CN107059901A - 一种钢套箱及其围堰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桥梁建设领域，尤其涉及一种钢套箱及其围堰方法。钢套箱由至少两个钢套箱节段拼装形成，所述钢套箱节段之间通过接头装置连接；所述接头装置包括安装在第一钢套箱节段的外侧边缘的连接管和安装在第二钢套箱节段的外侧边缘的止水件，所述连接管包括竖向设置的连接缝，所述止水件固定嵌套在所述连接缝中。避免了对钢套箱进行整体吊装，能够适应各种施工情况和施工环境。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁建设领域，尤其涉及一种钢套箱及其围堰方法。
背景技术
钢套箱围堰做为一种有效的围堰形式在桥梁承台等水中结构物施工中比较常见。
授权公告号CN103835300B，授权公告日2015年12月23日的发明专利公开的钢套箱围堰施工方法及其围堰。该技术方案中，钢套箱多采用在桥址附近的施工区域整体拼装成型，通过运输设备运抵现场，起重设备整体吊运安装位置进行安装。但是当钢套箱平面尺寸很大或者是现场条件限制，可能会出现无法对钢套箱进行整体吊装的问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种钢套箱，其特征在于，由至少两个钢套箱节段拼装形成，所述钢套箱节段之间通过接头装置连接；所述接头装置包括安装在第一钢套箱节段的外侧边缘的连接管和安装在第二钢套箱节段的外侧边缘的止水件，所述连接管包括竖向设置的连接缝，所述止水件固定嵌套在所述连接缝中。避免了对钢套箱进行整体吊装，能够适应各种施工情况和施工环境。
作为优选，所述钢套箱节段包括稳箱组件，所述稳箱组件包括竖直设置在所述钢套箱节段的外侧壁的吊腿、竖直分布在所述钢套箱节段的外侧壁的约束箍、吊腿固定销；所述吊腿能够穿过所述约束箍相对于所述钢套箱节段竖直滑动，所述吊腿固定销固定连接所述吊腿的顶部与所述钢套箱节段。所述稳箱吊腿一方面可以防止所述钢套箱节段在水流等作用下的摆动，解决了大型钢套箱在水中反复定位的难题，另一方面当河床不平整时通过吊腿的长短可以调节所述钢套箱节段的高度，从而调整整个钢套箱的水平。
作为优选，所述钢套箱包括用于将所述钢套箱的底部空间分割为多个封底仓的分隔板；所述分隔板包括钢板以及设置在所述钢板顶部和底部的加强组件，所述加强组件包括第一槽钢和第二槽钢，所述钢板设置在所述第一槽钢和所述第二槽钢之间，所述第一槽钢和所述第二槽钢的开口相对；所述分隔板的高度等于或者低于封底高度。钢套箱的封底施工一般采用单管法或多管法水下混凝土灌注，这种方法施工需按照一定的顺序连续施工。所述分隔板将所述钢套箱的封底区域分隔为多个能够独立施工的封底仓。减小一次性封底的面积，降低施工组织难度，减少对施工设备的需求，节约成本，同时也减少封底过程中出现偶然中断的概率，保障封底混凝土的质量。
作为优选，所述钢套箱的底部设有多个钢筋网，所述钢筋网的高度低于封底高度；多个所述钢筋网竖向分布在所述钢套箱底部。采用钢筋混凝土封底可以在相同混凝土厚度的情况下，增加底板的强度，也可以在保证相同强度的情况下，减小封底混凝土厚度。
本发明为还提供了一种钢套箱围堰方法，采用前述的钢套箱，其特征在于包括：
步骤S1，钢套箱安装，现场将多个所述钢套箱节段拼接安装形成所述钢套箱；
步骤S2，钢套箱封底，在所述封底仓内灌注混凝土；
步骤S3，封闭接头装置，在所述接头装置内灌注混凝土。
作为优选，所述步骤S1之前还包括：
步骤S0-1，所述钢套箱进行分割规划设计为多个所述钢套箱节段；
步骤S0-2，在施工现场附近预拼所述钢套箱节段，并为所述钢套箱节段设置所述接头装置。
作为优选，所述步骤S1中，每个所述钢套箱节段的安装过程包括：
步骤S1-1，通过所述吊腿固定销将所述吊腿固定在所述钢套箱节段的外侧壁；
步骤S1-2，根据所述钢套箱节段的重量选取起重吊装设备；
步骤S1-3，起重吊装设备吊起所述吊腿将所述钢套箱节段移动至预定位置；
步骤S1-4，拔出所述吊腿固定销，使得所述吊腿垂直下沉到河床面；
步骤S1-5，通过锤击设备锤击所述吊腿顶部；
步骤S1-6，将所述吊腿露出水面的部分同所述钢套箱节段的外侧壁焊接固定。
作为优选，所述步骤S1-3中，调节所述钢套箱节段的高度使得钢套箱水平。
