【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于深水基础施工，特别是涉及一种围堰模块化安装设计方法。
技术介绍
1、随着国内桥梁施工水平的不断提升，水中桥梁桩基承台的建造大多数情况下需要借助钢围堰进行施工。相较于钢吊箱和钢板、管桩围堰，双壁钢套箱围堰更适用于航道水域设有行洪要求、承台设计为全埋式的深水基础施工。
2、对于承台尺寸较大、施工河床较深的施工条件，目前较为常见的钢套箱围堰施工方式为分离式墩位散拼成形或围堰壁体与内支撑于加工厂整体组拼成形后，再进行下沉作业。前者对墩位处机械有较高要求，水上焊接、接高作业施工风险高、难度大、机械费用高且精度及质量难以控制；后者对施工场地需求较大，围堰单元件、内支撑构件及半成品围堰均需提供存放场地，场地租用费用较高，且整体运输困难，浮运或陆运均需较高费用。
3、因此，亟待出现一种钢套箱围堰设计安装方法以解决上述难题。。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种围堰模块化安装设计方法，解决当前钢套箱围堰加工方式受限于加工场地、现场机械配置、围堰加工及拼装精度及施工难易程度等技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种围堰模块化安装设计方法，分为四个阶段：
4、第一阶段：梳理外界条件对施工存在较大影响的各种因素，分析后确定围堰结构形式及施工方式；
5、第二阶段：开展围堰模块化安装设计，对围堰整体模块装配式设计，竖向分节、横向分块，拆分为各类板单元；以工厂化、标准化施工流程，单元组
6、第三阶段：规划拼装场地进行功能区划分及模块化构件拼接位置放样，根据拼装顺序安排块段及其余装配预制构件的运输工作，配合现场吊装能力完成作业；
7、第四阶段：将围堰节段整体起吊入水，在水上临时存放及墩位下沉位置进行模块化围堰及钢护筒群浮态接高作业，完成围堰整体拼装施工。
8、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，其中，所述第一阶段，外界条件对施工存在较大影响的各种因素包括：材料加工场地、拼装场地、运输方式、墩位处施工条件及施工人员水平等。
9、着重分析施工区附近有无适用材料加工场地、拼装场地，可用面积大小，相关机械租赁及构件运输情况等多项围堰加工影响因素。整合调查资源，对围堰结构多样性、经济性分析、安全性及合理施工工艺进行比选，确定现场实施性施工方式，对围堰施工方案研究出可行性工艺。
10、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，所述第二阶段中，根据第一阶段确定的围堰结构形式及施工方法，通过理论分析，同步考虑大型双拼浮吊起吊能力，对围堰整体竖向分节；根据加工厂、拼装场地、运输能力等多方面因素对围堰节段进行横向分块，实现整体模块化划分。
11、上述理论分析为通过bim实体建模与有限元软件建模立体三维分析。
12、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，所述第二阶段中，围堰整体竖向分节，考虑内部竖向支撑件及竖向隔舱件设计位置，对照计算模型考虑围堰壁体受力较小区间段进行分节，避免对构件整体进行破坏。
13、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，所述第二阶段中，围堰节段横向分块，考虑内部水平传力件及水平环向件设计位置，避免对传力结构及受力结构进行分割；并且为使围堰块段组拼工厂化、标准化，块段划分过程考虑对称性及相同性，围堰节段对称划分，减少块段多样性，降低加工复杂度。
14、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，所述第二阶段中，设计过程中对围堰小型装配式预制构件进行加工厂内预制施工，工厂化加工可极大提升成品质量。部分构件于厂内进行精确放样定位、焊接拼装，提升施工精度及焊接质量。其余小型预制构件随围堰块段一同运送至拼装场地完成进一步模块化焊接加工作业。对围堰块段及小型预制构件进行编号以便于调度。
15、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，所述第三阶段中，围堰节段拼装场地采用bim技术三维建模，空间模拟进行功能区划分及构件拼接位置设计，绘制围堰块段及钢护筒群摆放位置并进行编号标注，根据组拼顺序，有序运送至拼装场地，采用吊装设备将对应编号围堰块段吊运至相应位置，现场进行焊接组拼。在该阶段，由于运输与组拼同步进行，形成流水作业，节约施工时间，降低拼装场地面积要求。
