專利名稱：深水單壁鋼吊箱圍堰及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圍堰及其施工方法，特別是一種適合在深水區(qū)使用的單壁鋼吊 箱圍堰及其施工方法。
背景技術(shù)：
在淤質(zhì)粘土層深水基礎(chǔ)圍堰施工中，傳統(tǒng)方法是采用拉森鋼板樁圍堰或鋼吊箱圍 堰施工，鋼板樁圍堰具有施工周期長(zhǎng)，進(jìn)度慢，封底混凝土厚，封底混凝土施工質(zhì)量難以保 證，鋼板樁施工容易出現(xiàn)滲水及漏水現(xiàn)象，影響后續(xù)工程施工等缺點(diǎn)。普通的鋼吊箱圍堰存 在深水區(qū)圍堰下沉過程的起重荷載相當(dāng)大，不利施工和控制往往需要用千斤頂進(jìn)行調(diào)整， 施工難度大，工程進(jìn)展慢，同時(shí)鋼吊箱箱底一般無支撐，鋼吊箱下沉合適位置后由于樁與護(hù) 筒間有淤泥，摩擦力減少，鋼吊箱可能繼續(xù)下沉而需要吊車?yán)^續(xù)工作等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種深水單壁鋼吊箱圍堰及其施工方法，要解決傳統(tǒng)鋼吊箱 下沉過程中需要采用千斤頂進(jìn)行調(diào)整，施工難度大，工程進(jìn)展慢的技術(shù)問題；并解決鋼吊箱 下沉合適位置后仍需吊車的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種深水單壁鋼吊箱圍堰，包括圍護(hù)體系、內(nèi)支撐體系和承吊體系，圍護(hù)體系為側(cè)面圍 護(hù)體系和底部圍護(hù)體系圍成的長(zhǎng)方形箱型，側(cè)面圍護(hù)體系包括側(cè)板、水平背楞、豎向背楞和 角鋼，底部圍護(hù)體系底板、縱背楞和橫背楞，內(nèi)支撐體系支撐在側(cè)板內(nèi)側(cè)，承吊體系連接在 側(cè)面圍護(hù)體系上，所述承吊體系由吊裝牛腿、上橫梁、下橫梁及吊桿組成，吊裝牛腿焊接在 側(cè)板的內(nèi)側(cè)，上橫梁位于縱向鋼護(hù)筒的頂面，與吊裝牛腿通過吊桿連接，下橫梁焊接在樁頂 位置處，與上橫梁平行。所述側(cè)板的外側(cè)面焊接有縱橫交錯(cuò)水平背楞和豎向背楞，側(cè)板底邊緣焊接有角 鋼，角鋼肢背緊貼側(cè)板外表面，且側(cè)板外側(cè)面水面以下30cm位置處焊接有排氣閥。所述底板的底面焊接有縱橫交錯(cuò)的縱背楞和橫背楞，縱背楞位于橫背楞底面，橫 背楞底面焊接有箱底支撐牛腿，所述兩列橫背楞之間間隔開有與鋼護(hù)筒匹配的孔洞，縱背 楞遇孔洞斷開，孔洞周圍水平向焊有短加勁肋。所述內(nèi)支撐體系由支撐牛腿、圍檁、水平鋼管及型鋼支撐組成，圍檁焊接在側(cè)板的 內(nèi)側(cè)，型鋼支撐間隔焊在兩較長(zhǎng)相對(duì)側(cè)板內(nèi)側(cè)，在其底面有縱橫交錯(cuò)的水平鋼管，水平鋼管 的端部焊接在側(cè)板內(nèi)表面，所述支撐牛腿焊接在水平鋼管底面并與側(cè)板內(nèi)表面焊接連接。所述下橫梁頂面焊接有下橫梁連接牛腿。所述下橫梁和上橫梁為雙工字型鋼或雙槽鋼槽口相對(duì)拼接成的箱型梁。所述吊裝牛腿為雙工字鋼對(duì)拼焊接，其上表面工字鋼腹板對(duì)應(yīng)位置焊接有鋼板。 所述吊桿為螺紋鋼筋，其兩端通過螺帽分別于上橫梁和吊裝牛腿固定，且接觸面之間
有墊板。
一種深水單壁鋼吊箱圍堰的施工方法，步驟如下
步驟一、在現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)地分別進(jìn)行側(cè)面圍護(hù)體系和底部圍護(hù)體系，內(nèi)支撐體系及承吊 體系的加工；
