专利名称：水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架的制作方法
技术领域：
本发明属桥梁加固修复技术领域，特别涉及的是一种水下桥墩墩 壁清洗方法及其活动支架。
背景技术：
由于设计缺陷、施工质量事故、地震或其它自然灾害、船舶撞击 及超负荷使用等原因，需要加固的已建成桥梁越来越多。如果桥墩的 水下墩身部分出现裂缝或其他病害，通常采用先在出现问题的桥墩外 周边一定范围内安设钢箱，然后在桥墩外壁和钢箱间浇注水下砼的方 法来对其进行加固。要使得新浇注的砼与原桥墩墩壁之间能很好地粘 结，就必须在加固砼浇注前对原桥墩外墩壁进行清洗，而如何安全、 高效地完成水下桥墩，特别是深水中的水下桥墩的外墩壁清洗这个问 题却一直没有得到解决。
发明内容
本发明的目的是为解决上述存在的问题，提供一种既安全可靠又 经济便捷的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架。
本发明的水下桥墩墩壁清洗方法是，用活动支架配合高压泵完成 水下桥墩需要清洗的墩壁的清洗。
本发明的水下桥墩墩壁清洗方法，其施工步骤如下
A根据桥墩墩身截面特征设计并加工活动支架，
B安装活动支架及其上的附属设备，
c将活动支架放入水中需要清洗的墩壁的位置，
D用高压泵提供高压水，高压水通过高压水管及高压射水喷头完 成需要清洗的墩壁的清洗。
上述的活动支架的主体为钢梁，钢梁的靠墩身一侧设有限位装 置，钢梁底部靠墩身一侧安装有轨道，轨道上安装有滑动动小车，滑 动动小车上安装有高压射水喷头，滑动动小车通过钢绳与小车牵引装 置连接，高压射水喷头通过高压水管与高压泵相连接。
上述的活动支架平截面内空形状与墩身平截面外廓形状相同，为圆形或矩形或多边形或椭圆形或圆端形，活动支架内净空尺寸为墩身
平截面尺寸加200 1000mm。
上述的活动支架的钢梁由钢桁架梁或型钢组合梁或钢管或钢桁 架梁与型钢组合梁构成。
上述的活动支架的钢梁间的连接处设置有或未设置调节装置，活 动支架内净空尺寸可调节或不可调节。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，根据高压泵的工作性能和相关参 数，在活动支架的钢梁的底部靠墩身一侧上安装轨道，轨道上安装滑 动动小车，滑动动小车上安装高压射水喷头，用钢绳连接滑动动小车 与小车牵引装置，用高压水管连接高压射水喷头与高压泵，用钢绳将 活动支架与起重设备连接，在钢梁的靠墩身一侧安装限位装置，用起 重设备将活动支架下放至需要清洗的墩壁的最上端或最下端的高度 位置，开启高压泵用高压射水喷头清洗需要清洗的墩壁并开启小车牵 引装置，滑动小车走完一个行程后，用起重设备将活动支架向下放或 向上提升H，直至完成需要清洗的墩壁的清洗。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，滑动小车走完一个行程后，活动 支架的下放或提升的距离H等于高压射水喷头的有效工作直径D。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，高压射水喷头的有效工作直径D 为50 500mm。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法,高压泵的工作压力为10 80MPa。 本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架，轻松实现了水下 桥墩墩壁清洗，在安全、经济及施工功效方面表现均非常优秀。安全 方面本发明水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架不需要施工人员进 行水下作业，极大地降低了该类施工的风险。经济效益方面本发明 的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架，既不需要使用特殊水下施工 设备也不需要潜水人员参与，可节约大量的施工成本，活动支架在施 工完成后还可回收再利用。施工功效方面本发明的下桥墩墩壁清洗 方法及其活动支架，施工效率高，可连续作业性强，占用施工区域小， 需要的附属设备少，自制设备的制作及安装极为方便，使用和操作方 法简单易学，需要的准备周期短，清洗速度快，可极大地縮短施工周期。