作为优选，所述步骤S1-4中，当调节所述钢套箱节段的高度导致所述钢套箱节段的底部分悬空时封堵悬空的位置处。
作为优选，所述步骤S2中，对多个所述封底仓逐个灌注水下混凝土。
附图说明
图1本发明实施例的钢套箱节段拼接示意图。
图2本发明实施例的钢套箱结构示意图。
图3本发明实施例的稳箱组件结构示意图一。
图4本发明实施例的稳箱组件结构示意图二。
图5本发明实施例的钢套箱节段安装在水中的示意图。
图6本发明实施例的接头装置结构示意图。
图7本发明实施例的分隔板在钢套箱中的安装示意图。
图8图7中的A-A剖视图。
图9本发明实施例的钢筋网在钢套箱中的安装示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
实施例一
一种钢套箱，由至少两个钢套箱节段1平面拼装形成。钢套箱节段1包括平行设置的两个侧壁11、设置在两个侧壁之间的横撑12。多个钢套箱节段1排列成一排，拼接形成钢套箱。两端的钢套箱节段还包括位于靠近钢套箱外侧的侧壁以及设置在该侧壁和平行的侧壁之间的斜撑13。
相邻的两个钢套箱节段通过接头装置连接在一起。接头装置包括一侧设置竖向的连接缝211的连接管21和嵌套在连接缝211中的止水件22。其中，连接管21通过肋板23连接至一侧的钢套箱节段的外侧壁，止水件22通过肋板23连接至另一侧的钢套箱节段的外侧壁。止水件22由某种规格的H型钢制作，也可以由钢板拼焊制作。在完成钢套箱拼接安装并且在接头装置内灌注混凝土以后，止水件22起到钢板止水带的作用。接头装置在钢套箱的拼接过程中有一定的活动间隙，实现了钢套箱节段后续拼接端角度调整的要求，从而实现各节段钢套箱的准确定位。
为了实现钢套箱拼接安装过程中钢套箱节段的快速临时固定，以及减少钢套箱着床找底工作量，在钢套箱节段的两侧设置稳箱组件。稳箱组件包括吊腿31、约束箍32以及吊腿固定销33。吊腿31竖直设置在钢套箱阶段的外侧壁，约束箍32竖直分布在钢套箱阶段的外侧壁，约束箍32具有水平的约束平面，使得吊腿31能够穿过约束箍32相对于钢套箱节段竖直滑动。吊腿31通过吊腿固定销悬33固定在钢套箱节段的侧壁。当需要时，采用小型起吊设备吊起吊腿，拔除吊腿固定销，吊腿在重力的作用以及约束箍的约束下垂直下沉到河床面，再通过小型锤击设备（比如长臂挖掘机）锤击吊腿顶部使底端密实，将露出水面的部分同钢套箱节段的外侧壁焊接固定，实现对钢套箱节段水平稳定和垂直固定的目的。稳箱组件的功能主要有：一是可以在钢套箱节段定位后将吊腿下放插打沉入河床，同时将吊腿顶部露出水面部分同钢套箱节段的外侧壁进行焊接固定，如此可以防止钢套箱节段安装施工时在水流等作用下的摆动，解决了大型钢套箱在水中反复定位的难题，二是当河床不平整时通过调整吊腿可以调节各钢套箱节段的高度，使得由钢套箱节段拼接形成的钢套箱水平，当由吊腿调平钢套箱所形成的箱底部分悬空，可通过抛填石碴等进行封堵，因此可以减少水下河床找平工作量，加快进度，也更加安全。
在钢套箱内封底高度（一般为0.8m左右）范围内设置分隔板4，即分隔板的高度等于或者低于封底高度。分隔板包括钢板41以及设置在钢板41顶部和底部的加强组件42。加强组件包括第一槽钢421和第二槽钢422，钢板41设置在第一槽钢421和第二槽钢422之间，第一槽钢421和第二槽钢422的开口相对。钢板41起隔离作用，对拼的第一槽钢421和第二槽钢422起到抵抗封底混凝土侧压力作用。通过分隔板将钢套箱内需要封底的空间分割为多个可以独立施工的封底仓，减小一次性封底的面积，降低施工组织难度，减少对施工设备的需求，节约成本，同时也减少封底过程中出现偶然中断的概率，保障封底混凝土的质量。
钢套箱围堰封底的厚度越大，混凝土强度越高，封底底板顶面抗拉强度越高。但当钢套箱面积较大，钢套箱内的桩5的布置不均匀，导致钢套箱底部某些局部位置的抗拉强度差。因此，在钢套箱的底部设有钢筋网6，在封底高度以下每隔10cm设置一层钢筋网，至少设置三层。采用钢筋混凝土封底可以在相同混凝土厚度的情况下，增加封底底板的强度，也可以在保证相同强度的情况下，减小封底混凝土厚度。
水下封底混凝土灌注时混凝土的顶面高度控制误差较大，在竖向按一定间距进行设置的多层钢筋网，保证即使混凝土达不到预定高度仍旧能够形成钢筋混凝土结构。
利用本发明所述的钢套箱进行钢套箱围堰的方法包括：
