一种竖向隐藏式围檩的堰模一体化双壁钢围堰的制作方法

1.本发明涉及桥梁基础施工装置的技术领域，具体是一种竖向隐藏式围檩的堰模一体化双壁钢围堰。


背景技术：

2.随着中国桥梁建设事业的蓬勃发展和科学技术的发展和施工经验的不断积累，水下基础的施工技术也在不断发展着，从沉井、沉箱技术到桩基础、管柱基础、钢板桩围堰技术的应用等，后来又出现的双承台钢管桩基础等，这些技术都相应的解决了一些水下基础施工的一些问题。
3.双壁钢围堰，作为桥梁深水基础施工中的一种新技术，桥梁基础双壁钢围堰的作用一是作为承台施工挡水结构，为桥梁基础施工提供一个干燥的作业环境；二是作为钻孔平台的支撑结构，承受的荷载包括水流冲击力、水头压力、以及由钻孔平台作用的竖向力。由于其具有强度高、刚度大、防水性能好的特点，并且待基础、墩台修筑出水面后又可将其拆除，避免堵塞水流和航道，因此，在许多特大桥深水基础施工中得到了广泛的应用。公开文献也报道了一些双壁钢围堰，例如：1、中国专利：一种双壁钢围堰，申请号：201610375079.5，申请日：2016.05.31，申请人：中铁五局集团有限公司，地址：550003贵州省贵阳市枣山路23号，申请人：中铁五局集团机械化工程有限责任公司，发明人：李荣、郑宇、刘有伟、何驰、沈杰，摘要：本发明公开了一种双壁钢围堰，在双壁钢围堰的横向围堰(5)与内撑杆（3）的交叉区域（1）处，设置混凝土加强块(2)。混凝土加强块(2)采用填充c25混凝土制作。在双壁钢围堰与撑杆交叉位置，设置混凝土加强块，能够减小该区域应力，从而减小杆件应变，阻止因应变扩散而造成的区域性应力过大，借此减小双壁钢围堰其他区域竖肋、平肋主要受力杆件截面尺寸，减小双壁钢围堰用钢量。通过在交叉区域处填充c25混凝土形成混凝土加强块，能够增加局部抗压强度，满足受力需要，保证整体稳定性。
4.2、中国专利：一种双壁钢围堰，申请号：201721278892.7，申请日：2017.09.29，专利权人：中铁六局集团广州工程有限公司，地址：510000广东省广州市番禺区东环街番禺大道北555号天安总部中心18号楼101单元，发明人：耿进军、马文杰、朱元浩、王谢军、张雷、董亮亮、朱东泳、唐平海、陆冠军、陈虹坤，摘要：本实用新型提供了一种双壁钢围堰，包括围堰本体，围堰本体内壁设置有多个用于与钢护筒侧壁相配合的导向装置，导向装置包括面板、连接杆和导向板，面板固接于围堰本体的内壁，连接杆两端分别与面板和导向板相连接。采用本实用新型技术方案的双壁钢围堰，双壁钢围堰在进行定位安装时，只需将围堰本体内壁上的任意两个导向装置与钢护筒的外壁进行配合定位，此后慢慢下放双壁钢围堰进可以实现其定位安装，操作简单方便，且由于导向装置设置在围堰本体的内壁上，从而减小双壁钢围堰的体积，进而易于双壁钢围堰的吊装控制，由此避免双壁钢围堰在吊装过程中发生卡接；导向装置包括面板、连接杆和导向板，从而使得导向装置拆装方便。
5.3、中国专利：水中低桩承台双壁钢围堰，申请号：201020600814.6，申请日：
2010.11.11，专利权人：中铁十三局集团有限公司地址：130033吉林省长春市岭东路2138号中铁十三局科技部，发明人：袁长春，摘要：一种水中低桩承台双壁钢围堰，属于造桥技术领域，其特征是：在内壁板、外壁板之间通过箱型梁获得整体固定，形成围堰内壁、外壁，内壁板、外壁板之间通过水平桁架协固，通过水平内撑和竖向撑杆对箱形壁体进行加强支护，刃脚为楔形，在钢护筒上安装牛腿、底节拼装平台、下放导向架、下放反力架。有益效果是：水中低桩承台双壁钢围堰体系受力明确、结构简单，其运用可使施工外部环境安全得到更好的保障，降低费用。
