大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法技术

本发明专利技术涉及大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法，包括步骤：1)施工准备；2)定位桩施工；3)封底砂袋填放；4)钢板围堰施工；5)承载横梁施工；6)围堰底部整平清渣施工；7)混凝土浇筑施工；8)围堰拆除。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术桩基引孔施工平台和冲孔机械现场布设方便，并可通过筒顶导向体控制冲孔重锤的落锤方向，有效降低了现场施工难度；本发明专利技术滑移料斗布设方便、封底砂袋现场移运容易，并可有效节省现场施工的难度，提升现场施工的安全性；本发明专利技术钢板围堰现场施工定位方便，并可有效提升定位桩的稳定性；本发明专利技术渣浆刮板的滑移刮板的横向位置可动态控制，降低了围堰底部清渣施工的难度。

Construction Method of Direction Hole Replacement Structure of Large Diameter Cofferdam

【技术实现步骤摘要】
大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法
本专利技术涉及一种可以提升施工结构的整体性、降低现场施工定位难度、提高现场施工效率、改善混凝土浇筑施工质量的大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法，属于桥梁工程领域，适用于砂卵石地质围堰施工工程。
技术介绍
在水中基础施工中，钢板围堰以其适用范围广，经济性好，施工速度快等诸多优势而成为各施工单位的首选方案。钢板围堰强度大、防水性能好，打入土、砾、卵石层时穿透性强，但在河床高差较大、地质情况复杂的施工环境下不易控制钢板围堰的定位打设精度，给施工带来困难。现有技术中已有一种深水硬岩钢板桩围堰引孔开槽注浆施工方法，包含以下步骤：安装引孔护筒导向架；根据导向架隔孔下放引孔护筒；利用旋挖钻机+筒状钻头隔孔引孔并出渣；拔出引孔钢护筒，引孔槽内抛填土；内支撑拼装下放施工；在钢板桩底部槽口内侧焊接注浆管，钢板桩底部打入开槽区域；围堰形成后，将水泥浆注入注浆管内封闭围堰底部透水通道。该施工技术在一定程度上解决了钢板围堰不易打设的难题，但在提高钢板围堰定位精度等方面尚待提高。综上所述，现有施工方法在适宜的工况取得了较好的效果，但在提升施工结构物整体性、降低钢板围堰定位难度等方面尚待进一步研究。鉴于此，目前亟待专利技术一种可以提升施工结构的整体性、降低现场施工定位难度、提高现场施工效率、改善混凝土浇筑施工质量的大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种不但可以提升施工结构的整体性、降低现场施工定位难度，而且可以提高现场施工效率，还可以改善混凝土浇筑施工质量的大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法。大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法，包括以下步骤：1)施工准备：现场测绘确定定位桩和钢板围堰的平面位置，制备施工所需要的定位桩、钢板围堰、封底砂袋、压密砂袋、滑移料斗和承载横梁；2)定位桩施工：在地基土层内打设平台桩和引孔护筒，并在平台桩顶部设铺设平台顶板；在引孔护筒的顶端部设置筒顶导向体；滑移平台板下表面与平台顶板之间设置移动滚轮和抬升支柱，滑移平台板上表面与冲孔机底板相接，并使平台顶板标高在外侧水体以上；在冲孔机底板上设置卷拉机械和冲孔机斜撑，冲孔机底板与平台顶板之间设置拉索锚筋；卷拉机械与冲孔重锤通过卷拉绳索连接；利用冲孔重锤进行现场冲孔施工，冲孔完成后进行定位桩的打设施工；调整抬升支柱的高度，使移动滚轮落于平台顶板上，再借助外部推拉设备将滑移平台板连同卷拉机械移位；3)封底砂袋填放：在平台顶板上设置调运台车，并在调运台车的台车顶板上设置滑移料斗，在滑移料斗与推移挡板之间设置斜向推杆和横向推杆；通过横向推杆将滑移