深水裸岩基础施工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种深水裸岩基础施工装置及方法，属于桥梁施工技术领域。本发明专利技术先利用前N节钢套箱对滑杆进行定位，有利于方便滑杆的安插，并提升滑杆安插的精准度，接着再反过来通过滑杆对钢套箱形成支撑，方便其他钢套箱的安装和下放，有利于提升钢套箱的就位精准度和安全性，待钢套箱下放至裸岩，滑杆还能规避裸岩凹凸不平带来的钢套箱立不稳的风险，提升安全性，最后在墩身施工完成后只需弃用最下部的一节或几节灌注了混凝土的钢套箱，其余所有部件均可重复利用，而且相邻的钢套箱通过内部的竖梁和连接组件配合进行连接，钢套箱可以主要通过竖梁进行承重和抗弯，能够极大地节约成本。

【技术实现步骤摘要】
深水裸岩基础施工装置及方法
本专利技术属于桥梁施工
，更具体地说，是涉及一种深水裸岩基础施工装置及方法。
技术介绍
随着桥梁建设的飞速发展，钢套箱围堰施工技术已经成为桥梁施工中常见的施工技术，主要是将钢套箱下放至河底，起到防水和充当模板的作用，多适用于河流浅滩、流速小的部位，用于桥墩及承台工程混凝土的施工。但在深水裸岩的环境中，由于水底没有覆盖层，岩石凹凸不平，且水流流态复杂，如果采用传统的钢套箱围堰，会存在钢套箱设计高度高且立不稳的情况，使得施工存在一定的安全隐患；而且，这种环境对钢套箱的强度以及辅助的吊装设备性能的要求非常大，进而导致钢套箱及配套设备的成本较高，而传统的钢套箱围堰由于底部有大量的封底混凝土(双层壁板的钢套箱的夹层中也有大量混凝土)，一般在施工完成之后直接割除或破拆，其结构被破坏成为废铁，会导致施工成本大幅提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种深水裸岩基础施工装置及方法，以解决现有技术中存在的采用现有的钢套箱围堰施工技术进行深水裸岩施工时存在一定的安全隐患且施工成本大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种深水裸岩基础施工装置，包括若干滑杆、若干节钢套箱、连接组件和密封组件，若干滑杆均用于竖向设置在裸岩基础上；若干节钢套箱依次首尾连接，内部形成用于容纳施工设备的施工空间，且每节钢套箱内部均设有若干竖梁，外部均设有与若干滑杆一一对应并滑动连接的若干滑套和将滑套与滑杆相对固定的锁定组件；连接组件用于将相邻的两节钢套箱内对应设置的竖梁可拆卸地连接；密封组件用于对相邻的两节钢套箱之间的接缝进行密封。在本专利技术的一个实施例中，连接组件包括防水填充层和外压板，防水填充层设在相邻的两个钢套箱的拼缝处；外压板用于跨过相邻的两个钢套箱的拼缝，并将防水填充层压紧在两个钢套箱上，且上下两侧分别与相邻的两个钢套箱连接。在本专利技术的一个实施例中，防水填充层包括柔性板和置于柔性板内的硬质的夹层衬板，柔性板位于靠近钢套箱的一侧设有沿相邻的两节钢套箱之间的接缝设置的油槽，柔性板内部设有若干与油槽连通的储油腔；柔性板上还设有锁油槽，钢套箱或外压板上设有与锁油槽配合的凸条，凸条用于置入锁油槽后将柔性板局部压缩、以避免柔性板与钢套箱之间的油液漏出。在本专利技术的一个实施例中，外压板通过第一螺栓与钢套箱连接，螺栓穿过防水填充层；柔性板包括泡沫板、橡胶板、硅胶板中的一种或多种；用于置入储油腔和油槽的油液为半固体的防水油液。在本专利技术的一个实施例中，连接组件包括设在用于相连的两个竖梁的连接端的缀板和若干穿过缀板和竖梁的第二螺栓；竖梁为工字钢结构，缀板为若干块，分别位于工字钢结构的腹板和翼板两侧。在本专利技术的一个实施例中，深水裸岩基础施工装置还包括若干节护筒，若干节护筒首尾拼接后用于设在施工空间内，用于辅助钻孔桩施工；每节钢套箱内部的若干竖梁分别围绕护筒设置，用于形成容纳护筒空间，竖梁与护筒固定连接。在本专利技术的一个实施例中，钢套箱两侧各设有一个护筒，钢套箱中部设有支撑柱，支撑柱通过法兰与钢套箱连接；钢套箱内壁设有与竖梁连接的横向支撑梁。在本专利技术的一个实施例中，法兰设在竖梁上；横向支撑梁穿过竖梁。在本专利技术的一个实施例中，滑杆具有互相平行设置的若干组，若干组滑杆围绕钢套箱设置，且每节钢套箱上的滑套均为与若干组滑杆一一对应的若干个；钢套箱外部与滑套之间还设有连接支架，连接支架分别与滑套、钢套箱和竖梁固定连接；锁定组件包括销钉，滑套通过销钉与滑杆销接。