6.4、中国专利：一种双壁钢围堰，申请号：201721880579.0，申请日：2017.12.28，专利权人：中国建筑第四工程局有限公司，地址：510665广东省广州市天河区科韵路16号自编b栋5楼，发明人：姜振福，摘要：一种双壁钢围堰，包括首节围堰、第二节围堰、第三节围堰及第四节围堰，所述首节围堰底部为刃脚，顶部与第二节围堰底部连接，第二节围堰顶部与第三节围堰底部连接，第三节围堰顶部与第四节围堰底部连接，第二、第三、第四节围堰结构相同,本实用新型的优点是：整个围堰全部采用现场分块加工制作，运至墩位处拼装平台上采用高强螺栓进行拼装连接，能大幅提高工效，缩短工期，可周转循环使用，避免因切割拆除造成壁体变形、损坏导致不能循环使用浪费材料，钢围堰竖向连接采用预应力结构，在水面以上即可操作河床以上部分围堰与河床以下部分的分离工作，利用水的浮力将河床以上部分自动上浮至水面以上进行拆除，无需潜水作业，拆除周转速度快。
7.经实际应用研究发现，目前在桥梁深水基础施工中使用的双壁钢围堰存在施工不便捷和耗材多等缺点。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种竖向隐藏式围檩的堰模一体化双壁钢围堰，该双壁钢围堰施工便捷、耗钢材少，可适用于深水桥梁基础承台的施工作业，可依据承台的不同截面形式布置为不同的截面形式和不同的高度，为水下承台的施工提供一个干燥的作业环境，保障桥梁下构承台的施工质量。
9.为了实现本发明的目的，所采取的技术方案为：一种竖向隐藏式围檩的堰模一体化双壁钢围堰，其由多层钢围堰堆叠焊接而成，每层钢围堰由四块直角板块和多块平面板块围拼焊接而成，每层钢围堰的内腔都设置有内支撑，每一块所述的直角板块和平面板块都包括内壁板和外壁板，内壁板和外壁板上都分别设置有多层水平环板，内壁板上的水平环板和外壁板上的水平环板的高度相对应，两处相应高度的水平环板之间通过均布的多根水平支撑连接，内壁板和外壁板之间的一侧封堵焊接有一块隔仓板，隔仓板的内侧的两端分别焊接有一根竖向围檩，竖向围檩在同一板块内设置为通长，作为钢围堰内支撑的支撑围檩，两个竖向围檩也分别与对应的内壁板和外壁板焊接固定，两个竖向围檩之间固定连接有围檩支撑，内壁板和外壁板之间的另一侧的两块板壁内侧也分别固定有一根竖向围檩，两个竖向围檩之间也固定连接有围檩支撑；两块相邻板块焊接是一块板块有隔仓板一侧与另一块没有隔仓板的一侧焊接。两相邻钢围堰的连接是，下层钢围堰的顶部与上层钢围堰的底部通过水平环板焊接成一个整体。钢围堰可以在下放前在岸边陆地整体焊接完成后通过浮运或吊装至下放位置，也可以在下放位置分阶段拼装逐节下放；在钢围堰下沉着床过程中，通过在围堰仓室均匀对称浇筑夹壁混凝
土、砂袋和注水，以及在着床处吸泥、清淤来达到下沉到位的目的。
10.进一步优选的：最底层的钢围堰的底部的内壁板和外壁板之间设置有刃角结构，内壁板的底部高于外壁板的底部，内壁板的底部与外壁板的底部之间连接有封口刃角板。
11.进一步优选的：所述的封口刃角板的底面加设有刃角加劲板，以增加钢围堰底部的刚度，保证钢围堰在切土下沉的过程中底部不至于变形过大。
12.进一步优选的：所述的内壁板和外壁板之间的仓室内的两板壁上都设置有竖向加劲肋，竖向加劲肋采用l型角钢，其沿围堰高度方向布置，布置形式与壁板形成槽口状。
13.进一步优选的：所述的隔仓板的内侧设置有隔仓板加劲杆。
14.进一步优选的：所述的内支撑的两端分别通过内壁加劲板与两块板块连接处的内壁板固定连接。
15.进一步优选的：所述的水平支撑均连接固定于水平环板的上部。
16.进一步优选的：所述的竖向围檩采用槽钢，槽钢反扣布置于钢围堰仓室内部，槽钢的一侧焊接于壁板上，槽钢的开口面与隔仓板焊接。
17.进一步优选的：所述的水平支撑杆均采用l型角钢，在内支撑的支撑处要求有其中两条水平支撑杆的延长线均通过内壁加劲板的中心点；围檩支撑均采用l型角钢，在内支撑的支撑处要求有其中两条围檩支撑的延长线均通过内壁加劲板的中心点。