料斗推至引孔护筒正上方，解除槽侧连板对限位连杆的约束，并通过斜向推杆调整滑移料斗的倾斜角度，向定位桩内部投放封底砂袋；4)钢板围堰施工：校核封底砂袋的高度，向定位桩内部依次设置中间砂柱和压密砂袋；在平台桩上设置桩侧连接体和校位杆，并通过校位杆校正导向槽板的横向位置；在设定位置打设钢板围堰，并使钢板围堰的底端插入地基土层内；在钢板围堰的内侧依次设置第一横撑和第二横撑；5)承载横梁施工：先测试确定承载横梁的布设高程，再在钢板围堰的内侧壁上设置滑移横梁，并在相对的滑移横梁上设置沿滑移横梁横向滑动的承载横梁；6)围堰底部整平清渣施工：在承载横梁上设置滑动挂槽，并在滑动挂槽的下表面设置连接挂板；连接挂板与渣浆收集箱之间设置连接吊杆，连接挂板与渣浆刮板之间依次设置固定支杆和刮板滑槽；渣浆刮板与滑动挂槽之间设置刮板斜撑，渣浆刮板与渣浆收集箱之间设置渣浆连接管；7)混凝土浇筑施工：在地基土层上进行待浇筑混凝土的浇筑施工；在承载横梁上，距灌注连接管由近及远依次设置振动挂杆、余浆挡板和余浆收集槽，并使承载横梁与振动挂杆、余浆挡板和余浆收集槽分别通过嵌套连接体连接；在余浆收集槽与余浆挡板之间设置余浆连接管；在振动挂杆的底端部依次设置振动底板和柔性连接板，并在振动底板的上表面设置振动密实器；在承载横梁上设置灌注台车，并使灌注台车与混凝土灌注槽连接；在混凝土灌注槽的底端设置灌注连接管；待浇筑混凝土通过灌注连接管浇筑时，先通过振动底板进行振动密实，再采用余浆刮板进行刮平，并借助余浆收集槽收集多余的混凝土；8)围堰拆除：围堰拆除时，先拆除第二横撑、第一横撑和钢板围堰，再上提砂袋定位杆和定位桩，并通过排砂冲管向中间砂柱内冲水，封底砂袋由砂袋刺破体刺破。作为优选：步骤2)所述筒顶导向体由连接套筒和导向筒体组成，并在导向筒体的内侧壁上设置侧壁保护层；所述导向筒体横断面呈圆台形，由钢板轧制而成；所述连接套筒设于引孔护筒的外侧；所述抬升支柱与滑移平台板通过螺栓孔连接，抬升支柱对称设于移动滚轮的两侧。作为优选：步骤3)所述调运台车由移动滚轮、台车底板、台车撑柱、台车顶板和推移挡板组成，并使推移挡板与台车底板垂直连接，台车底板下部设置移动滚轮，台车底板上部设置台车撑柱，台车撑柱支撑台车顶板；所述滑移料斗由装料槽、卸料侧板和限位连杆组成，分别在卸料侧板和装料槽的侧壁上设置槽侧连板和侧壁挡板，并使限位连杆的两端分别与侧壁挡板和槽侧连板相连接；在装料槽的侧壁上设置表面振动器，在卸料侧板与装料槽相接处设置转动连轴。作为优选：步骤1)和步骤4)所述压密砂袋的上表面和下表面分别设置砂袋上挡板和砂袋下挡板，压密砂袋内部穿设砂袋定位杆，并在砂袋定位杆的内部设置排砂冲管。作为优选：步骤4)所述定位桩采用钢管轧制而成，定位桩底部设置砂袋刺破体和砂袋限位体，定位桩顶端设置与砂袋定位杆连接的限位帽板；所述砂袋刺破体和砂袋限位体上均设置面向封底砂袋的切割刃。作为优选：步骤5)所述滑移横梁采用型钢或钢板轧制而成，在滑移横梁上设置横向滑槽；所述承载横梁采用型钢或钢板轧制而成，在承载横梁的两端设置与横向滑槽相接的滑移连接体。作为优选：步骤6)所述滑动挂槽横断面呈C形，采用钢板轧制而成，在滑动挂槽的上部设置牵引连板，并使牵引连板通过横向牵引绳与外部牵引设备相连；所述渣浆刮板由固定刮板和滑移刮板组成，并在固定刮板的顶部设置与滑移刮板连接的刮板滑槽；在滑移刮板的外边沿竖向设置向内倾斜的板侧导向板，滑移刮板侧面设置斜向拦渣板；在固定刮板和滑移刮板的顶部分别设置固定支杆和移动支杆，并在固定支杆和移动支杆之间设置可调撑杆；所述可调撑杆采用螺栓或弹簧材料制成；固定支杆的顶部通过连接挂板与滑动挂槽连接；所述渣浆收集箱由收集箱顶板、收集箱侧板、收集箱底板和转动挡板组成；转动挡板与收集箱侧板之间设置挡板控位筋，转动挡板与收集箱底板之间设置卸料转轴；所述转动挡板由两块条形钢板组成，两块条形钢板接缝处的下表面设置杆底撑板，并在杆底撑板与收集箱顶板之间设置卸料控制杆；所述卸料控制杆采用螺杆或钢管或钢板，与收集箱顶板通过螺栓连接或挂钩连接。作为优选：步骤7)所述嵌套连接体采用钢板轧制而成，套于承载横梁的外侧，嵌套连接体上表面设置引绳连接体，并使引绳连接体通过横向牵引绳与外部牵引设备相连；所述余浆挡板采用钢板或合金板，其底端设置余浆刮板；所述灌注台车由连接顶板和滑移滚轴组成，并在连接顶板与滑移滚轴之间设置滚轴限位体。