一种组合式钢板桩围堰及施工方法技术

本发明专利技术涉及桥梁工程技术领域，且公开了一种组合式钢板桩围堰及施工方法，组合式钢板桩围堰包括钢板桩和钢管桩，钢板桩和钢管桩之间锁扣配合相连，第一钢管桩上安装有钢围檩，钢围檩内设置有支撑机构，且钢围檩上安装有可升降式抽水系统，第一钢管桩和第二钢管桩的端部均设置有弧拖可拆式内撑架加固结构，施工的步骤为：预制钢管桩、钢板桩和导向装置并安装、插打钢护筒、填砂、钢管桩和钢板桩的吊运插打与合拢、钢围檩及支撑机构的安装、围堰基坑内抽水，以及第二和第三道钢围檩的安装。本发明专利技术有效解决了现有钢板桩围堰施工存在的问题，施工过程较简单，较好的提高了施工效率，应用于实际工程中可取得较好的技术经济效益。际工程中可取得较好的技术经济效益。际工程中可取得较好的技术经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式钢板桩围堰及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，具体为一种组合式钢板桩围堰及施工方法。

技术介绍

[0002]钢板桩围堰是一种典型的柔性支护结构，在受力过程中可以发生较大的变形。对于围堰这种特殊的基坑工程，其位于水中，支护结构的较大变形不会对周围环境产生影响，因而采用柔性支护结构可以通过自身的变形更大地发挥其材料的强度，有效地节约材料，具有广泛的应用前景。
[0003]现有的深水基础围堰在施工时，受地质、水流、深度等的影响较大，施工环境的复杂导致围堰的施工难度急剧增加，施工技术要求更高。针对钢板桩围堰施工普遍存在的施工工艺复杂性、安全性不高、钢护筒/钢板桩插打精度不高、过程可控性差、施工效率低等问题，为了消除安全隐患，提高工效及钢护筒/钢板桩插打精度和可控性，采用组合式钢板桩围堰及施工方法是解决这一问题较有效的措施。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种组合式钢板桩围堰及施工方法，具备自动化程度高，钢护筒插打精度和施工效率高等优点，解决了现在市面上的钢板桩围堰施工工艺复杂性、安全性不高、钢护筒/钢板桩插打精度不高、过程可控性差、施工效率低的问题。
[0005]（二）技术方案为实现可以定量添加水泥和沙石和自动加水的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种组合式钢板桩围堰，包括钢板桩和钢管桩，所述钢管桩包括第一钢管桩和第二钢管桩，所述第一钢管桩和第二钢管桩均包括圆形钢管和对称开设在圆形钢管上部的两个吊装孔，所述圆形钢管的外壁上焊接有两个工字钢，工字钢两侧对称焊接加强筋，工字钢上部焊接钢管桩锁扣，所述钢板桩包括钢板桩顶板以及连接于钢板桩顶板两侧的钢板桩翼缘板，所述钢板桩翼缘板上部设置有钢板桩吊装孔，且外部连接有钢板桩锁扣，所述钢板桩和钢管桩之间通过钢管桩锁扣和钢板桩锁扣配合相连，所述第一钢管桩上隔段固定安装有三角托架，所述三角托架上安装钢围檩，所述钢围檩围成矩形，矩形内设置有支撑机构，且矩形的四边中部均安装有可升降式抽水系统，所述第一钢管桩和第二钢管桩的端部均设置有可拆式内撑架加固结构。
[0006]优选的，所述第一钢管桩的圆形钢管外壁上，两个工字钢呈度分布，第二钢管桩的圆形钢管外壁上，两个工字钢呈度分布。
[0007]优选的，所述撑机构包括加劲肋、钢围檩加强连接板、横撑、斜撑、短撑、斜撑加强连接板、短撑加强连接板、螺栓、活络头和横撑加强连接板，所述钢围檩的对接处均通过螺栓加设有钢围檩加强连接板，钢围檩所围成的矩形四角处，均通过螺栓连接有加劲肋和斜
撑，横向的钢围檩上通过螺栓连接有两个并排设置的横撑，两个横撑之间通过螺栓连接有两个短撑，两个横撑分别与横向的钢围檩之间通过螺栓连接两个斜撑，每个斜撑的中部均通过螺栓连接有活络头。
