期、四期导流。河床宽度不宽的情况下一般采用两期导流，将河道一半进行截流，另一半导流，交替施工。然而这种施工方法施工工期长，且河道变窄后水流增大增快，增加了施工风险。针对上述问题，本发明提供一种河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统能够在不影响河道水流的情况下进行混凝土结构的施工。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种河道内混凝土结构的施工方法。本发明通过压力泵对混凝土结构进行现场浇筑，从而降低所述混凝土结构的施工成本。本发明的方法至少包括：将钢筋笼与金属壳体连接成所述混凝土结构的模具的构造焊接工序；将钢筋笼与金属壳体连接成的模具浇筑成混凝土结构的浇筑工序。所述模具连接有浇筑管和排水管，所述浇筑管和排水管以存在间隔的方式设置在所述模具的外侧，所述压力泵按照利用所述浇筑管将混凝土泥浆泵送至模具中的方式浇筑所述混凝土结构，其中，所述混凝土结构包括混凝土管道和混凝土箱涵。在施工过程中，本方法通过位于河道水面以上的压力泵对河道内且河道水面以下的混凝土结构进行现场浇筑。在不拦截河道水流的情况下，通过构造焊接工序将用于浇筑河道内水面以下的所述混凝土结构的钢筋笼与金属壳体连接成模具，并将所述模具投放至河道内，完成所述模具的放置从而完成浇筑前准备。在完成浇筑前准备的情况下，浇筑工序通过对钢筋笼与金属壳体连接成的模具进行浇筑形成位于河道内水面以下的混凝土结构。本发明为适配混凝土硬化过程中的膨胀和收缩采用多点位分时段动态浇筑的方式浇筑出均匀完整的混凝土结构。工程所需材料(例如钢筋笼、金属壳体、水泥沙石等)可以运送至施工现场后进行现场浇筑，该方法无需建设用于浇筑的预制厂，其施工不受陆域空间限制，相较于运输预制混凝土构建至施工现场进行安装能够且降低施工成本尤其是运输成本，且施工能耗更低。

根据一种优选实施方式，所述金属壳体至少包括用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构外壁的第一壳体和用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构内壁的第二壳体。所述构造焊接工序将所述钢筋笼焊接在所述第一壳体和所述第二壳体间。所述构造焊接工序在所述第一壳体和所述第二壳体的两端将所述第一壳体和所述第二壳体焊接在一起。所述第一壳体与所述第二壳体焊接后形成在进行混凝土浇筑过程中可以容纳混凝土泥浆的空间。所述与第一壳体和第二壳体焊接的钢筋笼在模具中未注入混凝土泥浆的情况下能够为所述与第一壳体和第二壳体提供支撑。在所述模具中注入混凝土泥浆的情况下，所述与第一壳体和第二壳体焊接的钢筋笼可以作为混凝土结构的骨架从而增强混凝土结构的强度。优选地，在进行焊接工序时，在所述第一壳体和所述第二壳体间设置有隔板将所述第一壳体和所述第二壳体间的空腔分割成上下两个空间。

根据一种优选实施方式，在进行所述浇筑工序前，所述压力泵通过所述浇筑管将水泵送至所述模具内。所述模具可以在水上或水下进行浇筑。优选地，模具可以在水下进行浇筑。当模具可以在水下进行浇筑时，在模具入水前所述压力泵通过所述浇筑管将水泵送至所述模具内从而避免所述模具在水中因受到的水压过大导致所述模具结构遭到破坏。

根据一种优选实施方式，所述压力泵通过所述浇筑管持续将混凝土泥浆泵送至模具中直至将所述模具内在浇筑前注入的水完全置换出。当模具可以在水下进行浇筑时，所述混凝土泥浆通过所述压力泵的泵送作用经过浇筑管进入模具中开始堆积并逐步将模具中预先注入的水排出，从而保证所述模具内部的压力平衡避免所述模具在浇筑过程中因受到的水压过大导致所述模具结构遭到破坏。