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术桩基引孔施工平台和冲孔机械现场布设方便，并可通过筒顶导向体控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：1)施工准备：现场测绘确定定位桩(1)和钢板围堰(2)的平面位置，制备施工所需要的定位桩(1)、钢板围堰(2)、封底砂袋(3)、压密砂袋(4)、滑移料斗(5)和承载横梁(6)；2)定位桩(1)施工：在地基土层(7)内打设平台桩(8)和引孔护筒(9)，并在平台桩(8)顶部设铺设平台顶板(10)；在引孔护筒(9)的顶端部设置筒顶导向体(11)；滑移平台板(12)下表面与平台顶板(10)之间设置移动滚轮(13)和抬升支柱(14)，滑移平台板(12)上表面与冲孔机底板(15)相接，并使平台顶板标高在外侧水体(96)以上；在冲孔机底板(15)上设置卷拉机械(17)和冲孔机斜撑(18)，冲孔机底板(15)与平台顶板(10)之间设置拉索锚筋(16)；卷拉机械(17)与冲孔重锤(19)通过卷拉绳索(20)连接；利用冲孔重锤(19)进行现场冲孔施工，冲孔完成后进行定位桩(1)的打设施工；调整抬升支柱(14)的高度，使移动滚轮(13)落于平台顶板(10)上，再借助外部推拉设备将滑移平台板(12)连同卷拉机械(17)移位；3)封底砂袋(3)填放：在平台顶板(10)上设置调运台车(21)，并在调运台车(21)的台车顶板(22)上设置滑移料斗(5)，在滑移料斗(5)与推移挡板(24)之间设置斜向推杆(25)和横向推杆(26)；通过横向推杆(26)将滑移料斗(5)推至引孔护筒(9)正上方，解除槽侧连板(27)对限位连杆(28)的约束，并通过斜向推杆(25)调整滑移料斗(5)的倾斜角度，向定位桩(1)内部投放封底砂袋(3)；4)钢板围堰(2)施工：校核封底砂袋(3)的高度，向定位桩(1)内部依次设置中间砂柱(29)和压密砂袋(4)；在平台桩(8)上设置桩侧连接体(30)和校位杆(31)，并通过校位杆(31)校正导向槽板(32)的横向位置；在设定位置打设钢板围堰(2)，并使钢板围堰(2)的底端插入地基土层(7)内；在钢板围堰(2)的内侧依次设置第一横撑(33)和第二横撑(34)；5)承载横梁(6)施工：先测试确定承载横梁(6)的布设高程，再在钢板围堰(2)的内侧壁上设置滑移横梁(35)，并在相对的滑移横梁(35)上设置沿滑移横梁(35)横向滑动的承载横梁(6)；6)围堰底部整平清渣施工：在承载横梁(6)上设置滑动挂槽(36)，并在滑动挂槽(36)的下表面设置连接挂板(37)；连接挂板(37)与渣浆收集箱(38)之间设置连接吊杆(39)，连接挂板(37)与渣浆刮板(40)之间依次设置固定支杆(41)和刮板滑槽(42)；渣浆刮板(40)与滑动挂槽(36)之间设置刮板斜撑(43)，渣浆刮板(40)与渣浆收集箱(38)之间设置渣浆连接管(44)；7)混凝土浇筑施工：在地基土层(7)上进行待浇筑混凝土(95)的浇筑施工；在承载横梁(6)上，距灌注连接管(45)由近及远依次设置振动挂杆(46)、余浆挡板(47)和余浆收集槽(48)，并使承载横梁(6)与振动挂杆(46)、余浆挡板(47)和余浆收集槽(48)分别通过嵌套连接体(49)连接；在余浆收集槽(48)与余浆挡板(47)之间设置余浆连接管(50)；在振动挂杆(46)的底端部依次设置振动底板(51)和柔性连接板(52)，并在振动底板(51)的上表面设置振动密实器(53)；在承载横梁(6)上设置灌注台车(54)，并使灌注台车(54)与混凝土灌注槽(55)连接；在混凝土灌注槽(55)的底端设置灌注连接管(45)；待浇筑混凝土(95)通过灌注连接管(45)浇筑时，先通过振动底板(51)进行振动密实，再采用余浆刮板(92)进行刮平，并借助余浆收集槽(48)收集多余的混凝土；8)围堰拆除：围堰拆除时，先拆除第二横撑(34)、第一横撑(33)和钢板围堰(2)，再上提砂袋定位杆(67)和定位桩(1)，并通过排砂冲管(68)向中间砂柱(29)内冲水，封底砂袋(3)由砂袋刺破体(69)刺破。...

