深水水下加撑钢板桩围堰施工结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种深水水下围堰施工的技术领域，包括复合加强型钢板桩围堰，支撑原位拼装平台以及围堰支撑搁置固定系统。本发明专利技术在抽水之前率先完成水下部分支撑结构的安装，与传统施工工艺相比，具有较好的安全性，本发明专利技术设置以浮台作为支撑原位钢护筒拼装平台，配合平台吊架，围堰的支撑结构均可在该平台上实现原位安装，大大提升了施工效率，本发明专利技术在部分管桩上提前安装了围檩支撑搁置槽，方便了后续的围檩下放安装；围檩横撑与斜撑上设置了应力传感器和控制系统，可以在抽水期间根据围堰结构的受力，立即控制千斤顶加力，保证结构的安全。

【技术实现步骤摘要】
深水水下加撑钢板桩围堰施工结构及其施工方法
本专利技术涉及围堰施工
，具体涉及一种深水水下加撑钢板桩围堰施工结构及其施工方法。
技术介绍
跨大江大河，甚至跨海的特大桥梁，随着经济社会的发展，越来越多的出现在我国的桥梁工程中。上述施工不可避免的需要的进行深水基础施工，即利用围堰结构，给施工人员提供一个安全，方便的施工环境，这给工程师提出了一个难题，尤其是深水围堰的施工。钢板桩作为一种防水性能好，施工简便，且可回收重复利用等优势，可用做围堰施工。但当前将钢板桩应用于围堰施工的工程相对较少，通过分析发现，具体存在如下问题：目前国家未出台关于钢板桩施工的相关规范；钢板桩本身的生产工艺相对复杂，前期投入成本巨大；钢板桩应用于围堰施工，尤其是深水工程的难度较大。深水围堰施工首先要解决支撑结构的现场拼装问题，如若采用岸边制作运输的方案，会大大拖慢整个施工进度，其实是围堰结构支撑的安装，深水水下支撑的安装存在诸多困难，水压力，深水底的暗流等诸多因素，都会对安装精度产生较大的影响。综上所述，目前需要找到一种可以在围堰施工现场进行支撑结构原位拼装、并可以较高精度完成深水水下支撑安装的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构及其施工方法就显得十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，同时利用该施工结构提供一种施工方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，包括围堰结构、支撑搁置固定系统、支撑水面原位拼装平台；所述围堰结构包括钢板桩、管桩、转角处管桩、围檩、围檩横撑、围檩斜撑、承台和封底混凝土，还包括在钢板桩、管桩搭设前预设的若干钢护筒，钢护筒上于不同方向设置纵向导架和横向导架；钢板桩、管桩交错连接，并于转角处设置转角处管桩，钢板桩、管桩、转角处管桩围绕形成一个封闭区域，封闭区域内底部设置封底混凝土，封底混凝土上设置承台，钢板桩、管桩、转角处管桩的内侧设置围檩，相对的两个面的围檩之间设置围檩横撑，相邻的两个面上的围檩之间设置围檩斜撑；围檩处设置垫板，牛腿和斜拉杆。优选的，围檩的转角处设有加筋肋；所述横向导架和纵向导架在上下方向交错设置，横向导架通过抱箍和抱箍连接板固定在钢护筒上，所述纵向导架通过焊接和纵向导架斜撑固定；所述纵向导架和横向导架均由内外两部分组成，并通过导架连接梁连接。优选的，所述钢板桩为U形结构，钢板桩的两侧与圆管状的管桩侧壁固连。优选的，所述支撑搁置固定系统具体为：围檩横撑和围檩斜撑结构相同，围檩横撑或围檩斜撑的两端设有支撑垫块，支撑垫块通过由法兰盘连接的套管相连，围檩横撑或围檩斜撑还设有千斤顶，千斤顶通过千斤顶固定设备与两端的套管相连，且位于千斤顶顶部的一端的套管还设有支撑垫块。优选的，与千斤顶顶部相邻的支撑垫块上设有应力传感器，千斤顶上设有控制系统。优选的，围檩外侧安装有滑块，滑块内设有分别朝向两侧背向设置的两个千斤顶，每个千斤顶设置有围檩支撑搁置杆，滑块设有与围檩支撑搁置杆相配的搁置杆出孔，预设的管桩上设有与滑块相配的滑槽，滑槽设有与搁置杆出孔相配的围檩支撑搁置孔。优选的，围檩支撑搁置孔的外侧设有若干个对称设置且在其外侧合拢形成锥形结构的挡片。