16、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，围堰水上接高作业，充分考虑起吊、浮运距离，及围堰、护筒接高后的围堰整体吃水深度，以此为参考设计围堰临时存放位置及围堰接高施工流程。以此完成围堰整体模块化拼装施工。
17、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，其中所述围堰包括：
18、钢套箱围堰；
19、板单元件，所述板单元件设置于所述钢套箱围堰的内外两侧，且通过水平环向件及水平传力件将内外板单元件固定连接为一体；
20、水平传力件，所述水平传力件设置于所述钢套箱围堰壁体内侧，且通过水平环向件固定形成环形整体结构；
21、水平环向件，所述水平环向件按受力计算竖向间隔设置于所述钢套箱围堰壁体内侧，且与水平传力件固定形成环形整体结构；
22、水平接高环向件，所述水平接高环向件设置于所述钢套箱围堰节段拼装位置且固定连接；
23、竖向支撑件，所述竖向支撑件根据受力计算水平间隔设置于所述钢套箱围堰壁体内侧，且与板单元件进行焊接且固定连接；
24、竖向隔舱件，所述竖向隔舱件根据内支撑位置进行设置，且与板单元件固定连接为一体；
25、围堰内撑结构，所述围堰内撑结构按受力计算设置于所述钢套箱围堰内侧，配合栓接及焊接方式与内壁进行固定连接；
26、支撑件，所述支撑件按受力计算间隔设置于所述钢套箱围堰的内侧底部，所述支撑件固定连接于钢套箱围堰与钢护筒之间
27、导向件，所述导向件设置于钢护筒四周，固定于钢套箱围堰内支撑钢管位置，所述导向件固定连接于钢护筒群及钢套箱围堰内支撑之间；
28、连接件，所述连接件定点设置于所述钢套箱围堰的外侧，所述连接件固定连接于钢套箱围堰的外侧壁板。
29、根据本专利技术的围堰模块化安装设计方法，第二阶段中，在加工厂内进行所述板单元件，所述水平传力件，所述水平环向件，所述水平接高环向件，所述竖向隔舱件等小型构件的高精度加工。
30、进一步地，所述板单元件为所述钢套箱围堰的内、外壁板，由钢板加工而成。
31、进一步地，所述水平传力件为所述钢套箱围堰的为水平桁架，由角钢加工而成。
32、进一步地，所述水平环向件为所述钢套箱围堰的为内、外环板，由钢板加工而成。
33、进一步地，所述水平接高环向件为所述钢套箱围堰的接高环板，由钢板加工而成。
34、进一步地，所述竖向隔舱件为所述钢套箱围堰的隔舱板，由钢板加工而成。
35、进一步地，所述围堰内撑结构为所述钢套箱围堰的内支撑，分为于加工厂内进行制作的装配式垫梁，由工钢及钢板加工而成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种围堰模块化安装设计方法，分为四个阶段：
2.如权利要求1所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
3.如权利要求1所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
6.如权利要求5所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
7.如权利要求6所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
8.如权利要求7所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
9.如权利要求8所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
10.如权利要求9所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种围堰模块化安装设计方法，分为四个阶段：
2.如权利要求1所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
3.如权利要求1所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种围堰模块化安装设计方法，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：王成伟，王俊野，韩岳羽，刘大成，杨圣峰，杨纪硕，曾韬文，魏晗琦，刘宇嵩，吕文波，叶耿，陈运生，艾子凯，
申请(专利权)人：中交一公局第六工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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