專利名稱：一種在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于橋梁基礎(chǔ)施工裝置，特別涉及一種在深水急流中下放 鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施。
背景技術(shù)：
在橋梁深水急流基礎(chǔ)施工中，以往基樁鋼護(hù)筒的下放均在鋼圍堰內(nèi)的 靜水中進(jìn)行，因此鋼護(hù)筒的下放、安裝較方便、容易。但采用鋼圍堰的基 礎(chǔ)施工造價(jià)高、工期長(zhǎng)、施工難度大。研究一種不需要鋼圍堰也能在深水 急流中直接下放并定位基樁鋼護(hù)筒的施工技術(shù)具有顯著、重大意義。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè) 施。采用本實(shí)用新型設(shè)施能解決在深水急流中不依靠龐大的鋼圍堰結(jié)構(gòu)形 成靜水而直接下放、定位鋼護(hù)筒的問(wèn)題，從而節(jié)省工程造價(jià)、縮短工期， 減小施工難度。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的采用的技術(shù)方案是:在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo) 向設(shè)施，包括鋼套箱，在鋼套箱底板上設(shè)有與鋼護(hù)筒外徑相適應(yīng)的圓孔， 在鋼套箱的頂部平臺(tái)上和所述圓孔邊分別設(shè)有上、下導(dǎo)向裝置，所述下導(dǎo) 向裝置為設(shè)置在圓孔邊的喇叭狀導(dǎo)向部件和第一滾輪，上導(dǎo)向裝置為設(shè)在鋼套箱的頂部平臺(tái)上與圓孑U(寸應(yīng)位置柳艮位部件。 所述上導(dǎo)向裝置采用第二滾輪；
所述第一、第二滾輪采用與鋼護(hù)筒外形相適應(yīng)的弧形。 本實(shí)用新型的導(dǎo)向設(shè)施已成功在南京長(zhǎng)江三橋南±荅基礎(chǔ)施工中運(yùn)用。 基礎(chǔ)采用承臺(tái)、基樁的高樁承臺(tái)形式?；鶚恫捎娩撟o(hù)筒進(jìn)行施工，水下承
臺(tái)采用鋼套箱進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中，基礎(chǔ)位水深達(dá)到40m，水流速度 達(dá)2.5m/s。采用本導(dǎo)向設(shè)施直接在水流中下放了 30根鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒平 面位置和垂度均滿足設(shè)計(jì)圖和施工規(guī)范要求。
本導(dǎo)向設(shè)施的成功運(yùn)用，表明在深水急流基礎(chǔ)施工中，不利用龐大鋼 圍堰形成靜水區(qū)域，而是直接在急流中下放、安裝基樁鋼護(hù)筒的方法是可 行的，從而為在深水急流中，不依賴鋼圍堰進(jìn)行基樁、承臺(tái)形式的基礎(chǔ)施 工創(chuàng)造了必要的條件。不禾擁鋼圍堰等龐大設(shè)施的深水急流基石出施工，使 施工工期短、造價(jià)低，以及使施工更簡(jiǎn)單和更安全。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型導(dǎo)向設(shè)施的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型導(dǎo)向設(shè)施中的下導(dǎo)向裝置示意圖。
圖3是圖2的A-A向視圖。
圖4是鋼護(hù)筒下放時(shí)支承、限位方式的簡(jiǎn)化模式示意圖。
圖5是鋼護(hù)筒下^a寸位時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式
見圖1至圖3，本實(shí)用新型在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施，包括