为实现上述目的，本专利技术又采用的技术方案是：提供一种深水裸岩基础施工方法，应用上述的深水裸岩基础施工装置进行施工，包括以下步骤：A、将前N节钢套箱拼装并安装对应的护筒后置于预设位置，其中N为正整数；B、将滑杆穿过前N节钢套箱上的滑套后，打设在裸岩上，并将滑杆与前N节钢套箱锁定，使前N节钢套箱利用滑杆支撑在水中；C、将第N+1节钢套箱的滑套穿在滑杆上后，与第N+1节钢套箱连接，并安装第N+1节钢套箱对应的护筒；D、打开滑杆与前N节钢套箱之间的锁定，将前N+1节钢套箱下放预设深度，并将滑杆与前N+1节钢套箱锁定，使前N+1节钢套箱利用滑杆支撑在水中；E、重复步骤C和步骤D，直至第1节钢套箱落至裸岩上；F、对前M节钢套箱灌注水下混凝土进行封底，其中M为正整数；G、利用护筒、钢套箱和滑杆搭建固定平台进行钻孔桩施工，之后将钢套箱内的水排出并处理护筒，再进行系梁和墩身施工；H、拆除第M节钢套箱与第M+1节钢套箱之间的连接，吊起并逐层拆除第M+1节及以上的钢套箱，并拔出滑杆。本专利技术提供的深水裸岩基础施工装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过若干滑杆、滑套和锁定组件，有利于钢套箱方便快捷地拼装和下放，而且滑杆支撑在裸岩上能够使得钢套箱的底部更加稳固，规避裸岩凹凸不平带来立不稳的风险；而且相邻的钢套箱通过内部的竖梁和连接组件配合进行连接，钢套箱可以主要通过竖梁进行承重和抗弯，而像非传统钢套箱一样依靠自身的壁板承重和抗弯，有利于降低钢套箱总重和强度要求，降低材料成本，并且有利于钢套箱的连接结构与防水结构之间的分离，能够避免二者都设在钢套箱侧壁时可能带来的因连接结构变形导致漏水或连接处封闭不严而漏水等不良影响，进而降低对密封组件的结构限制，有利于简化结构、降低成本，提升防水性能和安全性；同时连接组件的设置也更加方便安装和拆除，且在墩身及承台施工完成后只需弃用最下部的一节或几节灌注了混凝土的钢套箱，其余所有部件均可重复利用，能够极大地节约成本。本专利技术提供的深水裸岩基础施工方法的有益效果在于：与现有技术相比，先利用前N节钢套箱对滑杆进行定位，有利于方便滑杆的安插，并提升滑杆安插的精准度，接着再反过来通过滑杆对钢套箱形成支撑，方便其他钢套箱的安装和下放，有利于提升钢套箱的就位精准度和安全性，待钢套箱下放至裸岩，滑杆还能规避裸岩凹凸不平带来的钢套箱立不稳的风险，提升安全性，最后在墩身施工完成后只需弃用最下部的一节或几节灌注了混凝土的钢套箱，其余所有部件均可重复利用，能够极大地节约成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的深水裸岩基础施工装置的主视向的内部结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的深水裸岩基础施工装置的侧视向的内部结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的深水裸岩基础施工装置的俯视结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的深水裸岩基础施工装置的竖梁连接部位的主视结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的深水裸岩基础施工装置的竖梁连接部位的俯视向剖视结构示意图。其中，图中各附图标记如下：1、竖梁；2、钢套箱；3、横向支撑梁；4、支撑柱；5、法兰；6、连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深水裸岩基础施工装置，其特征在于，包括：/n若干滑杆(15)，均用于竖向设置在裸岩基础上；/n若干节钢套箱(2)，依次首尾连接，内部形成用于容纳施工设备的施工空间，且每节所述钢套箱(2)内部均设有若干竖梁(1)，外部均设有与若干所述滑杆(15)一一对应并滑动连接的若干滑套和将所述滑套与所述滑杆(15)相对固定的锁定组件(16)；/n连接组件(6)，用于将相邻的两节钢套箱(2)内对应设置的竖梁(1)可拆卸地连接；/n密封组件，用于对相邻的两节钢套箱(2)之间的接缝进行密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种深水裸岩基础施工装置，其特征在于，包括：
若干滑杆(15)，均用于竖向设置在裸岩基础上；
若干节钢套箱(2)，依次首尾连接，内部形成用于容纳施工设备的施工空间，且每节所述钢套箱(2)内部均设有若干竖梁(1)，外部均设有与若干所述滑杆(15)一一对应并滑动连接的若干滑套和将所述滑套与所述滑杆(15)相对固定的锁定组件(16)；
连接组件(6)，用于将相邻的两节钢套箱(2)内对应设置的竖梁(1)可拆卸地连接；
密封组件，用于对相邻的两节钢套箱(2)之间的接缝进行密封。


