8字形双壁钢围堰及施工操作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种8字形双壁钢围堰及施工操作工艺；该围堰由内壁板、外壁板、隔舱板、水平斜撑、内环板、外环板、竖肋、竖箱、刃脚、钢管内支撑及封底混凝土组成；内壁板、外壁板以及竖箱形成8字形双壁钢围堰的主体，内壁板和外壁板的内侧分别焊接有竖肋，并且，内壁板与内环板焊接成整体，外壁板与外环板焊接成整体，内环板和外环板之间焊接有水平斜撑，内壁板、外壁板之间由多个隔舱板分隔开；内壁板和外壁板的底部设置刃脚，两者的内腔填充有夹壁混凝土，内壁板的底部与封底混凝土接触处设置止水板。本发明专利技术能很好地解决常用双壁钢围堰在长宽比较大承台施工过程种所面临的一系列问题，满足安全、经济、降本增效的目的。

8-shaped double wall steel cofferdam and construction operation technology

The invention discloses an 8-shaped double wall steel cofferdam and a construction operation process; the cofferdam is composed of an inner wall plate, an outer wall plate, a compartment plate, a horizontal diagonal brace, an inner ring plate, an outer ring plate, a vertical rib, a vertical box, a cutting edge foot, an inner support of a steel pipe and a bottom sealing concrete; the inner wall plate, the outer wall plate and the vertical box form the main body of an 8-shaped double wall steel cofferdam, and the inner sides of the inner wall plate and the outer wall plate are respectively welded with vertical plates The inner wall plate and the inner ring plate are welded as a whole, the outer wall plate and the outer ring plate are welded as a whole, the inner ring plate and the outer ring plate are welded with horizontal diagonal braces, the inner wall plate and the outer wall plate are separated by a plurality of compartment plates; the bottom of the inner wall plate and the outer wall plate are provided with edge feet, the inner cavities of the two are filled with wall clamping concrete, and the bottom of the inner wall plate and the bottom sealing concrete are provided with water stop plates \u3002 The invention can well solve a series of problems faced by common double wall steel cofferdams in the construction process of bearing platform with large length width ratio, and meet the purposes of safety, economy, cost reduction and efficiency increase.