[0008]优选的，所述可升降式抽水系统包括可升降框架，可升降框架上固定有连接端，并通过连接端固定连接在钢围檩上，所述可升降框架的两侧对称设置有升降轨道，上部设置有自动升降平台制动装置，且内部设置有自动升降平台，所述自动升降平台上设置有泥沙过滤器，泥沙过滤器的内部放置有水泵，水泵的接口处连接有抽水管，且抽水管的上端穿过自动升降平台制动装置。
[0009]一种组合式钢板桩围堰的施工方法，包括以下步骤：S1.预制钢管桩、钢板桩1和导向装置；S2.安装导向装置：将焊接固定架与浮台连接固定，在焊接固定架内焊接纵向对称设置的内撑架轨道，将内撑架轨道与内撑架制动装置相连，内撑架制动装置外连接可收缩式内撑架臂，可收缩式内撑架臂外连接可拆卸式钢护筒弧托；S3.插打钢护筒：用吊装机吊装钢护筒至引孔处，通过内撑架制动装置调整可收缩式内撑架臂和可拆卸式钢护筒弧托的位置，实现钢护筒的精确导向，通过冲击钻引孔插打钢护筒；S4.填砂：用吊装机通过吊装漏斗状引孔吊装孔，使略小于钢护筒直径的漏斗管下部插入钢护筒中，将填砂环保编织袋埋入钢护筒中，直至超过河床水面后，取出钢护筒，并经过5
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7d的沉淀密实；S5.钢管桩和钢板桩的吊运插打与合拢：将可拆卸式钢护筒弧托拆卸下来，换成可拆卸式钢管桩弧托，用吊装机吊装第一钢管桩和第二钢管桩至引孔处，通过内撑架制动装置调整可收缩式内撑架臂和可拆卸式钢管桩弧托的位置，保证第一钢管桩、第二钢管桩的精确定位与加固，并用吊装机将钢板桩吊运至相应位置，第一钢管桩、第二钢管桩与钢板桩之间通过彼此锁口装配安装，在沉淀密实处打入，插打方法为在上游边先插打，再两侧同时插打，最后插打下游侧，并在下游侧合拢；S6.钢围檩及支撑机构的安装：在第一钢管桩上隔段焊接安装三角托架，在三角托架上安装钢围檩，并通过螺栓将支撑机构固定在钢围檩，其中斜撑中部的活络头是在斜撑通过螺旋千斤顶施加预应力后加设的；S7.围堰基坑内抽水：通过可升降式抽水系统中的自动升降平台制动装置实现围堰基坑内的自动升降式抽水；S8.在围堰基坑内抽水至一定高度时，安装第二道钢围檩及支撑机构，方法同S6；S9.围堰基坑内抽水，方法同S7；S10.围堰基坑内抽水至一定高度时，再安装第三道钢围檩及支撑机构，方法同S6；S11.围堰封底：围堰基坑内抽水至基坑底部，先根据地层地质情况钢管桩及钢板桩打入深度、承台底高程及围堰内外水头差，综合判断围堰内测是否需要封底，并计算封底混凝土的厚度，为保证封底质量，封底前应进行清淤、抛填片石、抛填砂带等作业。
[0010]进一步的，S1中，导向装置包括漏斗状引孔装砂导向装置和冲击钻引孔填砂钢护筒精确插打导向装置。
[0011]进一步的，漏斗状引孔装砂导向装置和冲击钻引孔填砂钢护筒精确插打导向装
置，漏斗状引孔装砂导向装置包括漏斗状引孔，其上部对称设置有两个漏斗状引孔吊装孔，漏斗状引孔下部连接有漏斗状引孔装砂导向颈，漏斗状引孔装砂导向颈的下部连接有漏斗管。
[0012]进一步的，所述冲击钻引孔填砂钢护筒精确插打导向装置包括：焊接固定架与浮台连接固定，焊接固定架纵向对称设置内撑架轨道，内撑架轨道连接内撑架制动装置，内撑架制动装置外连接可收缩式内撑架臂，可收缩式内撑架臂外连接可拆卸式钢护筒弧托，吊装机吊装钢护筒至引孔处，通过内撑架制动装置调整可收缩式内撑架臂和可拆卸式钢护筒弧托的位置实现钢护筒的精确插打导向，通过冲击钻引孔插打钢护筒，所述钢护筒包括钢护筒上部对称设置钢护筒吊装孔。
[0013]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种组合式钢板桩围堰及施工方法，具备以下有益效果：（1）本专利技术采用冲击钻引孔填砂钢护筒精确插打导向装置，通过内撑架制动装置控制可收缩式内撑架臂及可拆卸式钢护筒弧托，可拆卸式钢护筒弧托对钢护筒的保护性和包裹性较好，且整个导向装置自动化程度高，有效提高了钢护筒插打精度，大大提高了钢护筒插打施工效率；（2）本专利技术采用引孔袋装砂填筑孔口漏斗状导向装置，通过扩大导向孔，确保填砂环保编织袋快速准确的埋