一种在深水急流中下放钢护筒的导向设施制造技术

本实用新型专利技术公开了一种在深水急流中下放钢护筒的导向设施，包括钢套箱，在钢套箱底板上设有与钢护筒外径相适应的圆孔，在钢套箱的顶部平台上和所述圆孔边分别设有上、下导向装置，所述下导向装置为设置在圆孔边的喇叭状导向部件和第一滚轮，上导向装置为设在钢套箱的顶部平台上与圆孔对应位置的限位部件。采用本实用新型专利技术设施能解决在深水急流中不依靠庞大的钢围堰结构形成静水而直接下放、定位钢护筒的问题，从而节省工程造价、缩短工期，减小施工难度。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于桥梁基础施工装置，特别涉及一种在深水急流中下放 钢护筒的导向设施。
技术介绍
在桥梁深水急流基础施工中，以往基桩钢护筒的下放均在钢围堰内的 静水中进行，因此钢护筒的下放、安装较方便、容易。但采用钢围堰的基 础施工造价高、工期长、施工难度大。研究一种不需要钢围堰也能在深水 急流中直接下放并定位基桩钢护筒的施工技术具有显著、重大意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种在深水急流中下放钢护筒的导向设 施。采用本技术设施能解决在深水急流中不依靠庞大的钢围堰结构形 成静水而直接下放、定位钢护筒的问题，从而节省工程造价、縮短工期， 减小施工难度。实现本技术目的采用的技术方案是:在深水急流中下放钢护筒的导 向设施，包括钢套箱，在钢套箱底板上设有与钢护筒外径相适应的圆孔， 在钢套箱的顶部平台上和所述圆孔边分别设有上、下导向装置，所述下导 向装置为设置在圆孔边的喇叭状导向部件和第一滚轮，上导向装置为设在钢套箱的顶部平台上与圆孑U(寸应位置柳艮位部件。 所述上导向装置采用第二滚轮；所述第一、第二滚轮采用与钢护筒外形相适应的弧形。 本技术的导向设施已成功在南京长江三桥南±荅基础施工中运用。 基础采用承台、基桩的高桩承台形式。基桩采用钢护筒进行施工，水下承台采用钢套箱进行施工。在施工过程中，基础位水深达到40m，水流速度 达2.5m/s。采用本导向设施直接在水流中下放了 30根钢护筒，钢护筒平 面位置和垂度均满足设计图和施工规范要求。本导向设施的成功运用，表明在深水急流基础施工中，不利用庞大钢 围堰形成静水区域，而是直接在急流中下放、安装基桩钢护筒的方法是可 行的，从而为在深水急流中，不依赖钢围堰进行基桩、承台形式的基础施 工创造了必要的条件。不禾拥钢围堰等庞大设施的深水急流基石出施工，使 施工工期短、造价低，以及使施工更简单和更安全。以下结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术导向设施的结构示意图。图2是本技术导向设施中的下导向装置示意图。图3是图2的A-A向视图。图4是钢护筒下放时支承、限位方式的简化模式示意图。图5是钢护筒下^a寸位时的示意图。具体实施方式见图1至图3，本技术在深水急流中下放钢护筒的导向设施，包括钢套箱l，在钢套箱底板6上设有与钢护筒3外径相适应的圆孔7，在钢套 箱的顶部平台2上和所述圆孔7边分别设有上、下导向装置4、 5，圆孔7 采用加劲板加固，所述下导向装置5为设置在圆孔7边的喇叭状导向板51 禾口钢帝膝轮52，上导向装置4为设在钢套箱的顶部平台2上与圆孔7对应 位置的限位部件钢制滚轮。所述滚轮均采用与钢护筒外形相适应的弧形。本技术在深水急流中下放钢护筒按以下步骤进行1) 、在岸上制作钢套箱底节；2) 、在钢套箱底节底板上预先设置与钢护筒外径相适应的圆孔，在圆孔上 设置喇叭状导向板，并在圆孔上设置弧形滚轮；3) 、通过浮运，使钢套箱底节在基础位处就位；4) 、在钢套箱底节上完成钢套箱的拼接接高；5) 、在钢套箱顶部平台上与圆孔对应的位置设置限i立部件钢制弧形滚轮；6) 、使钢套箱下沉到必要深度；7) 、采用锚碇系统使钢套箱在平面上精确定位并固定；8) 、在钢套箱上将钢护筒经上、下导向装置及圆孔下放，利用上、下导向 装置的夹持、导向作用将钢护筒定位并下沉到所要求的标高。