【技术实现步骤摘要】
8字形双壁钢围堰及施工操作工艺
本专利技术涉及围堰施工领域，具体来讲是一种8字形双壁钢围堰及施工操作工艺。
技术介绍
钢围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护钢结构。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，开挖基坑，修筑建筑物。常见的钢围堰有钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰、双壁钢套箱围堰、单壁钢套箱围堰和钢吊箱围堰。1).钢板桩围堰：主要适用于基底深度在6-8m的中小型承台基坑开挖时挡水、挡土的围护设施。目前，国内常用的钢板桩主要为拉森四型和拉森六型。其主要优点为施工较快捷，材料用量少且回收率高，主要不足是刚度较小，桩长大于12m以上时内部支撑较多，防渗能力较差。2).锁扣钢管桩围堰：主要适用于深度在8-18m的中大型承台基坑开挖时挡水、挡土的围护设施。其主要优点为钢管桩的刚度强度比钢板桩大，内部支撑较少，可根据围堰实际使用要求选用钢管桩直径和壁厚，适应性更强。对于卵石层或无覆盖层的复杂地质可在灌注桩施工期间同步进行钢管桩围堰成孔插打施工以节约工期，材料用量比双壁套箱围堰或双层钢板桩围堰少，且回收率高。主要不足是需要加工场地进行现场制作，加工制作精度要求较高。3).双壁钢套箱围堰：双壁钢套箱围堰适用于深水基础施工，主要应用于长江及主要河流基础的施工。为便于加工制造和满足结构受力要求，围堰壁厚一般为1.2m-2.0m。主要优点是围堰整体刚度及强度大，具有自浮功能，可采用先定位下沉围堰再插打钢护筒的工艺。主要不足为承台或河床面以下的材料不可回收、可回收部分的材料利用率很低，焊缝探伤及水密性试验要求高，整体沉放施工难度大，因此双壁围堰成本相对较高。4).单壁钢套箱围堰：单壁钢套箱围堰一般适用于基础深度为4-10m、围堰直径较小、覆盖层较薄的基础维护施工。其加工制作要求、沉放工艺及材料可回收性同于双壁钢套箱围堰。5).钢吊箱围堰：钢吊箱主要应用于深水高桩承台基础施工，围堰需设置底板。主要分为单壁吊箱围堰和双壁吊箱围堰，其中单壁吊箱围堰适宜于抽水水位差在10m以内的，否则需设计强大的内支撑结构或采用双壁钢吊箱围堰。对于深水基础的施工，通常采用双壁钢围堰。常用的双壁钢围堰有圆形、圆端矩形和矩形。钢围堰构形与承台平面形状相适应可减少钢材用量，减少封底混凝土用量，减少承台施工模板安装工序，相应提高工效。圆形结构受力均匀，构件便于标准化制作，但对于长宽比较大的承台施工，采用圆形围堰河岸河心侧外壁之间的距离长，在水下倾斜坡岸上着床下沉不稳定，岸侧土压力大，容易受稳定坡角与附近临时结构布局的限制，水下岸坡不具备大面积整平的条件时，其使用将受限。同时，大部分空间多余，将造成原材料不必要的浪费，增加成本，降低了工效，占用水域面积较大，造成船只通行不便，示意图如图1所示。圆端矩形双壁钢围堰，对于长宽比较大的承台施工，能最大限度与承台外形相适应，但结构受力不均，圆弧段与直线段交接处截面弯矩大，需设置较多的内支撑，环板间距小且数量多方能满足受力要求，环块对接焊工作量大，安装速度慢。同时，内支撑较多会压缩施工空间，圆端矩形双壁钢围堰示意图如图2所示。矩形双壁钢围堰对于长宽比较大的承台施工其优缺点与圆端矩形双壁钢围堰相似，矩形双壁钢围堰示意图如图3所示。基于以上特点，本专利技术在此提供一种新型的围堰结构形式—8字形双壁钢围堰能很好地解决常用双壁钢围堰在长宽比较大承台施工过程种所面临的一系列问题，满足安全、经济、降本增效的目的。
技术实现思路
因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种8字形双壁钢围堰及施工操作工艺，能很好地解决常用双壁钢围堰在长宽比较大承台施工过程种所面临的一系列问题，满足安全、经济、降本增效的目的。本专利技术是这样实现的，构造一种8字形双壁钢围堰，其特征在于：8字形双壁钢围堰由内壁板、外壁板、隔舱板、水平斜撑、内环板、外环板、竖肋、竖箱、刃脚、钢管内支撑及封底混凝土组成；内壁板、外壁板以及竖箱形成8字形双壁钢围堰的主体，内壁板和外壁板的内侧分别焊接有竖肋，并且，内壁板与内环板焊接成整体，外壁板与外环板焊接成整体，内环板和外环板之间焊接有水平斜撑，内壁板、外壁板之间由多个隔舱板分隔开；内壁板和外壁板的底部设置刃脚，两者的内腔填充有夹壁混凝土，内壁板的底部与封底混凝土接触处设置止水板。一种8字形双壁钢围堰施工操作工艺，其特征在于：按照如下方式实现；1）、双壁钢围堰加工制造；a，双壁钢围堰宜在工厂加工，不具备条件的可考虑现场加工；b，按设计文件中划分的焊缝等级进行焊缝质量检测，所有焊缝均需做水密性试验；c，钢围堰制作分为块件制作—现场组拼、整节段制作—下水浮运两种方式，块件与整节段可在现场制作也可在工厂制作，根据实施条件选择合适的方式；d，水平斜撑为重要受力构件，一般情况下不允许对接，无法避免时严格按规范要求对接，且数量不宜过多；2)、双壁钢围堰现场安装；a，现场安装根据地形、水文、运输、吊装条件选择合适的方法；b，围堰较高时，前两个节段需收集围堰整体环向焊接变形数据，为后续节段调整做数据支撑；c，逐节段对现场安装质量做检查，除焊接质量检查外，还包括构件变形检查（尤其是水平斜撑）、板破损检查等。制定质检表格，按清单进行检查；d，围堰注水下沉应均匀缓慢下沉，按频率监测围堰偏位及姿态。着床前绘制水下地形，实时记录切入覆盖层深度，并做好遇到孤石、岩面凸起的应急预案e，夹舱混凝土浇筑宜对称浇筑，控制相邻隔舱内混凝土高差；f，软土覆盖层较厚的围堰，当围堰面积较小时，吸泥下沉时可先吸中间，后吸周圈形成锅底形；砂卵石覆盖层，且厚度较浅时，以周圈吸泥为主；当围堰面积很大，且吸泥深度较小时，以周圈吸泥为主；g围堰下沉到位后绘制围堰周圈水下地形图，潜水员下水检查，对缺口和缝隙进行封堵；h，封底混凝土浇筑重在组织混凝土生产、运输、泵送与灌注系统的布置。围堰面积较小时可多点同步浇筑，面积较大时可分舱浇筑或单边推进循环导管法浇筑。本专利技术具有如下优点：本专利技术提供8字形双壁钢围堰，由内壁板、外壁板、隔舱板、水平斜撑、水平环板、竖肋、竖箱、刃脚、钢管内支撑及封底混凝土组成。具有如下特点；8字形双壁钢围堰，结合了圆形、圆端矩形、矩形钢围堰的所有优势，主要有如下几个特点：1).8字形双壁钢围堰受力均匀合理，围堰外的土压力和水压力转化为弧形围堰的环向压力，弧形结构在受到径向均布荷载的作用下，其合理拱轴线为弧形，此时结构仅受到轴力，其剪力和弯矩均为0，其受力示意图如图4所示。采用8字形双壁钢围堰改善长宽比较大的深水桩基及承台施工所需围堰的力学性能；2).8字形双壁钢围堰构形与承台平面形状相适应，不会造成过多的空间多余，节约原材料，8字形双壁钢围堰平面布置示意图如图5所示；3).受水下倾斜岸坡影响较小。相比圆端矩形围堰，尺寸相同情况下，环板竖向间距可增大，便于加工，现场焊接工作量小；同时，钢管内撑数量大为减少，尽在中部竖箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种8字形双壁钢围堰，其特征在于：8字形双壁钢围堰由内壁板（1）、外壁板（2）、隔舱板（3）、水平斜撑（4）、内环板（5）、外环板（6）、竖肋（7）、竖箱（8）、刃脚（9）、钢管内支撑（10）及封底混凝土组成；内壁板（1）、外壁板（2）以及竖箱（8）形成8字形双壁钢围堰的主体，内壁板（1）和外壁板（2）的内侧分别焊接有竖肋（7），并且，内壁板（1）与内环板（5）焊接成整体，外壁板（2）与外环板（6）焊接成整体，内环板（5）和外环板（6）之间焊接有水平斜撑（4），内壁板（1）、外壁板（2）之间由多个隔舱板（3）分隔开；内壁板（1）和外壁板（2）的底部设置刃脚（9），两者的内腔填充有夹壁混凝土（11），内壁板（1）的底部与封底混凝土接触处设置止水板（12）。/n