入钢护筒，有效提高了填砂施工效率；（3）本专利技术钢管桩端部带可拆式内撑架加固结构，通过内撑架制动装置控制可收缩式内撑架臂及可拆卸式钢管桩弧托，可拆卸式钢管桩弧托对钢管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式钢板桩围堰，包括钢板桩（1）和钢管桩，其特征在于：所述钢管桩包括第一钢管桩（2）和第二钢管桩（3），所述第一钢管桩（2）和第二钢管桩（3）均包括圆形钢管（5）和对称开设在圆形钢管（5）上部的两个吊装孔（9），所述圆形钢管（5）的外壁上焊接有两个工字钢（6），工字钢（6）两侧对称焊接加强筋（7），工字钢（6）上部焊接钢管桩锁扣（8），所述钢板桩（1）包括钢板桩顶板（43）以及连接于钢板桩顶板（43）两侧的钢板桩翼缘板（44），所述钢板桩翼缘板（44）上部设置有钢板桩吊装孔（10），且外部连接有钢板桩锁扣（4），所述钢板桩（1）和钢管桩之间通过钢管桩锁扣（8）和钢板桩锁扣（4）配合相连，所述第一钢管桩（2）上隔段固定安装有三角托架（23），所述三角托架（23）上安装钢围檩（25），所述钢围檩（25）围成矩形，矩形内设置有支撑机构，且矩形的四边中部均安装有可升降式抽水系统（47），所述第一钢管桩（2）和第二钢管桩（3）的端部均设置有可拆式内撑架加固结构。2.根据权利要求1所述的一种组合式钢板桩围堰，其特征在于：所述第一钢管桩（2）的圆形钢管（5）外壁上，两个工字钢（6）呈180度分布，第二钢管桩（3）的圆形钢管（5）外壁上，两个工字钢（6）呈90度分布。3.根据权利要求1所述的一种组合式钢板桩围堰，其特征在于：所述撑机构包括加劲肋（24）、钢围檩加强连接板（26）、横撑（27）、斜撑（28）、短撑（29）、斜撑加强连接板（30）、短撑加强连接板（31）、螺栓（32）、活络头（33）和横撑加强连接板（34），所述钢围檩（25）的对接处均通过螺栓加设有钢围檩加强连接板（26），钢围檩（25）所围成的矩形四角处，均通过螺栓（32）连接有加劲肋（24）和斜撑（28），横向的钢围檩（25）上通过螺栓连接有两个并排设置的横撑（27），两个横撑（27）之间通过螺栓（32）连接有两个短撑（29），两个横撑（27）分别与横向的钢围檩（25）之间通过螺栓（32）连接两个斜撑（28），每个斜撑（28）的中部均通过螺栓（32）连接有活络头（33）。4.根据权利要求1所述的一种组合式钢板桩围堰，其特征在于：所述可升降式抽水系统（47）包括可升降框架（35），可升降框架（35）上固定有连接端（48），并通过连接端（48）固定连接在钢围檩（25）上，所述可升降框架（35）的两侧对称设置有升降轨道（39），上部设置有自动升降平台制动装置（41），且内部设置有自动升降平台（36），所述自动升降平台（36）上设置有泥沙过滤器（37），泥沙过滤器（37）的内部放置有水泵（38），水泵（38）的接口处连接有抽水管（40），且抽水管（40）的上端穿过自动升降平台制动装置（41）。5.一种权利要求1所述的组合式钢板桩围堰的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.预制钢管桩、钢板桩1和导向装置；S2.安装导向装置：将焊接固定架（19）与浮台（）连接固定，在焊接固定架（19）内焊接纵向对称设置的内撑架轨道（20），将内撑架轨道（20）与内撑架制动装置（21）相连，内撑架制动装置（21）外连接可收缩式内撑架臂（18），可收缩式内撑架臂（18）外连接可拆卸式钢护筒弧托（17）；S3.插打钢护筒（14）：用吊装机吊装钢护筒（14）至引孔处，通过内撑架制动装置（21）调整可收缩式内撑架臂（18）和可拆卸式钢护筒弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，邓光文，强军，王昀，周文，钱鹏，
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：