【技术特征摘要】
1.大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：1)施工准备：现场测绘确定定位桩(1)和钢板围堰(2)的平面位置，制备施工所需要的定位桩(1)、钢板围堰(2)、封底砂袋(3)、压密砂袋(4)、滑移料斗(5)和承载横梁(6)；2)定位桩(1)施工：在地基土层(7)内打设平台桩(8)和引孔护筒(9)，并在平台桩(8)顶部设铺设平台顶板(10)；在引孔护筒(9)的顶端部设置筒顶导向体(11)；滑移平台板(12)下表面与平台顶板(10)之间设置移动滚轮(13)和抬升支柱(14)，滑移平台板(12)上表面与冲孔机底板(15)相接，并使平台顶板标高在外侧水体(96)以上；在冲孔机底板(15)上设置卷拉机械(17)和冲孔机斜撑(18)，冲孔机底板(15)与平台顶板(10)之间设置拉索锚筋(16)；卷拉机械(17)与冲孔重锤(19)通过卷拉绳索(20)连接；利用冲孔重锤(19)进行现场冲孔施工，冲孔完成后进行定位桩(1)的打设施工；调整抬升支柱(14)的高度，使移动滚轮(13)落于平台顶板(10)上，再借助外部推拉设备将滑移平台板(12)连同卷拉机械(17)移位；3)封底砂袋(3)填放：在平台顶板(10)上设置调运台车(21)，并在调运台车(21)的台车顶板(22)上设置滑移料斗(5)，在滑移料斗(5)与推移挡板(24)之间设置斜向推杆(25)和横向推杆(26)；通过横向推杆(26)将滑移料斗(5)推至引孔护筒(9)正上方，解除槽侧连板(27)对限位连杆(28)的约束，并通过斜向推杆(25)调整滑移料斗(5)的倾斜角度，向定位桩(1)内部投放封底砂袋(3)；4)钢板围堰(2)施工：校核封底砂袋(3)的高度，向定位桩(1)内部依次设置中间砂柱(29)和压密砂袋(4)；在平台桩(8)上设置桩侧连接体(30)和校位杆(31)，并通过校位杆(31)校正导向槽板(32)的横向位置；在设定位置打设钢板围堰(2)，并使钢板围堰(2)的底端插入地基土层(7)内；在钢板围堰(2)的内侧依次设置第一横撑(33)和第二横撑(34)；5)承载横梁(6)施工：先测试确定承载横梁(6)的布设高程，再在钢板围堰(2)的内侧壁上设置滑移横梁(35)，并在相对的滑移横梁(35)上设置沿滑移横梁(35)横向滑动的承载横梁(6)；6)围堰底部整平清渣施工：在承载横梁(6)上设置滑动挂槽(36)，并在滑动挂槽(36)的下表面设置连接挂板(37)；连接挂板(37)与渣浆收集箱(38)之间设置连接吊杆(39)，连接挂板(37)与渣浆刮板(40)之间依次设置固定支杆(41)和刮板滑槽(42)；渣浆刮板(40)与滑动挂槽(36)之间设置刮板斜撑(43)，渣浆刮板(40)与渣浆收集箱(38)之间设置渣浆连接管(44)；7)混凝土浇筑施工：在地基土层(7)上进行待浇筑混凝土(95)的浇筑施工；在承载横梁(6)上，距灌注连接管(45)由近及远依次设置振动挂杆(46)、余浆挡板(47)和余浆收集槽(48)，并使承载横梁(6)与振动挂杆(46)、余浆挡板(47)和余浆收集槽(48)分别通过嵌套连接体(49)连接；在余浆收集槽(48)与余浆挡板(47)之间设置余浆连接管(50)；在振动挂杆(46)的底端部依次设置振动底板(51)和柔性连接板(52)，并在振动底板(51)的上表面设置振动密实器(53)；在承载横梁(6)上设置灌注台车(54)，并使灌注台车(54)与混凝土灌注槽(55)连接；在混凝土灌注槽(55)的底端设置灌注连接管(45)；待浇筑混凝土(95)通过灌注连接管(45)浇筑时，先通过振动底板(51)进行振动密实，再采用余浆刮板(92)进行刮平，并借助余浆收集槽(48)收集多余的混凝土；8)围堰拆除：围堰拆除时，先拆除第二横撑(34)、第一横撑(33)和钢板围堰(2)，再上提砂袋定位杆(67)和定位桩(1)，并通过排砂冲管(68)向中间砂柱(29)内冲水，封底砂袋(3)由砂袋刺破体(69)刺破。2.根据权利要求1所述的大直径卵石地质围堰引孔换填结构的施工方法，其特征在于：步骤2)所述筒顶导向体(11)由连接套筒(56)和导向筒体(57)组成，并在导向筒体(57)的内侧壁上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔健，孙学军，彭申凯，钱申春，刘晓晗，任杰，王生涛，
申请(专利权)人：安徽省公路桥梁工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34