根据一种优选实施方式，所述压力泵通过所述浇筑管将混凝土泥浆泵送至模具中的操作是在所述模具被沉放置河道并与其他工程结构完成连接的情况下进行施工。优选地，未注入混凝土泥浆的模具相对于注入混凝土泥浆的模具较轻从而便于在对接安装的过程中进行姿态调节。

根据一种优选实施方式，所述模具通过阀门连接有浇筑管和排水管。所述阀门是单向阀门。所述阀门包括进料阀和出料阀。所述压力泵泵送的混凝土泥浆经过浇筑管和进料阀进入所述模具中。所述模具中被混凝土泥浆置换的水经出料阀后通过排水管流出。所述进料阀和所述出料阀都是单向阀。在施工浇筑过程中通过浇筑管和进料阀的连接，所述排水管与出料阀的连接，从而保证施工过程中混凝土泥浆的单向流通并且实现混凝土泥浆与水的置换能够避免混凝土泥浆在所述模具中填充不充分影响混凝土结构的强度。

根据一种优选实施方式，在所述模具中注入的水完全全部被混凝土浆液置换的情况下，所述压力泵停止泵送的混凝土泥浆，所述模具的阀门关闭，并且所述模具断开与所述排水管和所述浇筑管的连接。优选地，在施工过程中所述模具与所述排水管和所述浇筑管的连接/断开能够通过手动或电动的方式进行。

本发明还提供一种河道内施工用混凝土箱涵。所述箱涵是利用本发明的河道内混凝土结构的施工方法施工得到。优选地，在施工过程中，钢筋笼与金属壳体被焊接成所述混凝土箱涵的模具。所述压力泵通过所述浇筑管持续将混凝土泥浆泵送至模具中直至将所述模具内在浇筑前注入的水完全置换出从而浇筑出所述混凝土箱涵。

本发明还提供一种河道内施工用混凝土管道。所述管道是利用本发明的河道内混凝土结构的施工方法施工得到。优选地，在施工过程中，钢筋笼与金属壳体被焊接成所述混凝土管道的模具。在施工过程中，压力泵首先向所述混凝土管道的模具中注水直至模具被水完全充满。在进行混凝土管道浇筑时，所述压力泵通过所述浇筑管持续将混凝土泥浆泵送至模具中。排水管逐步将模具中被混凝土泥浆置换的水排出从而浇筑出所述混凝土管道并能够保证模具中的混凝土被压实。

本发明还提供一种河道内混凝土结构的浇筑系统。所述浇筑系统至少包括：由钢筋笼与金属壳体连接成模具；所述模具连接的浇筑管和排水管；所述浇筑管连接的压力泵。所述压力泵通过所述浇筑管持续将水或混凝土泥浆泵送至所述模具中。超出所述模具容积的水或混凝土泥浆通过所述排水管排出所述模具。在不进行拦河围堰施工的情况下，所述浇筑系统能够通过压力泵将混凝土泥浆经浇筑管泵送至所述模具中并从所述浇筑管将所述模具中置换出预先注入的水从而浇筑出混凝土结构且能够保证所述混凝土结构被充分压实。

本发明至少具有以下优点：

采用水下浇筑混凝土结构的方式能够在不影响河道水流的情况下进行混凝土结构的施工；通过现场焊接模具进行现场浇筑的方式无需建设用于浇筑的预制厂，其施工不受陆域空间限制，相较于运输预制混凝土构建至施工现场进行安装能够且降低施工成本尤其是运输成本，且施工能耗更低

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的管道浇筑系统的正视简化示意图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的管道浇筑系统的侧视简化示意图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的施工方法示意图；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的箱涵浇筑系统的正视简化示意图。

附图标记列表

100：浇筑系统；101：浇筑管；102：排水管；120：阀门120；121：第一进料阀；122：第一进料阀；123：出料阀；130：模具；131：第一壳体；132：第二壳体；140：隔板。

