本实用新型涉及水运工程技术领域，具体为一种半埋式取水沉箱结构。
背景技术：
利用海水作为消防水源，是码头消防设计中经常采用的一种方式。尤其对一些码头后方取水条件差，淡水供应不能满足需求的情况时，设置海水泵房是较好的选择。海水泵房的取水方式有如下几种：当泵房所处位置水深条件足够深时，可直接采用竖管伸入水中取水；当泵房所处位置水深较浅时，需采用开挖取水坑(或是明渠)，或是设置取水池再通过箱涵(或管道)外伸到水深条件满足取水要求的外海。无论采用哪种取水方式，均需满足2个条件：1.水深要满足极端低水位时的取水要求；2取水通道保持畅通，避免淤积。
有些工程受限于外部条件，只能在较浅且淤积强度较大、风浪较大的水域取水。若采用传统的开挖取水坑或是开挖明渠的方式取水，取水坑或是明渠将容易被淤积堵塞，不能保障取水安全。若采用基床露出海床面的沉箱充当取水池，再通过箱涵(或管道)外伸到深水区的方式取水，由于风浪较大，取水沉箱要满足稳定要求时，其体量将要设计得很大，造价昂贵。
因此，为解决上述问题，须采取必要的工程措施。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种半埋式取水沉箱结构，以解决上述背景技术中提出的问题。该能满足消防泵在较浅且淤积强度较大、风浪较大的水域安全取水且该结构工程造价较低。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种半埋式取水沉箱结构，半埋于码头消防泵房平台下方的泥面中，朝向海测，用于消防取水，所述取水沉箱为箱型结构，其包括外壁、底板和进水口，所述外壁和底板构成取水沉箱主体，所述取水沉箱顶部为开口，所述外壁朝向海测的下方设置有进水口，通过所述取水沉箱顶部进行消防取水。
优选地，所述取水沉箱进一步包括取水池、沉淀池、沉淀池隔板和若干取水孔，所述沉淀池隔板设置在取水沉箱中，将取水沉箱内腔纵向分割成取水池和沉淀池，所述取水孔设置在沉淀池隔板下部，所述沉淀池设置朝向海测，并通过进水口与外界水体相通。沉淀池用于对水中的杂质进行沉淀过滤，然后通过取水孔进入取水池。
优选地，进一步包括取水箱涵和取水箱涵接头，所述取水箱涵接头突出设置在取水沉箱的进水口处，所述取水箱涵为两端开口的箱型结构，并沉放在水下，所述取水箱涵一端与取水箱涵接头相连接，另一端通向海测。取水箱涵可通向更深水域，使取水沉箱能获得更充足干净水源。
优选地，取水沉箱进一步包括取水池隔板和若干过水孔，所述取水池隔板设置在取水池中，将取水池内腔纵向分割成左右两池，所述若干过水孔设置在取水隔板中，使左右两池相通并保存水位一致。
优选地，所述取水沉箱进一步包括外趾，所述外趾设置在取水沉箱底板四周，并突出于取水沉箱外壁。外趾扩大了取水沉箱底板的面积。
优选地，所述取水沉箱进一步包括拦污格栅，所述拦污格栅设置在取水沉箱顶部，最大限度地减少漂浮异物对通道的堵塞。
优选地，进一步包括块基床底面、块石基床、回填块石、防护块石和碎石垫层，所述取水沉箱在安装前，需要将水底泥面挖至基床底面，所述块石基床铺设在基床底面上，所述取水沉箱坐放在块石基床上，所述回填块石铺设于块石基床上，其包围取水沉箱和取水箱涵四周，并铺设至原水底的泥面高度，所述防护块石铺设在取水沉箱周围的回填块石上，所述碎石垫层铺设于取水箱涵与回填块石之间。基床底面、块石基床、回填块石、防护块石和碎石垫层为回填石料，其半埋设在取水沉箱和取水箱涵四周，以满足沉箱结构在大浪作用下的稳定问题。
优选地，所述拦污格栅进一步包括人孔、活动拦污格栅和人梯，所述人孔开设于靠外壁的内测的拦污格栅中，所述活动拦污格栅设置在人孔上，所述人梯设置在人孔下的外壁内测上。可派人从人孔经人梯进入取水沉箱中进行精准清淤。
优选地，所述拦污格栅进一步包括取水管通道，所述取水管通道开设在取水池顶部的拦污格栅中。取水管通道中放入取水管道，通过消防泵将水抽走以作码头消防使用。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型一种半埋式取水沉箱结构，相对开挖取水坑或是开挖明渠，能有效减少回淤，能确保取水通道的通畅。
(2)本实用新型一种半埋式取水沉箱结构，相对于基床外露的沉箱结构，其稳定性更好，抗浪效果更佳，工程造价更低。
(3)本实用新型一种半埋式取水沉箱结构，运营过程中可维护性较强，如果沉淀池发生重大淤积时，可派人从人孔进入沉箱中精准清淤。
(4)本实用新型一种半埋式取水沉箱结构，通过设置沉淀池及拦污格栅，最大限度地减少了回淤及避免异物对通道的堵塞，延长了取水设施清淤周期，减少运营成本。
(5)本实用新型一种半埋式取水沉箱结构，预制程度高，施工安装简便、速度快，工程造价较低。
