CN104328792A - 无底双壁钢套箱拼装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无底双壁钢套箱拼装结构，包括固定连接成矩形箱体的两块第一双壁板、两块第二双壁板和支撑在矩形箱体内侧十字相交的撑杆，第一双壁板和第二双壁板分别包括至少两根垂直箱梁和双层壁板体，第一双壁板和第二双壁板通过跨接在两相邻垂直箱梁的边板上、且垂直间隔设置的多块连接板垂直固定连接。挡水型钢分别垂直固定在矩形箱体内侧四角上，其直角对准第一双壁板与第二双壁板竖向拼接缝。本发明结构简单，能非常方便地拼接成无底双壁钢套箱。将现有技术的受剪切力作用的满焊焊缝改为垂直间隔设置的多块连接板与两片双壁板受拉力作用的局部连接焊缝，大大改善了无底双壁钢套箱连接焊缝的受力状态，提高了无底双壁钢套箱的使用可靠性。

Description

无底双壁钢套箱拼装结构
技术领域
 本发明涉及一种水上工程结构施工的钢围堰装置，尤其是一种用于水深10m以内特大型桥梁深水承台施工的无底钢套箱，属于水工工程技术领域。
背景技术
特大型桥梁深水承台施工的建筑基面标高都在水面线以下，施工时一般采用四面围合的钢套箱进行围护。为创造钢套箱内干施工条件，钢套箱就位后采用水下混凝土对其底部进行水下封底，然后抽干钢套箱内存水后进行水下施工。现有的无底钢套箱拼装主要采用如下两种方式：
    1、四片双壁板采用内外满焊连接方式拼接成钢套箱
   在平台上将组成钢套箱的四片双壁板的竖向拼缝处内外全部满焊，然后将钢套箱分节或者整体下沉。这种拼装工艺的优点是下沉后钢套箱密封性好，但浇筑完封底混凝土后钢套箱很难拆除，只能采用水下切割方式拆除钢套箱,工作量大,且很难进行全部割除，拆下的四片双壁板变形大且残缺不全，无法再次使用，增大了深水承台的施工成本。
    2、四片双壁板采用高强度螺栓螺母组合的连接方式拼接成钢套箱
在组成钢套箱的四片双壁板的竖向拼缝处，从上至下分别用多个高强度螺栓螺母组合进行连接，然后将组装好的钢套箱下沉到位，在钢套箱内浇筑完封底混凝土后，再拆除钢套箱。由于钢套箱的竖向拼接缝较长，为了确保钢套箱的拼接强度，需要用数量众多的高强度螺栓螺母组合连接四片双壁板，这种连接方式对拼缝处两块双壁板连接孔重合的位置公差精度要求很高，增大了加工成本；钢套箱长期使用后螺栓、螺母锈蚀，无法直接拆卸，只能采用水下切割拆卸，效率低、施工成本很高；切割后的钢套箱单片结构产生变形，影响再次使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、拼装和拆卸方便、可再次拼装使用的无底双壁钢套箱拼装结构。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种无底双壁钢套箱拼装结构，包括固定连接成矩形箱体的两块第一双壁板、两块第二双壁板和支撑在矩形箱体内侧十字相交的撑杆，所述第一双壁板和第二双壁板分别包括至少两根垂直箱梁和连接两根垂直箱梁的双层壁板体，所述垂直箱梁分别设置在第一双壁板或第二双壁板两端，垂直箱梁包括相邻边垂直固定连接的四块边板、垂直间隔设置在四块边板内的多块垂直箱梁水平穿孔肋板及固定在垂直箱梁内侧的多根垂直箱梁型钢；所述双层壁板体分别包括内外侧板、垂直间隔设置在内外侧板内的多块水平穿孔肋板及固定在内外侧板内的多根双壁板型钢，多块水平穿孔肋板两端分别与垂直箱梁固定连接；第一双壁板和第二双壁板通过跨接在两相邻垂直箱梁的边板上、且垂直间隔设置的多块连接板垂直固定连接；挡水型钢分别垂直固定在矩形箱体内侧四角上，所述挡水型钢的直角对准第一双壁板与第二双壁板的竖向拼接缝。
    本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
    前述的无底双壁钢套箱拼装结构，其中所述连接板纵向的中部设有内凹的缺口，所述缺口跨在第一双壁板与第二双壁板的竖向拼接缝上，缺口两侧的连接板底侧分别与两相邻垂直箱梁的边板垂直固定连接。
    前述的无底双壁钢套箱拼装结构，其中所述挡水型钢为角钢，所述角钢下端伸出无底双壁钢套箱底部后，深入封底混凝土顶面标高以下45～55cm。
本发明结构简单，能非常方便地拼接成无底双壁钢套箱。在两块第一双壁板和两块第二双壁板分别组焊好后，将其竖起，将第一双壁板和第二双壁板的两相邻垂直箱梁点焊拼装成矩形箱体，在矩形箱体的内侧四角分别点焊挡水角钢，可以有效地防止无底双壁钢套箱外的水流进矩形箱体内，提高了无底双壁钢套箱的密封性；角钢下端伸出无底双壁钢套箱底部后深入封底混凝土，确保角钢不会移位。本发明采用跨接在两相邻垂直箱梁边板上、且垂直间隔设置的多块连接板来固定连接第一双壁板和第二双壁板，从而组焊成矩形箱体。与现有的四片双壁板采用内外满焊连接方式拼接成钢套箱的结构相比，本发明将现有连接两片双壁板的受剪切力作用的满焊焊缝改为垂直间隔设置的多块连接板与两片双壁板受拉力作用的局部连接焊缝，大大改善了无底双壁钢套箱连接焊缝的受力状态，提高了无底双壁钢套箱的使用可靠性。垂直间隔设置的多块连接板既保证了无底双壁钢套箱的安全性，又便于水下切割拆解成能重复使用的四块双壁板，还大大减少了焊接工作量，降低了施工成本。
