桥梁深基坑围堰结构的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种桥梁深基坑围堰结构。


背景技术：

2.围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖深基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位。在桥梁基础施工中，当桥梁墩、台基础位于地表水位以下时，根据当地材料修筑成各种形式的土堰；在水较深且流速较大的河流可采用木板桩或钢板桩围堰，以及很多双层薄壁钢围堰。围堰的作用既可以防水、围水，又可以支撑深基坑的坑壁。
3.我国南方多为山区，河流纵横，常年水位变化大，每到雨季，河流水位上升极快，部分河流，水位变化达到1～2m/h。此种情况下，河道内承台施工通常采用深水围堰以确保施工正常进行，目前，常用的筑道围堰、双臂钢围堰、钢板桩围堰等可用于大部分河流围堰中；因桥梁墩位位于河道上，承台顶标高一般设计低于规划河床底标高，当河床为高位斜面硬岩时，常规深水围堰受质地及技术要求限制，难以在高位斜面硬岩面上施工，传统的围堰结构强度也难以满足高位斜面硬岩面的施工强度需要，难以保证施工期间能够安全渡汛，保障现场施工人身安全。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种桥梁深基坑围堰结构，用以解决现有技术中在河道高位斜面硬岩建筑围堰结构强度难以安全渡讯的缺陷，实现在河道高位斜面硬岩建筑桥梁的有效围护，保证施工安全。
5.本实用新型提供一种桥梁深基坑围堰结构，包括外封闭结构和内封闭结构，所述外封闭结构包围设于所述内封闭结构的外侧，所述外封闭结构包括竖直设于河床岩面且排列成封闭形状的多个第一钢管，所述第一钢管的共同外侧包围设有连续封闭形的第一钢板，所述内封闭结构包括竖直设于河床岩面且排列成封闭形状的多个第二钢管，所述第二钢管的共同内侧设有连续封闭形的第二钢板，相邻的所述第一钢管和所述第二钢管之间通过连接件固定，所述外封闭结构和内封闭结构之间设有填充物。
6.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述第一钢管和所述第二钢管相互交错设置。
7.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述第一钢管通过横撑或剪刀撑固定连接相邻的两个所述第二钢管，且所述横撑或剪刀撑在竖直方向上等间距排列。
8.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述外封闭结构和所述内封闭结构呈矩形状，所述内封闭结构相邻的两边通过第一支撑件连接，所述内封闭结构对立的两边通过第二支撑件连接。
9.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述填充物包括混凝土和填土，其中，所述填土设于所述混凝土的上方。
10.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述混凝土的高度高于河床高度。
11.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述第一钢板和所述第二钢管内部浇筑有泥浆。
12.根据本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，所述邻水侧的第一钢管和第一钢板表面设有防水材料。
13.本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构，通过竖直两排竖直布置在岩面的钢管围绕呈围堰骨架，并在围堰骨架上设置钢板，钢管与河床底部的岩面有效结合，保证了围堰施工在倾斜岩面的牢固性，解决了传统围堰无法在倾斜岩面扎根的问题，有效防止围堰移位，提高了围堰结构的稳定性。双层钢板之间通过连接件连接，中间通过混凝土和填土夯实，有效保证了围堰的强度，可以满足围堰对汛期的强度要求，保证施工人员安全，能够安全渡汛。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构俯视图；
16.图2是本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构断面图；
17.图3是本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构连接断面示意图；
18.图4是本实用新型提供的桥梁深基坑围堰结构总体断面图；
19.附图标记：
20.1：岩面；
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2：围堰本体；
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21：第一钢管；
21.22：第一钢板；
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23：第二钢管；
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24：第二钢板；
22.25：第一支撑件；
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26：第二支撑件；
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27：连接件；
23.28：填土；
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29：混凝土；
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3：承台；
24.31：桩基；