附图说明
图1为本实用新型一种半埋式取水沉箱结构的断面示意图；
图2为本实用新型一种半埋式取水沉箱结构的污水沉箱俯视示意图；
图3为本实用新型一种半埋式取水沉箱结构的污水沉箱三维示意图；
图4为本实用新型一种半埋式取水沉箱结构的污水沉箱a-a三维剖面示意图；
图5为本实用新型一种半埋式取水沉箱结构的污水沉箱b-b三维剖面示意图；
图中，1为取水沉箱，101为外壁，102为沉淀池隔板，103为底板，104为外趾，105为过水孔，106为取水孔，107为进水口，108为取水箱涵接头、109为人孔，110为拦污格栅，111为取水池，112为沉淀池，113为爬梯，114为取水管通道，115为取水池隔板，116为活动拦污格栅，2为防护块石，3为回填块石，4为块石基床，5为碎石垫层，6为取水箱涵，7为基床底面，8为泥面。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1和图2所示，一种半埋式取水沉箱结构，半埋于码头消防泵房平台下方的泥面中，朝向海测，用于消防取水，所述取水沉箱1为钢筋混凝土制成的箱型结构，可对周围含泥量较高水体的进行有效阻隔，其包括外壁101、底板103和进水口107，所述外壁101(壁厚300mm)和底板(壁厚500mm)构成取水沉箱1主体，所述取水沉箱1顶部为开口，所述朝向海测一面的外壁101的下方设置有进水口(尺寸为2500mm*2000mm)，通过取水沉箱1顶部进行消防取水。
参照图1-图4所示，所述取水沉箱1进一步包括取水池111、沉淀池112、沉淀池隔板102和若干取水孔106，所述沉淀池隔板106设置在取水沉箱1中，将取水沉箱1内腔纵向分割成取水池111和沉淀池112，所述取水孔106(尺寸为1000mm*1000mm)设置在沉淀池隔板下部，并高于底板1，所形成的底部空间用于装载水体中沉淀后的杂物，所述沉淀池112设置朝向海测，并通过进水口107与外界水体相通。沉淀池112用于对水中的杂质进行沉淀过滤，避免杂物进入取水池，经过沉淀后的水通过取水孔106进入取水池111。
参照图1-图2所示，所述取水沉箱1进一步包括取水箱涵6和取水箱涵接头108，所述取水箱涵接头(壁厚300mm)突出设置在沉箱主体1的进水口107处，所述取水箱涵为两端开口的箱型结构，为预制钢筋混凝土结构，并沉放在水下，取水箱涵6一端与取水箱涵接头108相连接，其连接处进行止水密闭处理，取水箱涵6另一端通向海测。可采用多个取水箱涵6连接在一起，其连接处进行止水密闭处理，可通向海测更深水域，使取水沉箱1能获得更充足干净水源，以解决极端低水位的取水问题。
参照图3-图5所示，取水沉箱1进一步包括取水池隔板115和若干过水孔，所述取水池隔板115设置在取水池111中，将取水池111内腔纵向分割成左右两池，所述若干过水孔105设置在取水隔板中，使左右两池相通并水位保存一致。单侧取水池111能满足码头消防取水(500l/s)的要求，左右两池设计使取水量有足够冗余，确保消防供水充足，双侧取水池的设置可以实现一侧取水一侧作为安全储备。
参照图1-图2所示，所述取水沉箱1进一步包括外趾104，所述外趾104(外侧500mm，内侧800mm)设置在取水沉箱底板103四周，并突出于取水沉箱外壁101。外趾104扩大了取水沉箱底板103的面积，在取水沉箱1沉放到位后，使其减小对下方的压强，在回填埋设时，能使填料能压紧外趾104，确保取水沉箱1的稳定性，不会因波浪作用下而发生位移。
参照图2-图3所示，所述取水沉箱1进一步包括拦污格栅110，所述拦污格栅110(双相不锈钢，格栅净距不大于200mm)设置在取水沉箱1顶部，可对漂浮异物进行拦截，最大限度地避免异物对通道的堵塞，延长了取水沉箱的清淤周期，减少运营成本。
进一步包括块基床底面7、块石基床4、回填块石3、防护块石2和碎石垫层5，所述取水沉箱1在安装前，需要对水底泥面8按倒梯形进行挖掘，挖掘深度至基床底面7，然后将块石基床4铺设在基床底面7上，并对块石基床4进行平整和夯实，块石基床4作为取水沉箱1的基础，对其强度和平整度有较高要求；预制的取水沉箱1通过浮吊船吊装安放在块石基床4上，将回填块石3铺设于块石基床4上，其包围取水沉箱1和取水箱涵6四周，并铺设至原水底的泥面8高度，使取水沉箱1和取水箱涵6半埋设于水底泥面中，所述防护块石2铺设在取水沉箱1周围的回填块石3上，保护取水沉箱1露出泥面8的部分，以减少波浪对结构的作用；所述碎石垫层5(厚度500mm)铺设于取水箱涵6与回填块石之间3，使取水箱涵6底部基础更为平整。上述各部分涉及的块石规格如下：块石基床4为10～100kg的规格石，防护块石2的规格与设计波浪相适应，回填块石3为1～1000kg的块石，碎石垫层5为粒径5～100mm的块石。
