CN106592613A - 一种桥墩施工围堰结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及围堰领域，尤其是涉及一种桥墩施工围堰结构。通过多个弧形结构的围堰壁板左右相接围城一个圆形的围堰，本申请的桥墩施工围堰结构通过对围堰壁板的左侧壁和右侧壁进行变形设计，采用菱形卡扣连接，并且对围堰壁板的右侧壁向内的一侧设置一块截面为三角形的橡胶垫，用来调节围堰壁板所合围而成的圆形围堰的大小和提高围堰的密封性能避免渗漏。

Description

一种桥墩施工围堰结构

技术领域

本发明涉及围堰领域，尤其是涉及一种桥墩施工围堰结构。

背景技术

围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位。

在桥梁基础施工中，当桥梁墩、台基础位于地表水位以下时，根据当地材料修筑成各种形式的土堰；在水较深且流速较大的河流可采用木板桩或钢板桩(单层或双层)围堰，以及很多会双层薄壁钢围堰。围堰的作用既可以防水、围水，又可以支撑基坑的坑壁。

常见深水基础围堰主要有钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰、双壁钢围堰等。钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰，其具有：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用，因此，它的用途广泛。

钢板桩围堰结构主要用于深水或深基坑施工防护，流速较大的砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等坚硬河床。具有防水性能好，整体刚度较强等特点。

现有技术中，钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。

在深水基础施工中由于荷载较大，为降低施工难度，同时也要满足结构的受力及刚度要求，单纯的采用某种结构形式不能满足要求。如为减小内支撑的设置数量和层数，单纯用U形钢板桩难以满足受力要求。可以采用组合钢板桩，虽然能满足受力要求，但是结构刚度和强度富余较多，不经济。

在桥墩水下承台土建施工过程中，应用到钢套箱。一般钢套箱先是在加工工厂分块定制，然后运到现场，再分块拼装成一个整体，最后整体下沉定位到施工现场。这种工作过程，不但需要大型起吊设备，并且存在难以精确下沉定位的问题。若分块下沉后再合拢成围堰，存在合拢处缝隙处理不好，常出现渗漏的事故。

现有技术的围堰多采用U型钢板桩进行拼接，U型钢板桩左右相接形成围堰，但是钢板桩的密封连接性能较差，其相接处主要是利用砂石的填充堵塞来起到密闭防渗漏作用。所以U型钢板桩左右拼接的围堰防渗漏效果差。

同时，U型钢板桩需要在其围成的围堰内部设置支撑装置，一般需要设置上中下三层支撑装置，过多的支撑装置，使得围堰内部的施工空间被压缩的非常小，不利于施工。在施工的过程中需要不断的调整和拆除支撑装置，使得施工变的复杂，施工周期也被相应的拉长，并且，由于需要使用大量的支撑装置，使得施工成本也得到了相应的加成。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出改进方案或者替换方案，尤其是现有围堰防渗漏性差，成本高，抗压能力差的改进或者替换方案。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述桥墩施工围堰结构包括弧形结构的围堰壁板；所述围堰壁板包括围堰左侧壁、围堰右侧壁和等压空腔；所述等压空腔位于围堰左侧壁和围堰右侧壁之间；所述等压空腔贯穿围堰壁板；所述围堰左侧壁的左侧设有界面为菱形的锁扣；所述锁扣通过相互平行的左竖肋固定焊接在围堰左侧壁的中央位置；所述围堰右侧壁上设有截面为菱形的扣槽；所述扣槽的截面积大于锁扣的截面积；所述扣槽内侧设有橡胶垫；所述扣槽将围堰右侧壁分为右侧内壁和右侧外壁；所述右侧内壁上设有界面为三角形的橡胶垫；所述锁扣将围堰左侧壁分为左侧内壁和左侧外壁；所述左侧内壁为向内倾斜的斜边；当围堰壁板拼接在一起形成圆形围堰时，围堰左侧壁与围堰右侧壁相接，所述围堰左侧壁上的锁扣插入围堰右侧壁的扣槽内。