具体的，挡片在合拢时，在围檩支撑搁置孔的内侧形成一个圆锥形空腔，并且多个挡片对围檩支撑搁置孔形成遮蔽效果，当围檩支撑搁置杆将挡片撑开时，围檩支撑搁置杆穿过围檩支撑搁置孔达到预定的目的。挡片的数量为12个，在合拢时12个挡片正好环绕成型360度将围檩支撑搁置孔覆盖。具体到挡片的结构，挡片在围檩支撑搁置孔外侧形成一个平面，在围檩支撑搁置孔内侧形成一个圆锥形的空腔，用于容纳围檩支撑搁置杆的端部，并且与围檩支撑搁置杆端部相配。挡片预先设置在滑块两侧，并且预先在其与滑块之间形成一个有限力的连接，这样当围檩支撑搁置杆向外顶出时，能够将多个挡片顶出撑开，并去挡片与滑块的结合力，能够承受水下的压力。优选的，支撑水面原位拼装平台具体为：于围堰四周打设的钢护筒作为定位桩，在围堰围成空间内设置浮台作为围堰支撑的原位拼装平台，所述浮台由对称的两部分组成，浮台通过钢索固定在四边的钢护筒上，浮台上设置吊架轨道、平台吊架、两台起重吊机和一台打桩机，平台吊架搭建在吊架轨道上，浮台四周的设置与围堰支撑设计尺寸相配的伸缩平台，伸缩平台相对浮台伸缩设置。优选的，平台吊架包括桁架梁，桁架梁上设有移动小车，桁架梁下设有刚性支撑、柔性支撑和吊具，刚性支撑、柔性支撑设有吊架滚轮固定装置和滚轮，吊架滚轮固定装置设于吊架轨道上。一种深水水下加撑钢板桩围堰结构的施工方法，包括以下步骤：第一步、先在围堰四周搭设钢护筒作定位桩，紧接着在钢护筒围成的空间内搭建浮台，并用钢索将其固定；并在浮台上安装平台吊架，起重吊机和打桩机；第二步、在钢护筒上部利用抱箍和焊接技术安装纵向导架和横向导架，利用起重吊机将各钢板桩、管桩吊运至导架内的设计位置，利用打桩机进行打设施工；第三步、在浮台上，利用平台吊架，现场拼装围檩、围檩横撑和围檩斜撑；围檩由槽钢拼装而成，转角处设置了加筋肋；支撑结构与围檩间设置有支撑垫块；围檩与支撑安装好放置在浮台四周的伸缩平台上；第四步、利用两台起重吊机吊住围檩，收回伸缩平台，使围檩悬空，紧接着利用起重吊机向下吊装围檩至围堰四边中点位置管桩滑槽上设置的围檩支撑搁置孔上；第五步、对围堰内进行分级抽水，并对围檩结构进行逐层加固，安装垫板、牛腿和斜拉杆；抽完围堰内水后，在底层浇筑封底混凝土，施工承台，以完成围堰的全部施工。本专利技术与现有技术相比，有益效果是：（1）本专利技术在抽水之前率先完成水下部分支撑结构的安装，与传统施工工艺相比，具有较好的安全性。（2）本专利技术设置了以浮台作为支撑原位钢护筒拼装平台，配合平台吊架，围堰的支撑结构均可在该平台上实现原位安装，大大提升了施工效率。（3）本专利技术在部分管桩上提前安装了围檩支撑搁置槽，方便了后续的围檩下放安装；围檩横撑与斜撑上设置了应力传感器和控制系统，可以在抽水期间根据围堰结构的受力，立即控制千斤顶加力，保证结构的安全。附图说明图1是纵向、横向导架布置平面图；图2是纵向、横向导架布置侧视图；图3是围檩下放安装平面图；图4是围檩下放安装侧视图；图5是管桩和钢板桩连接示意图；图6是浮台平台布置图；图7是平台吊架结构示意图；图8是围檩、横撑结构示意图；图9是A处细节图；图10是围堰结构施工完成侧视图；图11是滑槽、滑块示意图。图中：1围堰2钢护筒3钢板桩4管桩5转角处管桩6纵向导架7导架连接梁8纵向导架斜撑9横向导架10抱箍11抱箍连接板12围檩13加筋肋14围檩横撑15围檩斜撑16围檩支撑搁置孔17承台18封底混凝土19钢索20浮台21吊架轨道22滚轮23平台吊架24吊架滚轮固定装置25刚性支撑26柔性支撑27桁架梁28运载小车29吊具30起重吊机31打桩机32伸缩平台33千斤顶34套管35法兰盘36千斤顶固定设备37支撑垫块38应力传感器39控制系统40垫板41牛腿42斜拉杆43围檩支撑搁置杆44滑块45滑槽46搁置杆出孔。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述说明。