步驟二、將側(cè)面圍護(hù)體系和底部圍護(hù)體系焊成整體的箱型圍護(hù)體系，將內(nèi)支撐體系的 支撐牛腿、圍檁、水平鋼管和型鋼支撐及排水閥焊在側(cè)板上； 步驟三、將承吊體系的吊裝牛腿焊在側(cè)板上； 步驟四、在鋼護(hù)筒上焊接下橫梁連接牛腿； 步驟五、對(duì)鋼吊箱下沉范圍進(jìn)行清淤；
步驟六、將加工好的鋼吊箱運(yùn)至安裝區(qū)域，用一臺(tái)吊車整體下沉安裝； 步驟七、調(diào)整鋼吊箱位置及標(biāo)高，安裝上橫梁及吊桿； 步驟八、在底板上表面進(jìn)行第一次混凝土封底；
步驟九、封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，抽干鋼吊箱內(nèi)的水，拆除鋼吊箱承吊體系及水平 鋼管和型鋼支撐，將位于承臺(tái)部位的鋼護(hù)筒割除，鑿除樁頭，在下橫梁連接牛腿的下表面焊 接下橫梁；
步驟十、進(jìn)行第二次混凝土封底并找平。步驟八所述第一次混凝土封底的厚度為80cm ；步驟十中所述第二次混凝土封底 的厚度為30cm。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果
首先，本發(fā)明通過在樁頂有加一道下橫梁防止樁與護(hù)筒間有淤泥，摩擦力減少，導(dǎo)致鋼 吊箱下沉；不用千斤頂調(diào)整使得施工過程更簡(jiǎn)便，降低施工難度，縮短工期。其次，本發(fā)明在底板體系的底面焊接有箱底支撐牛腿用于支撐鋼吊箱，鋼吊箱下 沉過程中確保鋼吊箱支撐，同時(shí)鋼吊箱下沉后可撤掉吊車，增加設(shè)備周轉(zhuǎn)。最后，為了確保下橫梁的順利施工，本發(fā)明將傳統(tǒng)方法中的封底混凝土改為分兩 次封底，同時(shí)兩次封底還可以減少對(duì)封底不平而進(jìn)行修正，確保封底表面平整。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)鋼板樁施工周期長(zhǎng)，進(jìn)度慢，封底混凝土厚，封底混凝土施工質(zhì) 量難以保證，施工容易出現(xiàn)滲水及漏水現(xiàn)象，影響后續(xù)工程施工等缺點(diǎn)以及普通的鋼吊箱 圍堰存在深水區(qū)圍堰下沉過程的起重荷載相當(dāng)大，不利施工和控制往往需要用千斤頂進(jìn)行 調(diào)整，施工難度大，工程進(jìn)展慢，同時(shí)鋼吊箱箱底一般無支撐，鋼吊箱下沉合適位置后由于 樁與護(hù)筒間有淤泥，摩擦力減少，鋼吊箱可能繼續(xù)下沉而需要吊車?yán)^續(xù)工作等缺點(diǎn)，解決了 鋼吊箱下沉無需千斤頂調(diào)整，下沉至承臺(tái)位置后可撤掉吊車的簡(jiǎn)便有效的實(shí)現(xiàn)圍堰的技術(shù) 問題。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于深水區(qū)樁承臺(tái)和橋墩的施工。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明深水單壁鋼吊箱正立面示意圖。圖2是本發(fā)明深水單壁鋼吊箱側(cè)立面示意圖。圖3是本發(fā)明深水單壁鋼吊箱平面示意圖。圖4是底板體系詳圖。
圖5是側(cè)板體系詳圖。附圖標(biāo)記1 一側(cè)面圍護(hù)體系、1. 1 一側(cè)板、1.2 —水平背楞、1.3 —豎向背楞、 1. 4 一角鋼、2 —底部圍護(hù)體系、2. 1 一底板、2. 2 一縱背楞、2. 3 一橫背楞、2. 4 一孔洞、2. 5 一