【技术特征摘要】
1.一种8字形双壁钢围堰，其特征在于：8字形双壁钢围堰由内壁板（1）、外壁板（2）、隔舱板（3）、水平斜撑（4）、内环板（5）、外环板（6）、竖肋（7）、竖箱（8）、刃脚（9）、钢管内支撑（10）及封底混凝土组成；内壁板（1）、外壁板（2）以及竖箱（8）形成8字形双壁钢围堰的主体，内壁板（1）和外壁板（2）的内侧分别焊接有竖肋（7），并且，内壁板（1）与内环板（5）焊接成整体，外壁板（2）与外环板（6）焊接成整体，内环板（5）和外环板（6）之间焊接有水平斜撑（4），内壁板（1）、外壁板（2）之间由多个隔舱板（3）分隔开；内壁板（1）和外壁板（2）的底部设置刃脚（9），两者的内腔填充有夹壁混凝土（11），内壁板（1）的底部与封底混凝土接触处设置止水板（12）。


2.一种8字形双壁钢围堰施工操作工艺，其特征在于：按照如下方式实现；
1）、双壁钢围堰加工制造；
a，双壁钢围堰宜在工厂加工，不具备条件的可考虑现场加工；
b，按设计文件中划分的焊缝等级进行焊缝质量检测，所有焊缝均需做水密性试验；
c，钢围堰制作分为块件制作—现场组拼、整节段制作—下水浮运两种方式，块件与整节段可在现场制作也可在工厂制作，根据实施条件选择合适的方式；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，杨如刚，卢伟，邓运祥，张凯，孙兵，张晓斌，陈建枫，潘登，邓波，
申请(专利权)人：四川公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51