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32：开挖线。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
26.如图1-4所示，本实用新型实施例提供一种桥梁深基坑围堰结构，包括围堰本体2，围堰本体2设置在河道内部，其包括外封闭结构和内封闭结构，外封闭结构和内封闭结构均呈方形，外封闭结构包围设于内封闭结构的外侧。
27.外封闭结构包括竖直设于河床岩面1且排列成封闭形状的多个第一钢管21，第一钢管21的共同外侧包围设有连续封闭形的第一钢板22，即通过竖直的第一钢板22将外圈的第一钢管21包围。同样，内封闭结构包括竖直设于河床岩面1且排列成封闭形状的多个第二钢管23，第二钢管23的共同内侧设有连续封闭形的第二钢板24，即第二钢板24设置在第一钢板22围绕的矩形内部。
28.本实施例中，第一钢管21和第二钢管23是通过在河床岩面1上打孔固定在河床岩面1中。具体的，孔深为嵌入岩面1硬岩层100cm，间距150cm。第一钢管21和第二钢管23相互交错设置，即将孔位呈等边三角形布置。
29.为了保证第一钢管21和第二钢管23的强度，在第一钢管21和第二钢管23的内部浇筑有泥浆。
30.本实施例中的第一钢板22和第二钢板24为5mm的厚钢板，主要用于隔离河水。第一钢板22和第二钢板24分别与第一钢管21和第二钢管23经过满焊固定连接。同时在第一钢管21和第二钢管23之间还设置有连接件27，具体的，连接件27可以是横撑，也可以是剪刀撑，或者两者同时使用，使两排钢管之间连接牢固，提高围堰低于洪水的强度。横撑及剪刀撑从岩面1向上每2.5～3m间设置一道，可以采用槽钢焊接。
31.本实施例中，第一钢板22和第二钢板24之间具有一定的间隔，在第一钢板22和第二钢板24之间设有填充物进行进一步的加固。
32.具体的，填充物为混凝土29和填土28，从岩面1开始向上浇筑1.5m厚的混凝土29，然后在混凝土29上面部分全部填充填土28进行夯实。
33.进一步地，由于将第一钢板22和第二钢板24围成矩形状，在相邻的两个方向布置的第二钢板24两边通过第一支撑件25连接，优选的，第一支撑件25采用工字型钢梁支撑。对立的两边第二钢板24通过第二支撑件26连接，优选的，第二支撑件26采用横撑。
34.本实施例提供的围堰结构，保证了围堰施工在倾斜岩面的牢固性，解决了传统围堰无法在倾斜岩面扎根的问题，有效防止围堰移位，提高了围堰结构的稳定性。在第一钢板22和第二钢板24中间通过混凝土和填土夯实，有效保证了围堰的强度，可以满足围堰对汛期的强度要求，保证施工人员安全，能够安全渡汛。
35.本实用新型实施例提供的桥梁深基坑围堰结构的施工方法有如下步骤：
36.步骤1：对河床倾斜岩面1进行整平处理；
37.首先，确定好围堰的施工位置，确定设计桩位，确定承台3开挖位置及围堰本体2的开挖位置；
38.采用挖掘机挖除围堰内的土方，挖至硬质岩岩面1，并将岩面1按不同标高整平成台阶状；
39.步骤2：在整平的岩面1上设置双层围堰骨架；
40.本实施例中，双层围堰骨架为两排围绕成封闭形状的多个钢管，即第一钢管21和第二钢管23分别围成的矩形框结构。
41.施工时，采用潜孔钻在岩面1上钻孔，孔深为嵌入硬岩层100cm，间距150cm，钻孔为两排，分别固定第一钢管21和第二钢管23，孔位呈等边三角形布置；钻孔完成后安装第一钢管21和第二钢管23，优选的，第一钢管21和第二钢管23采用108钢管，钢管内注入水泥浆，提高双层围堰骨架的强度。
42.步骤3：对双层围堰骨架进行周向封闭式包围处理；
43.该步骤中，在第一钢管21的共同外侧设置第一钢板22，在第二钢管23的共同内侧设置第二钢板24，第一钢板22和第二钢板24均采用5mm厚的钢板，提高围堰的强度。第一钢板22和第二钢板24与108钢管之间通过满焊加固。并将第一钢板22、第二钢板24以及108钢管的高度设置到高于最高洪水位。
44.本实施例中，在邻水侧的第一钢管21和第一钢板22表面设置防水材料，以提高第一钢管21和第一钢板22的防水性，防止围堰漏水以及腐蚀。
45.步骤4：在双层围堰骨架之间设置连接件加固；
46.具体的，在第一钢管21和第二钢管23之间设置连接件27，连接件27可以是横撑，也可以是剪刀撑，或者两者同时使用，使两排钢管之间连接牢固，提高围堰低于洪水的强度。横撑及剪刀撑从岩面1向上每2.5～3m间设置一道，可以采用槽钢焊接。
47.步骤5：对双层围堰骨架之间的腔体进行填充。
48.填充物为混凝土29和填土28，混凝土29浇筑在底部，然后在混凝土29上方填入填土28。优选的，为了增强围堰的稳定性，混凝土29从岩面1开始向上浇筑1.5m厚形成刃角，1.5m厚混凝土29一般高于河床的高度，然后在混凝土29上面部分全部填充填土28进行夯实。
49.进一步地，由于将第一钢板22和第二钢板24围成矩形状，在相邻的两个方向布置的第二钢板24两边通过第一支撑件25连接，优选的，第一支撑件25采用工字型钢梁支撑。对立的两边第二钢板24通过第二支撑件26连接，优选的，第二支撑件26采用横撑，以保证围堰能够抗击洪水，保证安全渡汛。
50.在围堰本体2建筑完成后，在围堰本体2内部第二钢板24的内侧设置开挖线32，在开挖线32内部建筑承台3,承台3上设置多个桩基31，用于建筑桥墩。
51.值得一提的是，该施工方法优选是在枯水季的河道中实施的，在步骤1对河床倾斜岩面1进行整平处理的步骤前，在枯水季于河流内设计桩位处进行过渡性土围堰筑岛施工，在土围堰上精确放样设计桩位，确定承台3开挖位置及围堰本体2开挖位置。
52.在围堰本体2施工完成后，降低土围堰高程，确保汛期河道安全渡汛。
53.通过该施工方式建筑的桥梁深基坑围堰结构，解决了传统的钢板桩围堰、厂制钢围堰无法在斜岩面“生根”、产生较大位移的问题，解决现有技术中在河道高位斜面硬岩建筑围堰结构强度难以安全渡讯的缺陷，实现在河道高位斜面硬岩建筑桥梁的有效围护，保证施工安全。该围堰结构建筑的围堰使用钢材、混凝土数量少，降低施工成本，环保效果好。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。