综上所述，本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架，解决 了水下桥墩加固修复施工过程中的一大难题，创造了一种既安全可靠 又经济便捷的水下桥墩墩壁清洗方法。
图1是本发明的水下桥墩墩壁清洗方法的工作原理示意图。 图2是实施本发明的轨道和滑动小车的装配关系的侧视图。 图3是实施本发明的轨道和滑动小车的装配关系的Q—Q视图。 图4是实施本发明方法的矩形活动支架的俯视图。 图5是实施本发明方法的矩形活动支架的A~~A视图。 图6是实施本发明方法的矩形活动支架的B^B视图。 图7是实施本发明方法的矩形活动支架的C—C视图的大样图。 图8是实施本发明方法的圆形活动支架的俯视图。 图9是实施本发明方法的圆形活动支架的D—D视图。 图10是实施本发明方法的圆形活动支架的E—E视图。 图11是实施本发明方法的圆形活动支架的F—F视图的大样图。 图12是实施本发明方法的圆端形活动支架的俯视图。 图13是实施本发明方法的圆端形活动支架的G—G视图。 图14是实施本发明方法的圆端形活动支架的H—H视图。 图15是实施本发明方法的圆端形活动支架的I一I视图的大样图。 图16是实施本发明方法的多边形活动支架的俯视图。 图17是实施本发明方法的多边形活动支架的J一J视图。 图18是实施本发明方法的多边形活动支架的K一K视图。 图19是实施本发明方法的多边形活动支架的L—L视图的大样图。 图20是实施本发明方法的椭圆形活动支架的俯视图。 图21是实施本发明方法的椭圆形活动支架的M—M视图。 图22是实施本发明方法的椭圆形活动支架的N—N视图。 图23是实施本发明方法的椭圆形活动支架的P—P视图的大样图。
具体实施方式
四川都江堰至汶711高速公路庙子坪岷江大桥总体布置为2 X 50m (简支T梁)+ (125+220 + 125) m连续刚构+ 17X50m (简支T 梁)，桥梁全长1440. 22m。庙子坪岷江大桥设计地震基本烈度为VU度。 2008年5月12日发生汶川8. 0级大地震，震中最大烈度达到XI度， 庙子坪岷江大桥距震中约7公里。总体来说，庙子坪岷江大桥经受住 了汶川8. 0级大地震的考验，但由于地震烈度过大，桥位处约为X度， 地震持续时间大于80s，震后经检测发现大桥5#墩墩底部以上2m处 (水下80m)及墩底向上第一道横隔板(水下68m)处均出现了裂纹， 需要对其实施修复加固。经多方过反复论证后，采用先在出现问题的 5#桥墩外周边一定范围内安设钢箱，然后在桥墩外壁和钢箱间浇注水 下砼的方法来对其进行加固加。为了使新浇注的砼与原桥墩墩壁之间 能很好地粘结，采用了本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架 对5tf桥墩水下需要加固的墩壁部分进行清洗。
本发明的水下桥墩墩壁清洗方法是，用活动支架1配合高压泵3 完成水下桥墩需要清洗的墩壁2的清洗。
本发明的水下桥墩墩壁清洗方法，其施工步骤如下
A根据桥墩墩身截面特征设计并加工活动支架1，
B安装活动支架1及其上的附属设备，
C将活动支架1放入水中需要清洗的墩壁2的位置，
D用高压泵3提供高压水，高压水通过高压水管12及高压射水 喷头5完成需要清洗的墩壁2的清洗。
上述的活动支架1的主体为钢梁6，钢梁6的靠墩身一侧设有限 位装置14，钢梁6底部靠墩身一侧安装有轨道7，轨道7上安装有滑 动动小车8，滑动动小车8上安装有高压射水喷头5，滑动动小车8 通过钢绳10与小车牵引装置11连接，高压射水喷头5通过高压水管 12与高压泵3相连接。
如图4 7所示，上述的活动支架1平截面内空形状与墩身平截 面外廓形状相同，为矩形或，活动支架内净空尺寸为墩身平截面尺寸 加300 500腿。