具体实施方式下面结合附图1至4进行详细说明。本发明提供一种河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统能够在不影响河道水流的情况下进行混凝土结构的施工。本发明提供的河道内混凝土结构的施工方法及浇筑系统将钢筋笼与金属壳体连接成混凝土结构的模具。本发明通过将浇筑管和排水管分别连接模具以构成单向流动通道。优选地，在通过焊接工序将钢筋笼与金属壳体连接成模具时，在第一壳体和第二壳体间设置有隔板将第一壳体和第二壳体间的空腔分割成上下两个空间。优选地，在进行浇筑时本发明通过对模具内上下两个空间进行分时段浇筑从而保证混凝土结构均匀性。在浇筑时本发明通过对混凝土泥浆注入速度快慢进行动态调节以适应混凝土硬化过程中的膨胀和收缩从而浇筑出结构均匀完整的混凝土结构。

本发明通过压力泵从浇筑管向模具内泵送混凝土泥浆以在水下浇筑出混凝土结构。为保证浇筑出混凝土结构完整且强度高，本发明在通过压力泵从浇筑管向模具内泵送混凝土泥浆前预先向模具内泵送充满模具内部空间的水。充满模具内部空间的水在未进行混凝土结构浇筑时能够保证所述模具内部的压力与外部的压力差在模具的承受范围内从而避免所述模具在在中因受到的压力过大导致所述模具结构遭到破坏。模具内部空间中的水在进行混凝土结构浇筑的过程中能够通过与混凝土泥浆的置换作用保证混凝土泥浆充满模具的内部空间从而保证浇筑出的混凝土管道、混凝土箱涵等混凝土结构完整且强度高。

实施例1

本实施例提供一种河道内混凝土结构的浇筑系统。参见图1和图2，浇筑系统100至少包括：由钢筋笼与金属壳体连接成模具130；模具130连接的浇筑管101和排水管102；浇筑管101连接的压力泵。优选地，浇筑系统100还包括阀门120。优选地，阀门120可以包括进料阀和出料阀123。优选地，出料阀123设置在模具130的最高处。优选地，模具130通过进料阀连接浇筑管101，通过出料阀123连接排水管102。优选地，浇筑管101和排水管102连接模具130的一端为固定端，未连接模具130的一端为自由端。优选地，浇筑管101的自由端与压力泵连接。优选地，压力泵连接有如混凝土搅拌机或混凝土罐车等能够储存混凝土泥浆的设施。优选地，压力泵可以将存储设施中的混凝土泥浆泵送入浇筑管101。优选地，排水管102的自由端连接有过滤槽。优选地，过滤槽可以将滤除水后的混凝土材料传输至混凝土泥浆存储设施中实现混凝土泥浆的回收利用。

优选地，金属壳体至少包括用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构外壁的第一壳体131和用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构内壁的第二壳体132。钢筋笼通过构造焊接工序焊接在第一壳体131和第二壳体132间。第一壳体131和第二壳体132通过构造焊接工序在第一壳体131和第二壳体132的两端将第一壳体131和第二壳体132焊接在一起。第一壳体131与第二壳体132焊接后形成在进行混凝土浇筑过程中可以容纳混凝土泥浆的空间。与第一壳体131和第二壳体132焊接的钢筋笼在模具130中未注入混凝土泥浆的情况下能够为与第一壳体131和第二壳体132提供支撑。在模具130中注入混凝土泥浆的情况下，与第一壳体131和第二壳体132焊接的钢筋笼可以作为混凝土结构的骨架从而增强混凝土结构的强度。钢筋笼、第一壳体131和第二壳体132通过构造焊接工序形成模具130。模具130在浇筑完成后成为混凝土结构的组成部分。

优选地，第一壳体131的横截面呈椭圆形，第二壳体132的横截面呈圆形。优选地，第一壳体131截面的椭圆满足：

优选地，a为第二壳体132圆形横截面的半径。优选地，在椭圆形的空间中进行浇筑时混凝土泥浆能够较好地被注满。

优选地，在进行焊接工序时，在第一壳体131和第二壳体132间设置有隔板140将所述第一壳体和所述第二壳体间的空腔分割成上下两个空间。优选地，隔板140采用塑料板或强度小于第一壳体131和第二壳体132的金属板。优选地，两个隔板140在第一壳体131的横截面椭圆的长轴上将第一壳体131和第二壳体132间的空腔分割成上下两个空间。优选地，两个隔板140在靠近出料阀123的一侧设置有通孔。优选地，隔板140与第一壳体131和第二壳体132的连接可以是活动式连接。优选地，隔板140与第一壳体131和第二壳体132的连接还可以是相对固定连接，在模具130下层空间浇筑满混凝土时隔板140可以被挤压产生位移。