本申请的桥墩施工围堰通过对围堰壁板的围堰左侧壁和围堰右侧壁进行改进变形，使得围堰左侧壁和围堰右侧壁形成一对相互匹配的锁扣结构，即锁扣和扣槽，锁扣能够插入扣槽内，形成一个锁扣连接结构。进过多次模拟实验，发现将扣槽的截面设计的积略大于锁扣的截面积，能够使得本申请的围堰结构在一定范围内调节围堰的直径。相比于现有技术的圆形围堰的固定直径，也增加了圆形围堰的应用范围。

进一步，根据上述设计方案所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述围堰壁板的下端设有锥形插脚。本申请的围堰结构，通过在扣槽的内侧设置橡胶垫，能够避免锁扣和扣槽内部直接接触发生碰撞，降低了围堰壁板的磨损率，同时，在围堰外侧水压的作用下，围堰左侧壁上的锁扣与围堰右侧壁上的扣槽处于绷紧状态，锁扣紧紧的抵在扣槽的内侧，即锁扣压在扣槽内侧的橡胶垫上，使得橡胶垫变形，形成密封连接，由于锁扣和扣槽之间形成了密封连接，使得整体围堰的密封性得到了极大的提高，防渗漏性能相对于现有技术的围堰也变的更好。进过多次模拟实验和多年施工经验，将围堰壁板的下端设计成锥形插脚，能够有利于围堰壁板更方便容易的插入河床底部，使得围堰壁板更好的固定，从而保证施工的安全。

进一步，根据上述设计方案所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述围堰壁板的内侧设有定位槽；当围堰壁板相互连接时在定位槽内设置钢筋骨架并用水泥进行浇筑，形成内支撑架。本申请的围堰壁板其是一个双层结构，即围堰壁板中设有等压空腔，等压空腔从上之下贯穿围堰壁板。在围堰壁板插入水中后，等压空腔内同时也会充满水，并且等压空腔内部的水位于围堰外部的水位一致，即围堰壁板位于外侧的壁板所承受的水压是一致的，因为，水压只和水深有关。因此，本申请的围堰壁板不易变形，其抗压能力比现有技术的U型钢板桩提高了数个档次，同时，由于等压空腔内充满了水，并且围堰壁板的底部是完全插入水底的河床内的，所以围堰壁板的底部是封闭的，所以等压空腔内的水即相当于围堰壁板的一部分，所以等压空腔内的水变相的增加了围堰壁板的重量，进而增加了本申请的围堰结构的稳定性。

进一步，根据上述设计方案所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述定位槽设有两道；所述定位槽焊接在围堰壁板的内侧。本申请的桥墩施工围堰结构，除了对围堰壁板的围堰左侧壁和围堰右侧壁进行改进外，为了进一步增强其应对深水作业的稳定性和安全性，申请人对围堰壁板的内侧增加了定位槽，定位槽的作用是用于定位浇筑水泥加固圈。即将围堰壁板的内侧焊接定位槽，然后在围堰壁板插入水中时选择适宜长度的围堰壁板，使得围堰壁板内侧的定位槽位于同一水平面。然后在定位槽内设计钢筋骨架，并进行水泥浇筑，待水泥凝固后即形成一圈钢筋骨架的水泥加固圈。

进一步，根据上述设计方案所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述围堰壁板拼接在一起形成围堰后在围堰壁板的外侧设有钢丝绳套。对于风浪特别大的海域，在上述基础上，还可以对围堰壁板的外侧增设钢丝绳套，进一步固定。

综上所述，本申请的桥墩围堰结构能够利用围堰壁板的围堰左侧壁和围堰右侧壁的密封衔接作用，和截面为三角形的橡胶垫的密封缓冲作用，形成以个直径可调的圆形密封围堰。同时由于围堰壁板的中央设有贯穿围堰壁板的等压空腔和圆形设计能够使得在围堰内部水排空后，围堰壁板所承受的压力均匀的分摊到每一块围堰壁板上，同时由于等压空腔内充满了水，使得围堰壁板的最外侧壁的内外两侧所承受的压力是相同的，即使得围堰壁板的结构稳定性增强，不易变形，增加了围堰施工的安全性。