18.进一步优选的：所述的内支撑的轴线与内壁加劲板的截面形心在同一条直线上，每一块内壁加劲板划分为四个小块，分小节块焊接，以保证内壁加劲板与壁板之间焊接牢固。
19.本竖向隐藏式围檩的堰模一体化双壁钢围堰具有的优点为：1、可以在双壁钢围堰的加工拼装过程中精确定位安装隐藏式竖向围檩，隔仓板、隔仓板加劲杆、竖向围檩和围檩支撑设置于双壁钢围堰的内壁板和外壁板之间，形成隐藏式围檩，在围堰下放及承台施工不同抽水工况下免去了围檩安装拆除的这一步骤和承台模板安装的步骤，以达到能加快施工进度的目的。
20.2、优化了双壁钢围堰的受力形式，能抵抗抽水后围堰外侧的水压力及土压力的同时还能减少钢材的用量，能降低工程成本，具备一定的经济效益。
21.3、在利用本围堰内壁作为承台模板的情况下，可以有效地避免在承台施工的过程中，传统内置围檩与承台钢筋绑扎之间的空间碰撞，有利于施工过程中承台钢筋绑扎，使现场施工更便捷。
附图说明
22.图1为本竖向隐藏式围檩的堰模一体化双壁钢围堰的安装结构示意图；图2为图1的左视剖面示意图；图3为内支撑与内壁板的连接关系示意图；图4为图3的俯视示意图；图5为内支撑与内壁加劲板的连接关系示意图；图6为直角板块的结构示意图；图7为平面板块的结构示意图；图8为隔仓板与竖向围檩的安装关系立体结构示意图；
1的底部高于外壁板1-2的底部，内壁板1-1的底部与外壁板1-2的底部之间连接有封口刃角板3。所述的封口刃角板3的底面加设有刃角加劲板31，以增加钢围堰底部的刚度，保证钢围堰在切土下沉的过程中底部不至于变形过大。
28.所述的内壁板1-1和外壁板1-2之间的仓室内的两板壁上都设置有竖向加劲肋11，竖向加劲肋11采用l型角钢，其沿围堰高度方向布置，布置形式与壁板形成槽口状。
29.所述的内支撑7的两端分别通过内壁加劲板6与两块板块连接处的内壁板1-1固定连接。
30.所述的竖向围檩5采用槽钢，槽钢反扣布置于钢围堰仓室内部，槽钢的一侧焊接于壁板上，槽钢的开口面与隔仓板4焊接。
31.所述的水平支撑杆21均采用l型角钢，在内支撑7支撑处要求有其中两条水平支撑杆21的延长线均通过内壁加劲板6的中心点；围檩支撑51均采用l型角钢，在内支撑7支撑处要求有其中两条围檩支撑51的延长线均通过内壁加劲板6的中心点。
32.所述的内支撑7的轴线与内壁加劲板6的截面形心在同一条直线上，每一块内壁加劲板6划分为四个小块，分小节块焊接，以保证内壁加劲板6与壁板之间焊接牢固。
33.本双壁钢围堰可以在下放前在岸边陆地整体焊接完成后通过浮运或吊装至下放位置，也可以在下放位置分阶段拼装逐节下放；在钢围堰下沉着床过程中，通过在围堰仓室均匀对称浇筑夹壁混凝土、砂袋和注水，以及在着床处吸泥、清淤来达到下沉到位的目的。本双壁钢围堰的底部通过封底混凝土10固定于桩柱9上，承台8设置于封底混凝土10的顶部的双壁钢围堰内。本双壁钢围堰通过设置双壁隔舱来提升围堰整体的刚度，通过内支撑7、加劲板和围檩支撑51来抵抗抽水后围堰外侧的水压力及土压力。
34.相较于传统钢围堰（在围堰内侧布置水平方向围檩），本钢围堰在下放过程中可以省去围堰内侧围檩安装步骤，可以节省工期13%（传统钢围堰下放60天，本围堰下放50天）；本钢围堰设计能减少钢材用量，节省钢材量为8%（所施工承台的尺寸为长16.8m、宽10.8m、高4.5m，为满足施工需求，钢围堰的总高度为17m，传统钢围堰设计需415t，本钢围堰380t）；相较于传统钢围堰，由于将围檩隐藏与钢围堰内侧，在承台施工过程中可以有效的保证承台钢筋绑扎的完整性，承台钢筋施工的质量更能保证。
35.上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本技术的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本技术的保护范围。