优选地，进料阀包括与模具130下层空间导通的第一进料阀121和与模具130上层空间导通的第二进料阀122。优选地，第一进料阀121和第二进料阀122设置在出料阀123的同侧，其中，第一进料阀121设置在模具130下侧，第二进料阀121设置在模具130上侧，且第一进料阀121和第二进料阀122相对平齐。

优选地，模具130的第一外壳131连接有阀门120。优选地，模具130通过阀门120连接有浇筑管101和排水管102。优选地，阀门120是单向阀门。优选地，进料阀和出料阀123都是单向阀门。优选地，本实施例提供的河道内混凝土结构的浇筑系统是一种单向循环浇筑系统。优选地，模具130可以在地面和/或水下进行浇筑。优选地，模具130在水下进行浇筑。

优选地，在模具130下水前，浇筑系统100通过压力泵向模具130泵入能够充满模具130内部空间的水。优选地，在进行混凝土结构浇筑时，压力泵将存储设施中的混凝土泥浆泵送入模具130进行混凝土结构的浇筑。优选地，压力泵泵送的混凝土泥浆经过浇筑管101和进料阀121进入模具130中。模具130中被混凝土泥浆置换的水经出料阀123后通过排水管102流出。进料阀和出料阀123都是单向阀。在施工浇筑过程中通过浇筑管101和进料阀的连接，排水管102与出料阀123的连接，从而保证施工过程中混凝土泥浆的单向流通并且实现混凝土泥浆与水的置换能够避免混凝土泥浆在模具130中填充不充分影响混凝土结构的强度。

优选地，压力泵通过浇筑管101持续将水或混凝土泥浆泵送至模具130中。超出模具130容积的水或混凝土泥浆通过排水管102排出模具130。在不进行拦河围堰施工的情况下，浇筑系统100能够通过压力泵将混凝土泥浆经浇筑管101泵送至模具130中并从浇筑管101将模具130中置换出预先注入的水从而浇筑出混凝土结构且能够保证混凝土结构被充分压实。

由于在浇筑前进入模具130的水会稀释后注入模具130中的混凝土泥浆因此从排水管102流出的水中混合有部分混凝土泥浆。优选地，排水管102的自由端连接的过滤槽，过滤槽可以将混凝土泥浆的材料从水中滤出并输送至混凝土泥浆存储设施中继续用于浇筑。优选地，排水管102的自由端连接的过滤槽过将滤除水后的混凝土材料传输至混凝土泥浆存储设施中实现混凝土泥浆的回收利用。

优选地，随着浇筑的进行，从排水管102排出的混合有混凝土泥浆的材料的水中水的占比逐渐降低，直至有混凝土泥浆从排水管102排出。当从排水管102排出的混凝土泥浆与混凝土泥浆存储设施中的混凝土泥浆相同时，压力泵停止工作，浇筑的注浆操作(向模具130中注入混凝土泥浆的操作)结束。

优选地，进料阀和出料阀123能够通过手动或电动的方式关闭。优选地，浇筑管101和排水管102的固定端能够通过手动或电动的方式与阀门120连接/分离。优选地，浇筑管101的固定端在模具130下水前通过施工人员手动连接至进料阀。浇筑管101的固定端与进料阀121连接后，进料阀121与浇筑系统的控制端电信号连接。优选地，浇筑管101和排水管102设置有可以连接阀门120和浇筑系统的控制端的电缆。浇筑管101的固定端与进料阀121连接后，施工人员能够通过浇筑系统的控制端开启或关闭进料阀121。施工人员还能够通过控制端控制浇筑管101的固定端与进料阀121的连接/分离。优选地，排水管102的设置方式与浇筑管101相似。优选地，排水管102的固定端在模具130下水前通过施工人员手动连接至出料阀123。排水管102的固定端与出料阀123连接后，出料阀123与浇筑系统的控制端电信号连接。排水管102的固定端与出料阀123连接后，施工人员能够通过浇筑系统的控制端开启或关闭出料阀123。施工人员还能够通过控制端控制排水管102的固定端与出料阀123的连接/分离。