2.如权利要求1所述的深水裸岩基础施工装置，其特征在于，所述连接组件(6)包括：
防水填充层(10)，设在相邻的两个所述钢套箱(2)的拼缝处；
外压板(8)，用于跨过相邻的两个所述钢套箱(2)的拼缝，并将所述防水填充层(10)压紧在两个所述钢套箱(2)上，且上下两侧分别与相邻的两个所述钢套箱(2)连接。


3.如权利要求2所述的深水裸岩基础施工装置，其特征在于：防水填充层(10)包括柔性板和置于所述柔性板内的硬质的夹层衬板(9)，所述柔性板位于靠近钢套箱(2)的一侧设有沿相邻的两节钢套箱(2)之间的接缝设置的油槽，所述柔性板内部设有若干与所述油槽连通的储油腔；所述柔性板上还设有锁油槽，所述钢套箱(2)或所述外压板(8)上设有与所述锁油槽配合的凸条，所述凸条用于置入所述锁油槽后将所述柔性板局部压缩、以避免所述柔性板与所述钢套箱(2)之间的油液漏出。


4.如权利要求3所述的深水裸岩基础施工装置，其特征在于：所述外压板(8)通过第一螺栓与所述钢套箱(2)连接，所述螺栓穿过所述防水填充层(10)；所述柔性板包括泡沫板、橡胶板、硅胶板中的一种或多种；用于置入所述储油腔和所述油槽的油液为半固体的防水油液。


5.如权利要求1-4中任一项所述的深水裸岩基础施工装置，其特征在于，所述连接组件(6)包括设在用于相连的两个竖梁(1)的连接端的缀板(12)和若干穿过所述缀板(12)和所述竖梁(1)的第二螺栓(11)；所述竖梁(1)为工字钢结构，所述缀板(12)为若干块，分别位于所述工字钢结构的腹板和翼板两侧。


6.如权利要求1所述的深水裸岩基础施工装置，其特征在于，所述的深水裸岩基础施工装置还包括若干节护筒(13)，若干节所述护筒(13)首尾拼接后用于设在所述施工空间内，用于辅助钻孔桩施工；每节...

【专利技术属性】
技术研发人员：向敏，杨惠，杨从娟，高明慧，孟庆峰，王兴珍，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北;13