鋼套箱l，在鋼套箱底板6上設(shè)有與鋼護(hù)筒3外徑相適應(yīng)的圓孔7，在鋼套 箱的頂部平臺(tái)2上和所述圓孔7邊分別設(shè)有上、下導(dǎo)向裝置4、 5，圓孔7 采用加勁板加固，所述下導(dǎo)向裝置5為設(shè)置在圓孔7邊的喇叭狀導(dǎo)向板51 禾口鋼帝膝輪52，上導(dǎo)向裝置4為設(shè)在鋼套箱的頂部平臺(tái)2上與圓孔7對(duì)應(yīng) 位置的限位部件鋼制滾輪。所述滾輪均采用與鋼護(hù)筒外形相適應(yīng)的弧形。
本實(shí)用新型在深水急流中下放鋼護(hù)筒按以下步驟進(jìn)行
1) 、在岸上制作鋼套箱底節(jié)；
2) 、在鋼套箱底節(jié)底板上預(yù)先設(shè)置與鋼護(hù)筒外徑相適應(yīng)的圓孔，在圓孔上 設(shè)置喇叭狀導(dǎo)向板，并在圓孔上設(shè)置弧形滾輪；
3) 、通過(guò)浮運(yùn)，使鋼套箱底節(jié)在基礎(chǔ)位處就位；
4) 、在鋼套箱底節(jié)上完成鋼套箱的拼接接高；
5) 、在鋼套箱頂部平臺(tái)上與圓孔對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置限i立部件鋼制弧形滾輪；
6) 、使鋼套箱下沉到必要深度；
7) 、采用錨碇系統(tǒng)使鋼套箱在平面上精確定位并固定；
8) 、在鋼套箱上將鋼護(hù)筒經(jīng)上、下導(dǎo)向裝置及圓孔下放，利用上、下導(dǎo)向 裝置的夾持、導(dǎo)向作用將鋼護(hù)筒定位并下沉到所要求的標(biāo)高。
本導(dǎo)向設(shè)施和方法有效地解決了在基礎(chǔ)施工中鋼護(hù)筒下放、定位過(guò)程 中的以下五個(gè)難題 (1)、鋼護(hù)筒下放過(guò)程中位置精度的保證
從兩個(gè)方面保證鋼護(hù)筒的下放精度。第一個(gè)方面，保證上、下導(dǎo)向裝置的設(shè)置精度；第二個(gè)方面，在鋼護(hù)筒的下放過(guò)程中，保證鋼護(hù)筒在水流 沖擊下變形和變位均在精度允許范圍內(nèi)。
1) 、導(dǎo)向裝置設(shè)置精度保證
下導(dǎo)向裝置在鋼套箱底節(jié)下水前進(jìn)行安裝，可保證其安裝精度。上導(dǎo) 向裝置需在處于水中的，進(jìn)行過(guò)拼接的鋼套箱頂部進(jìn)行安裝，由于上、下 導(dǎo)向裝置放樣所依據(jù)的水平面中心軸線不同，則存在不同心偏差的可能性。 下部導(dǎo)向裝置依據(jù)鋼套箱底部水平中軸線放樣，而上導(dǎo)向裝置則依據(jù)鋼套 箱頂部水平中軸線放樣。為克服偏差，通過(guò)確保鋼套箱拼接精度，使鋼套 箱頂?shù)撞恐休S線在平面上重疊吻合。在中軸線在平面上吻合較好的情況下， 上部導(dǎo)向裝置依據(jù)頂部鋼套箱的中軸線放樣，則能與下導(dǎo)向裝置的平面位 置較好吻合，從而可保證上導(dǎo)向裝置的安裝精度。
2) 、鋼護(hù)筒變形和變位控制
選取鋼套箱必要的沉入深度，減少下放過(guò)程中鋼護(hù)筒受7jC流作用的懸
臂長(zhǎng)度，減小體系受力，從而減少鋼護(hù)筒變形和變位。 選擇必要的鋼護(hù)筒壁厚，使鋼護(hù)筒具有足夠的抗變形能力。 設(shè)置足夠強(qiáng)大的上、下導(dǎo)向裝置，保證其具有足夠抗鋼護(hù)筒變位的剛度。
(2)、鋼護(hù)筒的受力平衡
通過(guò)合理設(shè)置上、下導(dǎo)向裝置4、 5對(duì)鋼護(hù)筒3的支承、限位結(jié)構(gòu)，使 鋼護(hù)筒3在水流沖擊力F的作用下能夠保持受力平衡和穩(wěn)定。鋼護(hù)筒下放 時(shí)支承、限位方式的簡(jiǎn)化模式見圖4。(3) 、鋼護(hù)筒壁板的局部受力
通過(guò)選取合理的鋼護(hù)筒壁厚、導(dǎo)向設(shè)施與鋼護(hù)筒的接觸面面積，保證 鋼護(hù)筒壁板的局部受力和變形符合受力和變形要求。按圖4所示圖式，并