步骤S0-1，将平面尺寸较大的钢套箱进行分割规划设计为多个钢套箱节段；
步骤S0-2，按照步骤S0-1中的设计，在施工现场附近预拼钢套箱节段，并为钢套箱节段设置接头装置。
步骤S1，钢套箱安装，现场将多个钢套箱节段拼接安装形成钢套箱。其中，每个所述钢套箱节段的安装过程包括：
步骤S1-1，通过所述吊腿固定销将所述吊腿固定在所述钢套箱节段的外侧壁；
步骤S1-2，根据所述钢套箱节段的重量选取起重吊装设备；
步骤S1-3，起重吊装设备吊起所述吊腿将所述钢套箱节段移动至预定位置，调节钢套箱节段的高度使得整个钢套箱保持水平；
步骤S1-4，拔出吊腿固定销，使得所述吊腿在重力作用和约束箍的约束下垂直下沉到河床面，当于由调节所述钢套箱节段的高度导致所述钢套箱节段的底部分悬空时封堵悬空的位置处；
步骤S1-5，通过锤击设备锤击所述吊腿顶部使底端密实；
步骤S1-6，将所述吊腿露出水面的部分同所述钢套箱节段的外侧壁焊接固定。
步骤S2，钢套箱封底，对多个所述封底仓逐个灌注水下混凝土
步骤S3，封闭接头装置，在所述接头装置内灌注混凝土。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
Claims (10)
1.一种钢套箱，其特征在于，由至少两个钢套箱节段拼装形成，所述钢套箱节段之间通过接头装置连接；所述接头装置包括安装在第一钢套箱节段的外侧边缘的连接管和安装在第二钢套箱节段的外侧边缘的止水件，所述连接管包括竖向设置的连接缝，所述止水件固定嵌套在所述连接缝中。
2.根据权利要求1所述的一种钢套箱，其特征在于，所述钢套箱节段包括稳箱组件，所述稳箱组件包括竖直设置在所述钢套箱节段的外侧壁的吊腿、竖直分布在所述钢套箱节段的外侧壁的约束箍、吊腿固定销；所述吊腿能够穿过所述约束箍相对于所述钢套箱节段竖直滑动，所述吊腿固定销固定连接所述吊腿的顶部与所述钢套箱节段。
3.根据权利要求2所述的一种钢套箱，其特征在于，所述钢套箱包括用于将所述钢套箱的底部空间分割为多个封底仓的分隔板；所述分隔板包括钢板以及设置在所述钢板顶部和底部的加强组件，所述加强组件包括第一槽钢和第二槽钢，所述钢板设置在所述第一槽钢和所述第二槽钢之间，所述第一槽钢和所述第二槽钢的开口相对；所述分隔板的高度等于或者低于封底高度。
4.根据权利要求3所述的一种钢套箱，其特征在于，所述钢套箱的底部设有多个钢筋网，所述钢筋网的高度低于封底高度；多个所述钢筋网竖向分布在所述钢套箱底部。
5.一种钢套箱围堰方法，采用权利要求5所述的钢套箱，其特征在于包括，
步骤S1，钢套箱安装，现场将多个所述钢套箱节段拼接安装形成所述钢套箱；
步骤S2，钢套箱封底，在所述封底仓内灌注混凝土；
步骤S3，封闭接头装置，在所述接头装置内灌注混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种钢套箱围堰方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：
步骤S0-1，所述钢套箱进行分割规划设计为多个所述钢套箱节段；
步骤S0-2，在施工现场附近预拼所述钢套箱节段，并为所述钢套箱节段设置所述接头装置。
7.根据权利要求5所述的一种钢套箱围堰方法，其特征在于，所述步骤S1中，每个所述钢套箱节段的安装过程包括：
步骤S1-1，通过所述吊腿固定销将所述吊腿固定在所述钢套箱节段的外侧壁；
步骤S1-2，根据所述钢套箱节段的重量选取起重吊装设备；
步骤S1-3，起重吊装设备吊起所述吊腿将所述钢套箱节段移动至预定位置；
步骤S1-4，拔出所述吊腿固定销，使得所述吊腿垂直下沉到河床面；
步骤S1-5，通过锤击设备锤击所述吊腿顶部；
步骤S1-6，将所述吊腿露出水面的部分同所述钢套箱节段的外侧壁焊接固定。
8.根据权利要求7所述的一种钢套箱围堰方法，其特征在于：所述步骤S1-3中，调节所述钢套箱节段的高度使得钢套箱水平。
9.根据权利要求8所述的一种钢套箱围堰方法，其特征在于：所述步骤S1-4中，当调节所述钢套箱节段的高度导致所述钢套箱节段的底部分悬空时封堵悬空的位置处。
10.根据权利要求5所述的一种钢套箱围堰方法，其特征在于：所述步骤S2中，对多个所述封底仓逐个灌注水下混凝土。
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