优选地，浇筑的注浆操作(向模具130中注入混凝土泥浆的操作)结束后，施工人员通过控制端关闭进料阀和出料阀123，然后断开浇筑管101和排水管102与阀门120的连接，将浇筑管101和排水管102回收，浇筑完成。

优选地，由于混凝土在硬化过程中会产生膨胀和收缩，如果直接一次性将模具130注满混凝土泥浆，那么在混凝土在硬化膨胀时将会促使模具130膨胀从而可能导致模具130破裂，即使模具130未破裂，在混凝土在硬化收缩时，模具130会因为无法收缩从而与混凝土结构间产生影响混凝土结构功能的间隙。为避免上述问题的产生本实施例对模具130采用多点位分时段动态浇筑的方式进行浇筑。

优选地，在进行浇筑前，多个焊接好的模具130在被注满水后在水下完成连接。优选地，在进行浇筑时，本实施例先对每一个模具130的下层空间进行混凝土浇筑。当所有模具130的下层空间都完成混凝土浇筑后，本实施例从第一个完成下层空间混凝土浇筑的模具130开始进行上层混凝土浇筑。本实施例通过先逐一浇筑模具130的下层空间再逐一浇筑模具130的上层空间的方式确保了模具130下层空间中的混凝土在硬化过程中有充分的膨胀空间。优选地，相对于模具130上层空间中的混凝土而言位于模具130下层空间中的混凝土处于河道内更深处受到的水压更大对结构的强度要求较高。为保证模具130下层空间中混凝土的强度，本实施例优先浇筑下层空间。在浇筑模具130上层空间中的混凝土结构时，虽然空间有限但本实施例通过对混凝土泥浆注入的速度进行动态调节以适配混凝土硬化过程中的膨胀和收缩从而保证上层空间中的混凝土结构的均匀和完整。

优选地，排水管102的自由端设置有流量计。优选地，本实施例可以通过流量计计算被混凝土泥浆从模具130中置换出的水的流量从而判断从浇筑管101注入模具130中混凝土泥浆注入速度的快慢。优选地，在浇筑模具130上层空间中的混凝土结构时，本实施例至少设置有第一注浆速度和慢于第一注浆速度的第二注浆速度。优选地，本实施例先以第一注浆速度注入部分混凝土泥浆。优选地，先以第一注浆速度注入模具130上层空间的混凝土泥浆体积为设计理论值的3/5。优选地，在本实施例以第一注浆速度向模具130上层空间中注入设计理论值的3/5的混凝土泥浆后，本实施例以第二注浆速度向模具130上层空间中注入体积为设计理论值1/3的混凝土泥浆。本实施例完成以第二注浆速度进行的注浆速度后再次以第一注浆速度进行注浆直至模具130内部完全注满混凝土泥浆。优选地，本实施例在以第二注浆速度进行注浆时之前以第一注浆速度注入的混凝土拥有足够的硬化膨胀和收缩的空间和时间。以第二注浆速度进行注浆时注入模具130的混凝土由于注入速度较慢在注入过程中便可以发生硬化膨胀和收缩。最后以第一注浆速度注入的混凝土虽然会在硬化过程中发生膨胀和收缩，但由于体积较少，发生的膨胀在模具130的可承受范围内，发生的收缩在误差允许范围内。