如果无特殊说明，本专利技术的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，包括围堰结构、支撑搁置固定系统、支撑水面原位拼装平台；所述围堰结构包括钢板桩（3）、管桩（4）、转角处管桩（5）、围檩（12）、围檩横撑（14）、围檩斜撑（15）、承台（17）和封底混凝土（18），还包括在钢板桩（3）、管桩（4）搭设前预设的若干钢护筒（2），钢护筒（2）上于不同方向设置纵向导架（6）和横向导架（9）；钢板桩（3）、管桩（4）交错连接，并于转角处设置转角处管桩（5），钢板桩（3）、管桩（4）、转角处管桩（5）围绕形成一个封闭区域，封闭区域内底部设置封底混凝土（18），封底混凝土（18）上设置承台（17），钢板桩（3）、管桩（4）、转角处管桩（5）的内侧设置围檩（12），相对的两个面的围檩（12）之间设置围檩横撑（14），相邻的两个面上的围檩（12）之间设置围檩斜撑（15）；围檩（12）处设置垫板（40），牛腿（41）和斜拉杆（42）。

【技术特征摘要】
1.一种深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，包括围堰结构、支撑搁置固定系统、支撑水面原位拼装平台；所述围堰结构包括钢板桩（3）、管桩（4）、转角处管桩（5）、围檩（12）、围檩横撑（14）、围檩斜撑（15）、承台（17）和封底混凝土（18），还包括在钢板桩（3）、管桩（4）搭设前预设的若干钢护筒（2），钢护筒（2）上于不同方向设置纵向导架（6）和横向导架（9）；钢板桩（3）、管桩（4）交错连接，并于转角处设置转角处管桩（5），钢板桩（3）、管桩（4）、转角处管桩（5）围绕形成一个封闭区域，封闭区域内底部设置封底混凝土（18），封底混凝土（18）上设置承台（17），钢板桩（3）、管桩（4）、转角处管桩（5）的内侧设置围檩（12），相对的两个面的围檩（12）之间设置围檩横撑（14），相邻的两个面上的围檩（12）之间设置围檩斜撑（15）；围檩（12）处设置垫板（40），牛腿（41）和斜拉杆（42）。2.根据权利要求1所述的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，围檩（12）的转角处设有加筋肋（13）；所述横向导架（9）和纵向导架（6）在上下方向交错设置，横向导架（9）通过抱箍（10）和抱箍连接板（11）固定在钢护筒（2）上，所述纵向导架（6）通过焊接和纵向导架斜撑（8）固定；所述纵向导架（6）和横向导架（9）均由内外两部分组成，并通过导架连接梁（7）连接。3.根据权利要求1或2所述的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，所述钢板桩（3）为U形结构，钢板桩（3）的两侧与圆管状的管桩（4）侧壁固连。4.根据权利要求1所述的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，所述支撑搁置固定系统具体为：围檩横撑（14）和围檩斜撑（15）结构相同，围檩横撑（14）或围檩斜撑（15）的两端设有支撑垫块（37），支撑垫块（37）通过由法兰盘（35）连接的套管（34）相连，围檩横撑（14）或围檩斜撑（15）还设有千斤顶（33），千斤顶（33）通过千斤顶固定设备（36）与两端的套管（34）相连，且位于千斤顶（33）顶部的一端的套管（34）还设有支撑垫块（37）。5.根据权利要求4所述的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，与千斤顶（33）顶部相邻的支撑垫块（37）上设有应力传感器（38），千斤顶（33）上设有控制系统（39）。6.根据权利要求4所述的深水水下加撑钢板桩围堰施工结构，其特征在于，围檩（12）外侧安装有滑块（44），滑块（44）内设有分别朝向两侧背向设置的两个千斤顶（33），每个千斤顶（33）设置有围檩支撑搁置杆（43），滑块（44）设有与围檩支撑搁置杆（43）相配的搁置杆出孔（46），预设的管桩（4）上设有与滑块（44）相配的滑槽（45）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新泉，
申请(专利权)人：杭州江润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33