短加勁肋、3 —水平鋼管、4 一圍檁、5 —鋼護(hù)筒、6 —上橫梁、7 —支撐牛腿、8 —吊桿、9 一下 橫梁、10 —吊裝牛腿、11 一型鋼支撐、12 —排氣閥、13 —下橫梁連接牛腿、14 一箱底支撐牛 腿、15—擬建樁基。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見圖1 圖5所示，一種深水單壁鋼吊箱圍堰，圍護(hù)在深水區(qū)域擬建樁基 15的鋼護(hù)筒5周圍，包括圍護(hù)體系、內(nèi)支撐體系和承吊體系，圍護(hù)體系為側(cè)面圍護(hù)體系1和 底部圍護(hù)體系2圍成的長(zhǎng)方形箱型，側(cè)面圍護(hù)體系包括側(cè)板1. 1、水平背楞1. 2、豎向背楞 1. 3和角鋼1. 4，底部圍護(hù)體系底板2. 1、縱背楞2. 2和橫背楞2. 3，內(nèi)支撐體系支撐在側(cè)板 內(nèi)側(cè)，承吊體系連接在側(cè)面圍護(hù)體系上，所述承吊體系由吊裝牛腿10、上橫梁6、下橫梁9及 吊桿8組成，吊裝牛腿10焊接在側(cè)板的內(nèi)側(cè)，上橫梁6位于縱向鋼護(hù)筒的頂面，與吊裝牛腿 10通過吊桿8連接，下橫梁9焊接在樁頂位置處，與上橫梁6平行。所述側(cè)板1. 1的外側(cè)面焊接有縱橫交錯(cuò)水平背楞1. 2和豎向背楞1. 3，側(cè)板底邊緣 焊接有角鋼1. 4，角鋼肢背緊貼側(cè)板外表面，且側(cè)板外側(cè)面水面以下30cm位置處焊接有排 氣閥12。所述底板2. 1的底面焊接有縱橫交錯(cuò)的縱背楞2. 2和橫背楞2. 3，縱背楞2. 2位于 橫背楞2. 3底面，橫背楞2. 3底面焊接有箱底支撐牛腿14，所述兩列橫背楞之間隔開有與鋼 護(hù)筒匹配的孔洞2. 4，縱背楞2. 2遇孔洞2. 4斷開，孔洞周圍水平向焊有短加勁肋2. 5。所述內(nèi)支撐體系由支撐牛腿7、圍檁4、水平鋼管3及型鋼支撐11組成，圍檁4焊 接在側(cè)板的內(nèi)側(cè)，型鋼支撐11間隔焊在兩較長(zhǎng)相對(duì)側(cè)板內(nèi)側(cè)，在其底面有縱橫交錯(cuò)的水平 鋼管3，水平鋼管3的端部焊接在側(cè)板內(nèi)表面，所述支撐牛腿7焊接在水平鋼管3底面并與 側(cè)板內(nèi)表面焊接連接。所述下橫梁9頂面焊接有下橫梁連接牛腿13。所述下橫梁9和上橫梁6為雙工字型鋼或雙槽鋼槽口相對(duì)拼接成的箱型梁。所述吊裝牛腿10為雙工字鋼對(duì)拼焊接，其上表面工字鋼腹板對(duì)應(yīng)位置焊接有鋼 板。
所述吊桿8為螺紋鋼筋，其兩端通過螺帽分別于上橫梁6和吊裝牛腿10固定，且接觸 面之間有墊板。一種所述深水單壁鋼吊箱圍堰的施工方法，步驟如下
步驟一、在現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)地分別進(jìn)行側(cè)面圍護(hù)體系1和底部圍護(hù)體系2，內(nèi)支撐體系及承 吊體系的加工；
步驟二、將側(cè)面圍護(hù)體系1和底部圍護(hù)體系2焊成整體的箱型圍護(hù)體系，將內(nèi)支撐體系 的支撐牛腿7、圍檁4、水平鋼管3和型鋼支撐11及排水閥12焊在側(cè)板1. 1上； 步驟三、將承吊體系的吊裝牛腿10焊在側(cè)板1. 1上； 步驟四、在鋼護(hù)筒5上焊接下橫梁連接牛腿13 ； 步驟五、對(duì)鋼吊箱下沉范圍進(jìn)行清淤；步驟六、將加工好的鋼吊箱運(yùn)至安裝區(qū)域，用一臺(tái)吊車整體下沉安裝； 步驟七、調(diào)整鋼吊箱位置及標(biāo)高，安裝上橫梁6及吊桿8 ； 步驟八、在底板上表面進(jìn)行第一次混凝土封底；
步驟九、封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，抽干鋼吊箱內(nèi)的水，拆除鋼吊箱承吊體系及水平 鋼管3和型鋼支撐11，將位于承臺(tái)部位的鋼護(hù)筒5割除，鑿除樁頭，在下橫梁連接牛腿13的 下表面焊接下橫梁9 ；