所述拦污格栅110进一步包括人孔109、活动拦污格栅116和人梯113，人孔109(尺寸为1000mm*1000mm)开设于靠外壁101的内测的拦污格栅中，用于人员进入取水池111；活动拦污格栅116设置在人孔109上，其平时处于关闭状态，用于阻隔水中杂物；人梯113(u型双相不锈钢，宽600mm，外壁内测外伸200mm)设置在人孔109下的外壁101内测上。当取水沉箱1出现严重堵塞时，可派人从人孔109经人梯进入取水沉箱1进行精准清淤，提高运营中可维护性。
所述拦污格栅101进一步包括取水管通道114，所述取水管通道114开设在取水池111顶部的拦污格栅中。取水管通道114中放入取水管道，通过消防泵将水抽走以作码头消防使用。
本实用新型的工作原理：本实用新型利用所述取水沉箱四壁对周围含泥量较高水体的阻隔，利用取水沉箱周边回填块石的土压力以满足沉箱结构在大浪作用下的稳定问题，采用外伸向海测的取水箱涵，以解决极端低水位的取水问题；取水箱涵中的水经进水口进入沉淀池，含泥的水体在该处沉淀过滤，减少淤泥对取水通道中淤积堵塞及对消防泵的损坏；沉淀池后设置左右两个取水池，其各单侧取水池能满足码头消防取水的要求，双侧取水池的设置可以实现一侧取水一侧作为安全储备；取水沉箱顶部设置拦污格栅，拦污格栅能拦截潮水带来的漂浮异物进入沉箱内部，避免造成取水通道堵塞。取水池顶部拦污格栅设置人孔，人孔上设置活动拦污格栅方便维护人员进出，人孔下方设置垂直爬梯以便维护人员下达取水沉箱内部进行清淤。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种半埋式取水沉箱结构，半埋于码头消防泵房平台下方的泥面中，朝向海测，用于消防取水，其特征在于：所述取水沉箱为箱型结构，其包括外壁、底板和进水口，所述外壁和底板构成取水沉箱主体，所述取水沉箱顶部为开口，所述外壁朝向海测的下方设置有进水口，通过所述取水沉箱顶部进行消防取水。
2.根据权利要求1所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：所述取水沉箱进一步包括取水池、沉淀池、沉淀池隔板和若干取水孔，所述沉淀池隔板设置在取水沉箱中，将取水沉箱内腔纵向分割成取水池和沉淀池，所述取水孔设置在沉淀池隔板下部，所述沉淀池设置朝向海测，并通过进水口与外界水体相通。
3.根据权利要求1所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：进一步包括取水箱涵和取水箱涵接头，所述取水箱涵接头突出设置在取水沉箱的进水口处，所述取水箱涵为两端开口的箱型结构，并沉放在水下，所述取水箱涵一端与取水箱涵接头相连接，另一端通向海测。
4.根据权利要求1所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：所述取水沉箱进一步包括取水池隔板和若干过水孔，所述取水池隔板设置在取水池中，将取水池内腔纵向分割成左右两池，所述若干过水孔设置在取水隔板中。
5.根据权利要求1所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：所述取水沉箱进一步包括外趾，所述外趾设置在取水沉箱底板四周，并突出于取水沉箱外壁。
6.根据权利要求1所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：所述取水沉箱进一步包括拦污格栅，所述拦污格栅设置在取水沉箱顶部。
7.根据权利要求1所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：进一步包括块基床底面、块石基床、回填块石、防护块石和碎石垫层，所述取水沉箱在安装前，需要将水底泥面挖至基床底面，所述块石基床铺设在基床底面上，所述取水沉箱坐放在块石基床上，所述回填块石铺设于块石基床上，其包围取水沉箱和取水箱涵四周，并铺设至原水底的泥面高度，所述防护块石铺设在取水沉箱周围的回填块石上，所述碎石垫层铺设于取水箱涵与回填块石之间。
8.根据权利要求6所述的一种半埋式取水沉箱结构，所述拦污格栅进一步包括人孔、活动拦污格栅和人梯，所述人孔开设于靠外壁的内测的拦污格栅中，所述活动拦污格栅设置在人孔上，所述人梯设置在人孔下的外壁内测上。
9.根据权利要求6所述的一种半埋式取水沉箱结构，其特征在于：所述拦污格栅进一步包括取水管通道，所述取水管通道开设在取水池顶部的拦污格栅中。
技术总结