上述的活动支架1的钢梁6由钢桁架梁构成。
上述的活动支架1的钢梁6间的连接处设置有调节装置13，活动支架内净空尺寸可调节。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，根据高压泵3的工作性能和相关 参数，在活动支架1的钢梁6的底部靠墩身一侧上安装轨道7，轨道 7上安装滑动动小车8，滑动动小车8上安装高压射水喷头5，用钢 绳10连接滑动动小车8与小车牵引装置11，用高压水管12连接高 压射水喷头5与高压泵3，用钢绳9将活动支架1与起重设备4连接， 在钢梁6的靠墩身一侧安装限位装置14，用起重设备4将活动支架1 下放至需要清洗的墩壁2的最上端的高度位置，开启高压泵3用高压 射水喷头5清洗需要清洗的墩壁2并开启小车牵引装置11，滑动小 车8走完一个行程后，用起重设备4将活动支架1向下放提升200mm， 直至完成需要清洗的墩壁2的清洗。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，滑动小车8走完一个行程后，活 动支架1的下放或提升的距离H等于射水喷头5的有效工作直径D。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，射水喷头5的有效工作直径D为 200mm。
上述的水下桥墩墩壁清洗方法，高压泵的工作压力为50MPa。 实施例2:
如图8 11所示，本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支 架，除活动支架l平截面内空形状与墩身平截面外廓形状相同，为圆 形，活动支架1内净空尺寸为墩身平截面尺寸加200mm，活动支架1 的钢梁6由钢管构成，钢梁6间的连接处未设置调节装置13，活动 支架1内净空尺寸不可调节，将活动支架1下放至需要清洗的墩壁2 的最下端的高度位置，滑动小车8走完一个行程后，将活动支架l向 上提升50mm，高压射水喷头5的有效工作直径D为50mm，高压泵的 工作压力为10MPa外，其余均与实施例1相同。
实施例3:
如图12 15所示，本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支 架，除活动支架l平截面内空形状与墩身平截面外廓形状相同，为圆 端形，活动支架l内净空尺寸为墩身平截面尺寸加700mm，活动支架 1的钢梁6由型钢组合梁与钢桁架梁共同构成，钢梁6间的连接处未 设置调节装置13，活动支架1内净空尺寸不可调节，用起重设备4将活动支架1下放至需要清洗墩壁2的最下端的高度位置，滑动小车 8走完一个行程后，将活动支架1向上提升300mm，高压射水喷头5 的有效工作直径D为300mm，高压泵3的工作压力为70MPa外，其余 均与实施例l相同。 实施例4:
如图16 19所示，本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支 架，除活动支架l平截面内空形状与墩身平截面外廓形状相同，为多 边形，活动支架1内净空尺寸为墩身平截面尺寸加1000mm，活动支 架1的钢梁6由型钢组合梁与钢桁架梁构成，钢梁6间的连接处未设 置调节装置13，活动支架1内净空尺寸不可调节，滑动小车8走完 一个行程后，将活动支架1向下放500mm，高压射水喷头5的有效工 作直径D为500mm，高压泵3的工作压力为80MPa外，其余均与实施 例l相同。
实施例5:
如图20 23所示，本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支 架，除活动支架l平截面内空形状与墩身平截面外廓形状相同，为椭 圆形，活动支架l内净空尺寸为墩身平截面尺寸加400mm，活动支架 1的钢梁6由型钢组合梁构成，钢梁6间的连接处未设置调节装置， 活动支架1内净空尺寸不可调节，其余均与实施例1相同。