本导向设施和方法有效地解决了在基础施工中钢护筒下放、定位过程 中的以下五个难题 (1)、钢护筒下放过程中位置精度的保证从两个方面保证钢护筒的下放精度。第一个方面，保证上、下导向装置的设置精度；第二个方面，在钢护筒的下放过程中，保证钢护筒在水流 冲击下变形和变位均在精度允许范围内。1) 、导向装置设置精度保证下导向装置在钢套箱底节下水前进行安装，可保证其安装精度。上导 向装置需在处于水中的，进行过拼接的钢套箱顶部进行安装，由于上、下 导向装置放样所依据的水平面中心轴线不同，则存在不同心偏差的可能性。 下部导向装置依据钢套箱底部水平中轴线放样，而上导向装置则依据钢套 箱顶部水平中轴线放样。为克服偏差，通过确保钢套箱拼接精度，使钢套 箱顶底部中轴线在平面上重叠吻合。在中轴线在平面上吻合较好的情况下， 上部导向装置依据顶部钢套箱的中轴线放样，则能与下导向装置的平面位 置较好吻合，从而可保证上导向装置的安装精度。2) 、钢护筒变形和变位控制选取钢套箱必要的沉入深度，减少下放过程中钢护筒受7jC流作用的悬臂长度，减小体系受力，从而减少钢护筒变形和变位。 选择必要的钢护筒壁厚，使钢护筒具有足够的抗变形能力。 设置足够强大的上、下导向装置，保证其具有足够抗钢护筒变位的刚度。(2)、钢护筒的受力平衡通过合理设置上、下导向装置4、 5对钢护筒3的支承、限位结构，使 钢护筒3在水流冲击力F的作用下能够保持受力平衡和稳定。钢护筒下放 时支承、限位方式的简化模式见图4。(3) 、钢护筒壁板的局部受力通过选取合理的钢护筒壁厚、导向设施与钢护筒的接触面面积，保证 钢护筒壁板的局部受力和变形符合受力和变形要求。按图4所示图式，并考虑钢护筒具体形状，可用ANSYS等分析程序进行受力和变形计算。(4) 、钢护筒在底部导向设施中的对位由于不能在钢套箱底节下水前预先将钢护筒安装在底节上,因为这样钢 套箱自重太大、稳定性差而浮运困难。所以一般在钢套箱在基础位拼接完 成后，再利用钢套箱下放钢护筒。这样就存在钢护筒在水下的导向设施内 的对位问题。解决问题的方法是，在钢套箱底板6上的圆孔处设置下窄上 宽的喇叭状导向板51及设在圆孔7上的钢制滚轮52，使得在水面上，从 设置在钢套箱顶部平台2上的导向装置4开始下放的钢护筒3，能够沿喇 叭状导向板51自动进入圆孔7内。钢护筒3下放对位情况见图5。(5) 、钢护筒在下沉过程中对摩阻力的克服钢护筒在下放过程中受水流冲击与导向装置在7]C平方向上是紧贴的。尤 其是在下导向装置中，钢护筒与导向装置的接触挤压力较大。在挤压力作 用下，钢护筒在下放过程中会受到导向装置摩阻力的阻碍，其下放将是不 顺畅的。特别当钢护筒接头有错台的部位通过导向装置时，还有可能使钢 护筒被卡住。为此，导向装置与钢护筒接触部位采用滚轮结构，将可改善 钢护筒下放的顺畅性。滚轮适应钢护筒形状设置成圆弧形状(参见图3)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在深水急流中下放钢护筒的导向设施，包括钢套箱，其特征是还包括在钢套箱底板上设有与钢护筒外径相适应的圆孔，在钢套箱的顶部平台上和所述圆孔边分别设有上、下导向装置，所述下导向装置为设置在圆孔边的喇叭状导向部件和第一滚轮，上导向装置为设在钢套箱的顶部平台上与圆孔对应位置的限位部件。

【技术特征摘要】
1、一种在深水急流中下放钢护筒的导向设施，包括钢套箱，其特征是还包括在钢套箱底板上设有与钢护筒外径相适应的圆孔，在钢套箱的顶部平台上和所述圆孔边分别设有上、下导向装置，所述下导向装置为设置在圆孔边的喇叭状导向部件和第一滚轮，上导向装置为设在钢套箱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明宪，崔冰，刘晓东，刘玉兰，陆尚武，彭力军，张念来，
申请(专利权)人：湖南路桥建设集团公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]