本发明涉及围堰领域，尤其是涉及一种桥墩施工围堰结构。通过多个弧形结构的围堰壁板左右相接围城一个圆形的围堰，本申请的桥墩施工围堰结构通过对围堰壁板的左侧壁和右侧壁进行变形设计，采用菱形卡扣连接，并且对围堰壁板的右侧壁向内的一侧设置一块截面为三角形的橡胶垫，用来调节围堰壁板所合围而成的圆形围堰的大小和提高围堰的密封性能避免渗漏。

附图说明

图1为桥墩施工围堰结构合围后纵截面结构示意图。

图2为围堰左侧壁和围堰右侧壁相互衔接后的结构示意图。

图3为围堰左侧壁和围堰右侧壁相互分离后的结构示意图。

图4为围堰壁板截面结构缩略结构示意图。

图5为桥墩施工围堰结构合围后横截面结构示意图。

其中，1为围堰壁板、2为水泥加固圈、3为扣槽、4为锁扣、5为左竖肋、6为橡胶垫、7为等压空腔、8为围堰右侧壁、9为围堰左侧壁、10为定位槽、11为河床。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例1：一种桥墩施工围堰结构，所述桥墩施工围堰结构包括弧形结构的围堰壁板1；所述围堰壁板1包括围堰左侧壁9、围堰右侧壁8和等压空腔7；所述等压空腔7位于围堰左侧壁9和围堰右侧壁8之间；所述等压空腔7贯穿围堰壁板1；所述围堰左侧壁9的左侧设有界面为菱形的锁扣4；所述锁扣4通过相互平行的左竖肋5固定焊接在围堰左侧壁9的中央位置；所述围堰右侧壁8上设有截面为菱形的扣槽3；所述扣槽3的截面积大于锁扣4的截面积；所述扣槽3内侧设有橡胶垫6；所述扣槽3将围堰右侧壁8分为右侧内壁和右侧外壁；所述右侧内壁上设有界面为三角形的橡胶垫6；所述锁扣4将围堰左侧壁9分为左侧内壁和左侧外壁；所述左侧内壁为向内倾斜的斜边；当围堰壁板1拼接在一起形成圆形围堰时，围堰左侧壁9与围堰右侧壁8相接，所述围堰左侧壁9上的锁扣4插入围堰右侧壁8的扣槽3内。

围堰壁板1的下端设有锥形插脚。本申请的桥墩施工围堰通过对围堰壁板1的围堰左侧壁9和围堰右侧壁8进行改进变形，使得围堰左侧壁9和围堰右侧壁8形成一对相互匹配的锁扣4结构，即锁扣4和扣槽3，锁扣4能够插入扣槽3内，形成一个锁扣4连接结构。进过多次模拟实验，发现将扣槽3的截面设计的积略大于锁扣4的截面积，能够使得本申请的围堰结构在一定范围内调节围堰的直径。相比于现有技术的圆形围堰的固定直径，也增加了圆形围堰的应用范围。

实施例2：一种桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述桥墩施工围堰结构包括弧形结构的围堰壁板1；所述围堰壁板1包括围堰左侧壁9、围堰右侧壁8和等压空腔7；所述等压空腔7位于围堰左侧壁9和围堰右侧壁8之间；所述等压空腔7贯穿围堰壁板1；所述围堰左侧壁9的左侧设有界面为菱形的锁扣4；所述锁扣4通过相互平行的左竖肋5固定焊接在围堰左侧壁9的中央位置；所述围堰右侧壁8上设有截面为菱形的扣槽3；所述扣槽3的截面积大于锁扣4的截面积；所述扣槽3内侧设有橡胶垫6；所述扣槽3将围堰右侧壁8分为右侧内壁和右侧外壁；所述右侧内壁上设有界面为三角形的橡胶垫6；所述锁扣4将围堰左侧壁9分为左侧内壁和左侧外壁；所述左侧内壁为向内倾斜的斜边；当围堰壁板1拼接在一起形成圆形围堰时，围堰左侧壁9与围堰右侧壁8相接，所述围堰左侧壁9上的锁扣4插入围堰右侧壁8的扣槽3内。