优选地，在浇筑向模具130下层空间时，本实施例先以第一注浆速度注入体积为设计理论值4/5的混凝土泥浆，再以第二注浆速度向模具130下层空间注入混凝土泥浆直至注入模具130下层空间中混凝土泥浆总体积超过理论设计值。优选地，在浇筑向模具130下层空间时预留有足够膨胀收缩空间。在模具130下层空间注入混凝土的过程中，在以第一注浆速度注入一部分混凝土后再以第一注浆速度注入混凝土泥浆的目的是确保模具130下层空间被混凝土泥浆注满，避免出现“半管效应”。半管效应是指在对管道浇筑过程中因短时间内大量混凝土堆积堵塞管道使得位于管道的一侧的水无法排出。半管效应会导致浇筑出的混凝土结构不完整，无法使用。优选地，为降低半管效应出现的概率，第一进料阀121和第二进料阀122均设置在模具130边缘位置处。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。本实施例提供一种河道内混凝土结构的施工方法。本实施例通过压力泵对混凝土结构进行现场浇筑，从而降低混凝土结构的施工成本。本发明的方法至少包括：将钢筋笼与金属壳体连接成混凝土结构的模具130的构造焊接工序；将钢筋笼与金属壳体连接成的模具130浇筑成混凝土结构的浇筑工序。模具130连接有浇筑管101和排水管102，压力泵按照利用浇筑管101将混凝土泥浆泵送至模具130中的方式浇筑混凝土结构，其中，混凝土结构包括混凝土管道和混凝土箱涵。在施工过程中，工程所需材料(例如钢筋笼、金属壳体、水泥沙石等)可以运送至施工现场后进行现场浇筑，该方法无需建设用于浇筑的预制厂，其施工不受陆域空间限制，相较于运输预制混凝土构建至施工现场进行安装能够且降低施工成本尤其是运输成本，且施工能耗更低。

优选地，在进行浇筑工序前，位于河道水面以上的压力泵通过浇筑管101将水泵送至模具130内。模具130可以在水上或水下进行浇筑。优选地，模具130可以在水下进行浇筑。当模具130可以在水下进行浇筑时，在模具130入水前压力泵通过浇筑管101将水泵送至模具130内从而避免模具130在水中因受到的水压过大导致模具130结构遭到破坏。

优选地，压力泵通过浇筑管101持续将混凝土泥浆泵送至模具130中直至将模具130内在浇筑前注入的水完全置换出。当模具130可以在水下进行浇筑时，混凝土泥浆通过压力泵的泵送作用经过浇筑管101进入模具130中开始堆积并逐步将模具130中预先注入的水排出，从而保证模具130内部的压力平衡避免模具130在浇筑过程中因受到的水压过大导致模具130结构遭到破坏。

优选地，压力泵通过浇筑管101将混凝土泥浆泵送至模具130中的操作是在模具130被沉放置河道并与其他工程结构完成连接的情况下进行施工。优选地，未注入混凝土泥浆的模具130相对于注入混凝土泥浆的模具130较轻从而便于在对接安装的过程中进行姿态调节。

优选地，在模具130中注入的水完全全部被混凝土浆液置换的情况下，压力泵停止泵送的混凝土泥浆，模具130的阀门120关闭，并且模具130断开与排水管102和浇筑管101的连接。优选地，在施工过程中模具130与排水管102和浇筑管101的连接/断开能够通过手动或电动的方式进行。

参见图3，本实施例的施工方法步骤可以包括如下内容：

S100：步骤一，构造焊接。将钢筋笼与金属壳体焊接形成混凝土结构的模具130。钢筋笼通过构造焊接工序焊接在第一壳体131和第二壳体132间。第一壳体131和第二壳体132通过构造焊接工序在第一壳体131和第二壳体132的两端将第一壳体131和第二壳体132焊接在一起。

S200：步骤二，管路连接。在模具130下水前，模具130通过阀门120连接有浇筑管101和排水管102。浇筑管101和进料阀的连接，排水管102与出料阀123的连接。

S300：步骤三，浇筑准备。施工人员通过控制端打开进料阀和出料阀123，压力泵将水泵入模具130中。当水从排水管102排出时，压力泵停止向模具130中注水。注水完毕后的多个模具130被放入水面以下并完成连接。