    本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
    图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向局部放大视图；
图3是图1的Ⅰ部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图3所示，本实施例包括固定连接成无底双壁钢套箱的两块第一双壁板1、两块第二双壁板2和支撑在矩形箱体内侧十字相交的撑杆3，其中，第一双壁板1宽16.7m，第二双壁板2宽11.2m，拼装成的无底双壁钢套箱高11m。撑杆3采用壁厚10mm的Φ600mm钢管制成，提高了无底双壁钢套箱的强度。第一双壁板1包括三根垂直箱梁11和两块双层壁板体12，其中两根垂直箱梁11分别位于第一双壁板1宽度方向的两侧，其中部还设有一根垂直箱梁11，三根垂直箱梁11之间通过两块双层壁板体12连接成第一双壁板1；第二双壁板1包括宽度方向两侧的两根垂直箱梁11和中间的双层壁板体12，两根根垂直箱梁11之间通过一块双层壁板体12连接成第二双壁板2。
垂直箱梁11包括相邻边垂直焊连的四块边板111、垂直间隔设置在四块边板111内的多块垂直箱梁水平穿孔肋板112及固定在垂直箱梁内侧的多根垂直箱梁型钢113，这样的结构提高了垂直箱梁11的强度，两块第一双壁板1、两块第二双壁板2四面围合成矩形箱体，垂直箱梁11位于竖向拼接缝两侧，拼装时竖向拼接缝两侧的垂直箱梁11难免会发生碰撞，强度较高的垂直箱梁11可以防止碰撞后发生变形，延长了第一双壁板1和第二双壁板2的使用寿命。
双层壁板体12分别包括内外侧板121、垂直间隔设置在内外侧板121内的多块水平穿孔肋板122及固定在内外侧板121内的多根双壁板型钢123，多块水平穿孔肋板122两端分别与垂直箱梁11焊连。这样的结构提高了双层壁板体12的强度，使得无底双壁钢套箱的第一双壁板1和第二双壁板2在内侧的封底混凝土压力和外侧水压作用下不会因变形而失效。垂直箱梁水平穿孔肋板112或水平穿孔肋板123中间的穿孔既减轻了重量，又可作为人孔以便检修人员进入垂直箱梁11或双层壁板体12内检查其内部情况，避免发生意外情况。
    第一双壁板1和第二双壁板2通过跨接在两相邻垂直箱梁11的边板111上、且垂直间隔设置的多块连接板4垂直固定焊连，本实施例的连接板4之间距离为400mm，用连接板4与两相邻垂直箱梁11的焊连取代现有技术的两相邻垂直箱梁11内外侧均为满焊的连接结构，既大大减少了焊接工作量，又便于水下切割拆解成能重复使用的第一双壁板1和第二双壁板2，降低了施工成本。连接板4纵向的中部设有内凹的缺口41，本实施例的缺口41为U形，U形缺口跨在第一双壁板1与第二双壁板2的拼接缝上，U形缺口两侧的连接板4底侧分别与两相邻垂直箱梁11的边板111垂直焊连，U形缺口内容纳从两个垂直箱梁11的边板111的延伸板。另外，当第一双壁板1与第二双壁板2拼接时发生少量上下错位时，具有U形缺口的连接板4便于焊在竖向拼接缝两侧垂直箱梁11的边板111上。
    挡水型钢本实施例的挡水型钢为100mm×100mm的角钢5，角钢5两边分别垂直点焊固定在矩形箱体内侧四角上，角钢5的直角对准第一双壁板1与第二双壁板2的竖向拼接缝，角钢5下端伸出无底双壁钢套箱底部后深入封底混凝土顶面标高以下50cm，有利于角钢5的定位固定，提高防水效果。
    除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种无底双壁钢套箱拼装结构，包括固定连接成矩形箱体的两块第一双壁板、两块第二双壁板和支撑在矩形箱体内侧十字相交的撑杆，所述第一双壁板和第二双壁板分别包括至少两根垂直箱梁和连接两根垂直箱梁的双层壁板体，所述垂直箱梁分别设置在第一双壁板或第二双壁板两端，垂直箱梁包括相邻边垂直固定连接的四块边板、垂直间隔设置在四块边板内的多块垂直箱梁水平穿孔肋板及固定在垂直箱梁内侧的多根垂直箱梁型钢；所述双层壁板体分别包括内外侧板、垂直间隔设置在内外侧板内的多块水平穿孔肋板及固定在内外侧板内的多根双壁板型钢，多块水平穿孔肋板两端分别与垂直箱梁固定连接；其特征在于，第一双壁板和第二双壁板通过跨接在两相邻垂直箱梁的边板上、且垂直间隔设置的多块连接板垂直固定连接；挡水型钢分别垂直固定在矩形箱体内侧四角上，所述挡水型钢的直角对准第一双壁板与第二双壁板的竖向拼接缝。
2. 如权利要求1所述的无底双壁钢套箱拼装结构，其特征在于，所述连接板纵向的中部设有内凹的缺口，所述缺口跨在第一双壁板与第二双壁板的竖向拼接缝上，缺口两侧的连接板底侧分别与两相邻垂直箱梁的边板垂直固定连接。
3.如权利要求1所述的无底双壁钢套箱拼装结构，其特征在于，所述挡水型钢为角钢，所述角钢下端伸出无底双壁钢套箱底部后深入封底混凝土顶面标高以下45～55cm。
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