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权利要求
1.一种水下桥墩墩壁清洗方法，其特征在于用活动支架(1)配合高压泵(3)完成水下桥墩需要清洗的墩壁(2)的清洗。
2. 根据权利要求1所述的水下桥墩墩壁清洗方法，其特征在于施工 步骤如下A根据桥墩墩身截面特征设计并加工活动支架(1)，B安装活动支架(1)及其上的附属设备，C将活动支架(1)放入水中需要清洗的墩壁(2)的位置，D用高压泵(3)提供高压水，高压水通过高压水管(12)及高压射水喷头(5)完成需要清洗的墩壁(2)的清洗。
3. —种实施权利要求1或2所述的水下桥墩墩壁清洗方法的活动支 架，其特征在于活动支架(1)的主体为钢梁(6)，钢梁(6)的 靠墩身一侧设有限位装置(14)，钢梁(6)底部靠墩身一侧安装 有轨道(7)，轨道(7)上安装有滑动动小车(8)，滑动动小车(8) 上安装有高压射水喷头(5)，滑动动小车(8)通过钢绳(10)与 小车牵引装置(11)连接，高压射水喷头(5)通过高压水管(12) 与高压泵(3)相连接。
4. 根据权利要求3所述的活动支架，其特征在于活动支架(1)平截 面内空形状与墩身平截面外廓形状相同，为圆形或矩形或多边形 或椭圆形或圆端形，活动支架内净空尺寸为墩身平截面尺寸加 200 1000mm。
5. 根据权利要求3所述的活动支架，其特征在于活动支架(1)的钢 梁(6)由钢桁架梁或型钢组合梁或钢管或钢桁架梁与型钢组合梁 构成。
6. 根据权利要求3所述的活动支架，其特征在于构成活动支架(1) 的钢梁(6)间的连接处设置有或未设置调节装置(13)，活动支 架内净空尺寸可调节或不可调节。
7. 根据权利要求1或2所述的水下桥墩墩壁清洗方法，其特征在于 根据高压泵(3)的工作性能和相关参数，在活动支架(1)的钢 梁(6)的底部靠墩身一侧上安装轨道(7)，轨道(7)上安装滑动动小车(8)，滑动动小车(8)上安装高压射水喷头(5)，用钢 绳(10)连接滑动动小车(8)与小车牵引装置(11)，用高压水 管(12)连接高压射水喷头(5)与高压泵(3)，用钢绳(9)将 活动支架(1)与起重设备(4)连接，在钢梁(6)的靠墩身一侧 安装限位装置(14)，用起重设备(4)将活动支架(1)下放至需 要清洗的墩壁(2)的最上端或最下端的高度位置，开启高压泵(3) 用高压射水喷头(5)清洗需要清洗的墩壁(2)并开启小车牵引 装置(11)，滑动小车(8)走完一个行程后，用起重设备(4)将 活动支架(1)向下放或向上提升H，直至完成需要清洗的墩壁(2) 的清洗。
8. 根据权利要求1或2所述的水下桥墩墩壁清洗方法，其特征在于 滑动小车(8)走完一个行程后，活动支架(1)的下放或提升的 距离H等于高压射水喷头(5)的有效工作直径D。
9. 根据权利要求1或2所述的水下桥墩墩壁清洗方法，其特征在于 高压射水喷头(5)的有效工作直径D为50 500mm。
10. 根据权利要求1或2所述的水下桥墩墩壁清洗方法，其特征在于 高压泵(3)的工作压力为10 80MPa。
全文摘要
本发明涉及的是一种水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架，本方法是用活动支架配合高压泵完成水下桥墩墩壁的清洗。本方法的施工步骤如下A根据桥墩墩身截面特征设计并加工活动支架，B安装活动支架及其上的附属设备，C将活动支架放入水中需要清洗的墩壁的位置，D用高压泵提供高压水，高压水通过高压水管及高压射水喷头完成需要清洗的墩壁的清洗。本发明的水下桥墩墩壁清洗方法及其活动支架解决了水下桥墩加固修复施工过程中的一大难题，创造了一种既安全可靠又经济便捷的水下桥墩墩壁清洗方法。
文档编号E01D19/10GK101550677SQ200910059219
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者冯学钢, 张佐安, 李玉友, 牟行勇, 祥 王 申请人:四川路桥建设股份有限公司;四川盛大交通科研设计有限公司