S400：步骤四，注浆操作。压力泵连接存储设施将混凝土泥浆通过浇筑管101和进料阀向模具130中注入混凝土泥浆。进入模具130中的混凝土泥浆在重力和压力泵泵浦作用下开始在模具130中堆叠。在模具130中堆叠的混凝土泥浆逐步将模具130中预先注入的水置换并通过出料阀123和排水管102排出。

S500：步骤五，管路回收。当从排水管102排出的混凝土泥浆与混凝土泥浆存储设施中的混凝土泥浆相同时，压力泵停止工作，浇筑的注浆操作(向模具130中注入混凝土泥浆的操作)结束。施工人员通过控制端关闭进料阀和出料阀123，然后断开浇筑管101和排水管102与阀门120的连接，将浇筑管101和排水管102回收，施工结束。

优选地，步骤四，注浆操作包括下层注浆和上层注浆。优选地，在进行下层注浆时，压力泵先以第一注浆速度注入体积为设计理论值4/5的混凝土泥浆，再以第二注浆速度向模具130下层空间注入混凝土泥浆直至注入模具130下层空间中混凝土泥浆总体积超过理论设计值。每个模具130的下层空间都完成注浆后，压力泵再从第一个完成下层注浆的模具130开始进行上注浆。优选地，压力泵先以第一注浆速度向模具130上层空间注入体积为设计理论值的3/5混凝土泥浆，再以第二注浆速度向模具130上层空间中注入体积为设计理论值1/3的混凝土泥浆，最后以第一注浆速度对模具130上层空间进行注浆直至模具130内部完全注满混凝土泥浆。

优选地，本实施例所采用的压力泵、阀门120、浇筑管101和排水管102等器件及其连接的零部件与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3

本实施例是对实施例1和实施例2的进一步改进，重复的内容不再赘述。本实施例提供一种河道内施工用混凝土管道。管道是利用本发明的河道内混凝土结构的施工方法施工得到。优选地，在施工过程中，钢筋笼与金属壳体被焊接成混凝土管道的模具130。在施工过程中，压力泵首先向混凝土管道的模具130中注水直至模具130被水完全充满。在进行混凝土管道浇筑时，压力泵通过浇筑管101持续将混凝土泥浆泵送至模具130中。排水管逐步将模具130中被混凝土泥浆置换的水排出从而浇筑出混凝土管道并能够保证模具130中的混凝土被压实。

参见图1和图2，在浇筑河道内施工用混凝土管道时，用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构外壁的第一壳体131焊接成为椭圆形管道，用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构内壁的第二壳体132焊接成为圆形管道。第一壳体131和第二壳体132间设置有隔板140。出料阀130设置在第一壳体131远离进料阀的最高位置处利于将水排出和将混凝土泥浆留在模具内。优选地，浇筑完成后的混凝土管道拥有金属外壁和金属内壁防水性能好。

优选地，本实施例所采用的压力泵、阀门120、浇筑管101和排水管102等器件及其连接的零部件与实施例1和实施例2相同，在此不再赘述。

实施例4

本实施例是对实施例1、实施例2和实施例3的进一步改进，重复的内容不再赘述。本实施例提供一种河道内施工用混凝土箱涵。箱涵是利用本发明的河道内混凝土结构的施工方法施工得到。优选地，在施工过程中，钢筋笼与金属壳体被焊接成混凝土箱涵的模具130。压力泵通过浇筑管101持续将混凝土泥浆泵送至模具130中直至将模具130内在浇筑前注入的水完全置换出从而浇筑出混凝土箱涵。

参见图4，在浇筑河道内施工用混凝土箱涵时，用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构外壁的第一壳体131焊接完成后上下底面为平面侧面为曲面，用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构内壁的第二壳体132焊接完成后横截面为矩形。优选地，第一壳体131的横截面上下底边为直线，左右侧边为弧线。优选地，在弧线中线处设置有与第一壳体131和第二壳体132接触的隔板140。优选地，浇筑完成后的混凝土箱涵外壁拥有平整的上下底面和有弧度的左右侧面。优选地，浇筑完成后的混凝土箱涵内壁由相邻两面垂直的四个平面组成。