考慮鋼護(hù)筒具體形狀，可用ANSYS等分析程序進(jìn)行受力和變形計(jì)算。
(4) 、鋼護(hù)筒在底部導(dǎo)向設(shè)施中的對(duì)位
由于不能在鋼套箱底節(jié)下水前預(yù)先將鋼護(hù)筒安裝在底節(jié)上,因?yàn)檫@樣鋼 套箱自重太大、穩(wěn)定性差而浮運(yùn)困難。所以一般在鋼套箱在基礎(chǔ)位拼接完 成后，再利用鋼套箱下放鋼護(hù)筒。這樣就存在鋼護(hù)筒在水下的導(dǎo)向設(shè)施內(nèi) 的對(duì)位問(wèn)題。解決問(wèn)題的方法是，在鋼套箱底板6上的圓孔處設(shè)置下窄上 寬的喇叭狀導(dǎo)向板51及設(shè)在圓孔7上的鋼制滾輪52，使得在水面上，從 設(shè)置在鋼套箱頂部平臺(tái)2上的導(dǎo)向裝置4開始下放的鋼護(hù)筒3，能夠沿喇 叭狀導(dǎo)向板51自動(dòng)進(jìn)入圓孔7內(nèi)。鋼護(hù)筒3下放對(duì)位情況見圖5。
(5) 、鋼護(hù)筒在下沉過(guò)程中對(duì)摩阻力的克服
鋼護(hù)筒在下放過(guò)程中受水流沖擊與導(dǎo)向裝置在7]C平方向上是緊貼的。尤 其是在下導(dǎo)向裝置中，鋼護(hù)筒與導(dǎo)向裝置的接觸擠壓力較大。在擠壓力作 用下，鋼護(hù)筒在下放過(guò)程中會(huì)受到導(dǎo)向裝置摩阻力的阻礙，其下放將是不 順暢的。特別當(dāng)鋼護(hù)筒接頭有錯(cuò)臺(tái)的部位通過(guò)導(dǎo)向裝置時(shí)，還有可能使鋼 護(hù)筒被卡住。為此，導(dǎo)向裝置與鋼護(hù)筒接觸部位采用滾輪結(jié)構(gòu)，將可改善 鋼護(hù)筒下放的順暢性。滾輪適應(yīng)鋼護(hù)筒形狀設(shè)置成圓弧形狀(參見圖3)。
權(quán)利要求1、一種在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施，包括鋼套箱，其特征是還包括在鋼套箱底板上設(shè)有與鋼護(hù)筒外徑相適應(yīng)的圓孔，在鋼套箱的頂部平臺(tái)上和所述圓孔邊分別設(shè)有上、下導(dǎo)向裝置，所述下導(dǎo)向裝置為設(shè)置在圓孔邊的喇叭狀導(dǎo)向部件和第一滾輪，上導(dǎo)向裝置為設(shè)在鋼套箱的頂部平臺(tái)上與圓孔對(duì)應(yīng)位置的限位部件。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施，其特征是所述上導(dǎo)向裝置采用第二滾輪。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施， 其特征是所述第一、第二滾輪采用與鋼護(hù)筒外形相適應(yīng)的弧形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種在深水急流中下放鋼護(hù)筒的導(dǎo)向設(shè)施，包括鋼套箱，在鋼套箱底板上設(shè)有與鋼護(hù)筒外徑相適應(yīng)的圓孔，在鋼套箱的頂部平臺(tái)上和所述圓孔邊分別設(shè)有上、下導(dǎo)向裝置，所述下導(dǎo)向裝置為設(shè)置在圓孔邊的喇叭狀導(dǎo)向部件和第一滾輪，上導(dǎo)向裝置為設(shè)在鋼套箱的頂部平臺(tái)上與圓孔對(duì)應(yīng)位置的限位部件。采用本實(shí)用新型設(shè)施能解決在深水急流中不依靠龐大的鋼圍堰結(jié)構(gòu)形成靜水而直接下放、定位鋼護(hù)筒的問(wèn)題，從而節(jié)省工程造價(jià)、縮短工期，減小施工難度。
文檔編號(hào)E02D7/00GK201272969SQ200820211050
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者劉曉東, 劉玉蘭, 冰 崔, 張念來(lái), 彭力軍, 陸尚武, 陳明憲 申請(qǐng)人:湖南路橋建設(shè)集團(tuán)公司