围堰壁板1的内侧设有定位槽10；当围堰壁板1相互连接时在定位槽10内设置钢筋骨架并用水泥进行浇筑，形成内支撑架。围堰壁板1的下端设有锥形插脚。本申请的围堰结构，通过在扣槽3的内侧设置橡胶垫6，能够避免锁扣4和扣槽3内部直接接触发生碰撞，降低了围堰壁板1的磨损率，同时，在围堰外侧水压的作用下，围堰左侧壁9上的锁扣4与围堰右侧壁8上的扣槽3处于绷紧状态，锁扣4紧紧的抵在扣槽3的内侧，即锁扣4压在扣槽3内侧的橡胶垫6上，使得橡胶垫6变形，形成密封连接，由于锁扣4和扣槽3之间形成了密封连接，使得整体围堰的密封性得到了极大的提高，防渗漏性能相对于现有技术的围堰也变的更好。进过多次模拟实验和多年施工经验，将围堰壁板1的下端设计成锥形插脚，能够有利于围堰壁板1更方便容易的插入河床11底部，使得围堰壁板1更好的固定，从而保证施工的安全。

实施例3：一种桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述桥墩施工围堰结构包括弧形结构的围堰壁板1；所述围堰壁板1包括围堰左侧壁9、围堰右侧壁8和等压空腔7；所述等压空腔7位于围堰左侧壁9和围堰右侧壁8之间；所述等压空腔7贯穿围堰壁板1；所述围堰左侧壁9的左侧设有界面为菱形的锁扣4；所述锁扣4通过相互平行的左竖肋5固定焊接在围堰左侧壁9的中央位置；所述围堰右侧壁8上设有截面为菱形的扣槽3；所述扣槽3的截面积大于锁扣4的截面积；所述扣槽3内侧设有橡胶垫6；所述扣槽3将围堰右侧壁8分为右侧内壁和右侧外壁；所述右侧内壁上设有界面为三角形的橡胶垫6；所述锁扣4将围堰左侧壁9分为左侧内壁和左侧外壁；所述左侧内壁为向内倾斜的斜边；当围堰壁板1拼接在一起形成圆形围堰时，围堰左侧壁9与围堰右侧壁8相接，所述围堰左侧壁9上的锁扣4插入围堰右侧壁8的扣槽3内。

围堰壁板1的内侧设有定位槽10；当围堰壁板1相互连接时在定位槽10内设置钢筋骨架并用水泥进行浇筑，形成内支撑架。本申请的围堰壁板1其是一个双层结构，即围堰壁板1中设有等压空腔7，等压空腔7从上之下贯穿围堰壁板1。在围堰壁板1插入水中后，等压空腔7内同时也会充满水，并且等压空腔7内部的水位于围堰外部的水位一致，即围堰壁板1位于外侧的壁板所承受的水压是一致的，因为，水压只和水深有关。因此，本申请的围堰壁板1不易变形，其抗压能力比现有技术的U型钢板桩提高了数个档次，同时，由于等压空腔7内充满了水，并且围堰壁板1的底部是完全插入水底的河床11内的，所以围堰壁板1的底部是封闭的，所以等压空腔7内的水即相当于围堰壁板1的一部分，所以等压空腔7内的水变相的增加了围堰壁板1的重量，进而增加了本申请的围堰结构的稳定性。