优选地，本实施例所采用的压力泵、阀门120、浇筑管101和排水管102等器件及其连接的零部件与实施例1、实施例2和实施例3相同，在此不再赘述。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种河道内混凝土结构的施工方法，通过位于河道水面以上的压力泵对河道内且河道水面以下的混凝土结构进行现场浇筑，其特征在于，

在不拦截河道水流的情况下，通过构造焊接工序将用于浇筑河道内水面以下的所述混凝土结构的钢筋笼与金属壳体连接成模具(130)，将所述模具(130)投放至河道内，完成所述模具(130)的放置，完成浇筑前准备；

在完成浇筑前准备的情况下，浇筑工序通过对钢筋笼与金属壳体连接成的模具(130)进行浇筑形成位于河道内水面以下的混凝土结构；

所述模具(130)连接有浇筑管(101)和排水管(102)，所述浇筑管(101)和排水管(102)以存在间隔的方式设置在所述模具(130)的外侧，所述压力泵按照利用所述浇筑管(101)将混凝土泥浆泵送至模具(130)中的方式浇筑所述混凝土结构，其中，所述混凝土结构包括混凝土管道和混凝土箱涵。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述金属壳体至少包括用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构外壁的第一壳体(131)和用于构成位于河道内水面以下的混凝土结构内壁的第二壳体(132)，所述构造焊接工序将所述钢筋笼焊接在所述第一壳体(131)和所述第二壳体(132)间，并在所述第一壳体(131)和所述第二壳体(132)的两端将所述第一壳体(131)和所述第二壳体焊接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于，在进行所述浇筑工序前，所述压力泵能够通过所述浇筑管(101)将水泵送至所述模具(130)内。

4.根据权利要求1～3任一项所述的施工方法，其特征在于，所述压力泵通过所述浇筑管(101)持续将混凝土泥浆泵送至模具(130)中直至将所述模具(130)内在浇筑前注入的水完全置换出。

5.根据权利要求1～4任一项所述的施工方法，其特征在于，所述压力泵通过所述浇筑管(101)将混凝土泥浆泵送至模具(130)中的操作是在所述模具(130)被沉放置河道并与其他工程结构完成连接的情况下进行施工。

6.根据权利要求1～5任一项所述的施工方法，其特征在于，所述模具(130)通过阀门(120)连接有浇筑管(101)和排水管(102)，所述阀门(120)是单向阀门，所述阀门(120)包括进料阀(121)和出料阀(123)，所述压力泵泵送的混凝土泥浆经过浇筑管(101)和进料阀(121)进入所述模具(130)中，所述模具(130)中被混凝土泥浆置换的水经出料阀(123)后通过排水管(102)流出。

7.根据权利要求1～6任一项所述的施工方法，其特征在于，在所述模具(130)中注入的水完全全部被混凝土浆液置换的情况下，所述压力泵停止泵送的混凝土泥浆，所述模具(130)的阀门(120)关闭，并且所述模具(130)断开与所述排水管(102)和所述浇筑管(101)的连接。

8.一种河道内施工用混凝土箱涵，其特征在于，所述箱涵是利用权利要求1～7中任一项所述的河道内混凝土结构的施工方法施工得到。

9.一种河道内施工用混凝土管道，其特征在于，所述管道是利用权利要求1～7中任一项所述的河道内混凝土结构的施工方法施工得到。

10.一种河道内混凝土结构的浇筑系统，其特征在于，所述浇筑系统至少包括：由钢筋笼与金属壳体连接成模具(130)，所述模具(130)连接有浇筑管(101)和排水管(102)，所述浇筑管(101)连接有压力泵，所述压力泵通过所述浇筑管(101)持续将水或混凝土泥浆泵送至所述模具(130)中，超出所述模具(130)容积的水或混凝土泥浆通过所述排水管(102)排出所述模具(130)。

Images