步驟十、進(jìn)行第二次混凝土封底并找平。步驟八所述第一次混凝土封底的厚度為80cm ；步驟十中所述第二次混凝土封底 的厚度為30cm。底板2. 1采用6mm厚鋼板，縱背楞2. 2為工25b和橫背楞2. 3為[8，短加勁肋2. 5 為80 X 6mm鋼板；側(cè)板1.1采用6mm厚鋼板，水平背楞1.2為[8和豎向背楞1.3為[14、角 鋼采用Z 75X75X8等肢角鋼；支撐牛腿7、橫梁連接牛腿13和箱底支撐牛腿14由IOmm 厚鋼板加工而成，圍檁4為雙拼工25b工字鋼，水平鋼管3采用Φ 325 X 8mm鋼管和型鋼支 撐11為雙拼工25b工字鋼；吊裝牛腿10采用工25b工字鋼及IOmm厚鋼板焊接而成，上橫 梁6采用雙拼工45b工字鋼，下橫梁9采用雙拼工25b工字鋼，吊桿8為25號(hào)的精軋螺紋 鋼筋。底板與側(cè)板、側(cè)板與側(cè)板連接處每隔Im加焊一道6mm厚加勁鋼板，確保鋼吊箱整 體剛度。
權(quán)利要求
一種深水單壁鋼吊箱圍堰，包括圍護(hù)體系、內(nèi)支撐體系和承吊體系，圍護(hù)體系為側(cè)面圍護(hù)體系(1)和底部圍護(hù)體系(2)圍成的長(zhǎng)方形箱型，側(cè)面圍護(hù)體系包括側(cè)板(1.1)、水平背楞(1.2)、豎向背楞(1.3)和角鋼(1.4)，底部圍護(hù)體系底板(2.1)、縱背楞(2.2)和橫背楞(2.3)，內(nèi)支撐體系支撐在側(cè)板內(nèi)側(cè)，承吊體系連接在側(cè)面圍護(hù)體系上，其特征在于所述承吊體系由吊裝牛腿(10)、上橫梁(6)、下橫梁(9)及吊桿(8)組成，吊裝牛腿(10)焊接在側(cè)板的內(nèi)側(cè)，上橫梁(6)位于縱向鋼護(hù)筒的頂面，與吊裝牛腿(10)通過吊桿(8)連接，下橫梁(9)焊接在樁頂位置處，與上橫梁(6)平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述側(cè)板(1.1)的外側(cè)面 焊接有縱橫交錯(cuò)水平背楞(1.2)和豎向背楞(1.3)，側(cè)板底邊緣焊接有角鋼(1. 4)，角鋼肢 背緊貼側(cè)板外表面，且側(cè)板外側(cè)面水面以下30cm位置處焊接有排氣閥(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述底板(2.1)的底面 焊接有縱橫交錯(cuò)的縱背楞(2. 2)和橫背楞(2. 3)，縱背楞(2. 2)位于橫背楞(2. 3)底面，橫背 楞(2. 3)底面焊接有箱底支撐牛腿(14)，所述兩列橫背楞之間間隔開有與鋼護(hù)筒匹配的孔 洞(2. 4)，縱背楞(2. 2)遇孔洞(2. 4)斷開，孔洞周圍水平向焊有短加勁肋(2. 5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述內(nèi)支撐體系由支撐 牛腿(7)、圍檁(4)、水平鋼管(3)及型鋼支撐(11)組成，圍檁(4)焊接在側(cè)板的內(nèi)側(cè)，型鋼支 撐(11)間隔焊在兩較長(zhǎng)相對(duì)側(cè)板內(nèi)側(cè)，在其底面有縱橫交錯(cuò)的水平鋼管(3)，水平鋼管(3) 的端部焊接在側(cè)板內(nèi)表面，所述支撐牛腿(7)焊接在水平鋼管(3)底面并與側(cè)板內(nèi)表面焊 接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述下橫梁(9)頂面焊接 有下橫梁連接牛腿(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述下橫梁(9)和上橫梁 (6)為雙工字型鋼或雙槽鋼槽口相對(duì)拼接成的箱型梁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述吊裝牛腿(10)為雙 工字鋼對(duì)拼焊接，其上表面工字鋼腹板對(duì)應(yīng)位置焊接有鋼板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水單壁鋼吊箱圍堰，其特征在于所述吊桿(8)為螺紋鋼 筋，其兩端通過螺帽分別與上橫梁(6)和吊裝牛腿(10)固定，且接觸面之間有墊板。
9.一種權(quán)利要求1 8任意一項(xiàng)所述深水單壁鋼吊箱圍堰的施工方法，其特征在于 步驟如下步驟一、在現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)地分別進(jìn)行側(cè)面圍護(hù)體系(1)和底部圍護(hù)體系(2)，內(nèi)支撐體系 及承吊體系的加工；步驟二、將側(cè)面圍護(hù)體系(1)和底部圍護(hù)體系(2)焊成整體的箱型圍護(hù)體系，將內(nèi)支 撐體系的支撐牛腿(7)、圍檁(4)、水平鋼管(3)和型鋼支撐(11)及排水閥(12)焊在側(cè)板 (1. 1)上；步驟三、將承吊體系的吊裝牛腿(10 )焊在側(cè)板(1. 1)上；步驟四、在鋼護(hù)筒(5)上焊接下橫梁連接牛腿(13)；步驟五、對(duì)鋼吊箱下沉范圍進(jìn)行清淤；步驟六、將加工好的鋼吊箱運(yùn)至安裝區(qū)域，用一臺(tái)吊車整體下沉安裝；步驟七、調(diào)整鋼吊箱位置及標(biāo)高，安裝上橫梁(6)及吊桿(8)；步驟八、在底板上表面進(jìn)行第一次混凝土封底；步驟九、封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，抽干鋼吊箱內(nèi)的水，拆除鋼吊箱承吊體系及水平 鋼管(3)和型鋼支撐(11)，將位于承臺(tái)部位的鋼護(hù)筒(5)割除，鑿除樁頭，在下橫梁連接牛 腿(13)的下表面焊接下橫梁(9)；步驟十、進(jìn)行第二次混凝土封底并找平。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的深水單壁鋼吊箱圍堰的施工方法，其特征在于步驟八所述 第一次混凝土封底的厚度為80cm ；步驟十中所述第二次混凝土封底的厚度為30cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種深水單壁鋼吊箱圍堰及其施工方法，所述鋼吊箱包括圍護(hù)體系、內(nèi)支撐體系和承吊體系，所述承吊體系由吊裝牛腿、上橫梁、下橫梁及吊桿組成，吊裝牛腿焊接在側(cè)板的內(nèi)側(cè)，上橫梁位于縱向鋼護(hù)筒的頂面，與吊裝牛腿通過吊桿連接，下橫梁焊接在樁頂位置處，與上橫梁平行。在施工過程中通過一臺(tái)吊車整體下沉鋼吊箱，承吊橫梁設(shè)二道，第一道安裝在鋼護(hù)筒上，第二道安裝在樁頂，采用二次封底，對(duì)基坑進(jìn)行深水圍堰施工。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)圍堰封底混凝土質(zhì)量難以保證、容易出現(xiàn)滲水及漏水的技術(shù)問題。可廣泛應(yīng)用于深水區(qū)樁承臺(tái)和橋墩的施工。
文檔編號(hào)E02D19/04GK101936009SQ20101028203
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者丁學(xué)正, 屈書安, 廖滿平, 王秋山 申請(qǐng)人:中建二局土木工程有限公司;中國(guó)建筑第二工程局有限公司