实施例4：一种桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述桥墩施工围堰结构包括弧形结构的围堰壁板1；所述围堰壁板1包括围堰左侧壁9、围堰右侧壁8和等压空腔7；所述等压空腔7位于围堰左侧壁9和围堰右侧壁8之间；所述等压空腔7贯穿围堰壁板1；所述围堰左侧壁9的左侧设有界面为菱形的锁扣4；所述锁扣4通过相互平行的左竖肋5固定焊接在围堰左侧壁9的中央位置；所述围堰右侧壁8上设有截面为菱形的扣槽3；所述扣槽3的截面积大于锁扣4的截面积；所述扣槽3内侧设有橡胶垫6；所述扣槽3将围堰右侧壁8分为右侧内壁和右侧外壁；所述右侧内壁上设有界面为三角形的橡胶垫6；所述锁扣4将围堰左侧壁9分为左侧内壁和左侧外壁；所述左侧内壁为向内倾斜的斜边；当围堰壁板1拼接在一起形成圆形围堰时，围堰左侧壁9与围堰右侧壁8相接，所述围堰左侧壁9上的锁扣4插入围堰右侧壁8的扣槽3内。

围堰壁板1的内侧设有定位槽10；当围堰壁板1相互连接时在定位槽10内设置钢筋骨架并用水泥进行浇筑，形成内支撑架。定位槽10设有两道；所述定位槽10焊接在围堰壁板1的内侧。本申请的桥墩施工围堰结构，除了对围堰壁板1的围堰左侧壁9和围堰右侧壁8进行改进外，为了进一步增强其应对深水作业的稳定性和安全性，申请人对围堰壁板1的内侧增加了定位槽10，定位槽10的作用是用于定位浇筑水泥加固圈2。即将围堰壁板1的内侧焊接定位槽10，然后在围堰壁板1插入水中时选择适宜长度的围堰壁板1，使得围堰壁板1内侧的定位槽10位于同一水平面。然后在定位槽10内设计钢筋骨架，并进行水泥浇筑，待水泥凝固后即形成一圈钢筋骨架的水泥加固圈2。

围堰壁板1拼接在一起形成围堰后在围堰壁板1的外侧设有钢丝绳套。对于风浪特别大的海域，在上述基础上，还可以对围堰壁板1的外侧增设钢丝绳套，进一步固定。

综上所述，本申请的桥墩围堰结构能够利用围堰壁板的围堰左侧壁和围堰右侧壁的密封衔接作用，和截面为三角形的橡胶垫的密封缓冲作用，形成以个直径可调的圆形密封围堰。同时由于围堰壁板的中央设有贯穿围堰壁板的等压空腔和圆形设计能够使得在围堰内部水排空后，围堰壁板所承受的压力均匀的分摊到每一块围堰壁板上，同时由于等压空腔内充满了水，使得围堰壁板的最外侧壁的内外两侧所承受的压力是相同的，即使得围堰壁板的结构稳定性增强，不易变形，增加了围堰施工的安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述桥墩施工围堰结构包括弧形结构的围堰壁板；所述围堰壁板包括围堰左侧壁、围堰右侧壁和等压空腔；所述等压空腔位于围堰左侧壁和围堰右侧壁之间；所述等压空腔贯穿围堰壁板；所述围堰左侧壁的左侧设有界面为菱形的锁扣；所述锁扣通过相互平行的左竖肋固定焊接在围堰左侧壁的中央位置；所述围堰右侧壁上设有截面为菱形的扣槽；所述扣槽的截面积大于锁扣的截面积；所述扣槽内侧设有橡胶垫；所述扣槽将围堰右侧壁分为右侧内壁和右侧外壁；所述右侧内壁上设有界面为三角形的橡胶垫；所述锁扣将围堰左侧壁分为左侧内壁和左侧外壁；所述左侧内壁为向内倾斜的斜边；当围堰壁板拼接在一起形成圆形围堰时，围堰左侧壁与围堰右侧壁相接，所述围堰左侧壁上的锁扣插入围堰右侧壁的扣槽内。

2.根据权利要求1所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述围堰壁板的下端设有锥形插脚。

3.根据权利要求1所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述围堰壁板的内侧设有定位槽；当围堰壁板相互连接时在定位槽内设置钢筋骨架并用水泥进行浇筑，形成内支撑架。

4.根据权利要求3所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述定位槽设有两道；所述定位槽焊接在围堰壁板的内侧。

5.根据权利要求1所述桥墩施工围堰结构，其特征在于，所述围堰壁板拼接在一起形成围堰后在围堰壁板的外侧设有钢丝绳套。