CN108643208A - 钢板夹心混凝土组合板围堰及拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢板夹心混凝土组合板围堰，基座顶部可拆卸式装配有围堰，围堰是由横向组合板和纵向组合板拼接成的矩形框结构，横向组合板和纵向组合板均包括多块钢板夹心混凝土板，多块钢板夹心混凝土板呈矩形阵列排布，钢板夹心混凝土板之间可拆卸式装配，横向组合板和纵向组合板之间可拆卸式装配，钢板夹心混凝土板包括钢板，两块钢板相对的侧面均固定装配有剪力连接件，两块钢板之间浇筑有混凝土，本发明的钢板夹心混凝土板是通过剪力连接件将两块钢板及其之间的混凝土连接起来的一种组合板，具有承载力高、刚度大、施工简单的优点，并且可以实现场外预制、现场拼装，省略掉复杂的支撑系统，大大提高施工速度，为施工带来极大的便利。

Description

钢板夹心混凝土组合板围堰及拼装方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及钢板夹心混凝土组合板围堰及拼装方法，属于临时工程领域。

背景技术

近年来我国的桥梁事业蓬勃发展，越来越多的桥梁修筑在江河、湖泊、海上等水系发达区域，这使得桥梁的基础墩台需要在深水环境下施工。钢围堰是深水建筑施工中是不可缺少的一种临时围护结构，可循环利用，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。目前，在实际工程中，常用的钢围堰主要有钢板桩围堰、钢套箱围堰及锁扣钢管桩围堰。钢板桩围堰是通过锤击打入到岩土中，易打入坚硬土层，钢板桩可重复利用，施工工艺简单，但是，钢板桩围堰结构内部需要进行围檩支撑和斜支撑，而且在打入过程中，钢板桩下端易发生屈曲；钢套箱围堰主要由底钢套箱由底板、侧板、内支撑、吊挂系统四大部分组成，它主要是通过封底混凝土和套箱侧板进行止水，钢套箱围堰施工相对来说较为复杂；锁扣钢管桩围堰主要由支护钢管桩、阴阳锁扣、水平支撑及封底混凝土组成，它的支撑系统和施工工艺要比钢板桩围堰简单，且自身具有较强的刚度，可以满足施工要求，但是，由于锁扣钢管桩外侧面附有阴阳锁扣，在利用吊车和振动锤进行钢管桩插打过程中，增加了阻力，一旦遇到较为坚硬的岩层，则无法达到规定深度。在很多类似水库区域的建筑区域，一定时间内建筑区域的水是可控的，这样情况下，可以在无水情况下安装围堰。

发明内容

针对无水情况下安装围堰的情况，本发明提出钢板夹心混凝土组合板围堰，其具有承载力高、刚度大、泌水性好的特点，本发明技术方案如下：

钢板夹心混凝土组合板围堰，包括基座、第一连接结构、横向组合板、纵向组合板，所述基座顶部通过第一连接结构可拆卸式装配有围堰，所述围堰是由横向组合板和纵向组合板拼接成的矩形框结构，所述横向组合板和纵向组合板的结构相同，均包括第二连接结构、第三连接结构、第四连接结构、多块钢板夹心混凝土板，多块所述钢板夹心混凝土板呈矩形阵列排布，水平方向相邻的钢板夹心混凝土板之间通过第二连接结构可拆卸式装配，竖直方向相邻的钢板夹心混凝土板之间通过第三连接结构可拆卸式装配，所述横向组合板和纵向组合板之间通过第四连接结构可拆卸式装配；

所述钢板夹心混凝土板包括钢板、剪力连接件，所述钢板设有两块，两块所述钢板平行设置，两块所述钢板相对的侧面均固定装配有剪力连接件，两块所述钢板之间浇筑有混凝土。

优选的，所述第一连接结构包括第一角钢、连接螺栓，所述第一角钢设有两个，两个所述第一角钢在最下层所述钢板夹心混凝土板的两侧对称布置，两个所述第一角钢的底面均与基座上表面贴合，两个所述第一角钢的侧面分别与最下方所述钢板夹心混凝土板的前侧面和后侧面贴合，基座顶部固定装配有预埋螺栓，所述预埋螺栓的顶部贯穿第一角钢的底面并螺接有锁紧螺母，所述连接螺栓同时贯穿第一角钢的侧面和最下方所述钢板夹心混凝土板并螺接有锁紧螺母。

优选的，所述第三连接结构包括法兰螺栓，上方所述钢板夹心混凝土板的底部和下方所述钢板夹心混凝土板的顶部均固定装配有法兰钢板，所述法兰螺栓贯穿两块所述法兰钢板并螺接有锁紧螺母。

优选的，所述第二连接结构包括凸起部，所述钢板夹心混凝土板的左侧面装配有所述凸起部，所述钢板夹心混凝土板的右侧面设有与所述凸起部过盈配合的凹形切口，所述凸起部内部设有加强板。

优选的，所述第二连接结构包括工字钢和第一槽钢，所述钢板夹心混凝土板的左侧面装配有所述工字钢，所述工字钢的翼缘与钢板夹心混凝土板的左侧面平行，所述钢板夹心混凝土板的右侧面装配有一对第一槽钢，两个所述第一槽钢的侧边与钢板夹心混凝土板的右侧面平行，两个所述第一槽钢的凹槽相对设置，且两个所述第一槽钢之间留有一定间隙，两个所述第一槽钢之间的间隙大于所述工字钢的腹板厚度。

优选的，所述第二连接结构包括连接钢板，所述钢板夹心混凝土板的前侧面和后侧面分别装配有所述连接钢板，两块所述连接钢板延伸至钢板夹心混凝土板的左侧面以外，两块所述连接钢板开设有螺栓连接通孔，所述钢板夹心混凝土板的另一侧开设有与螺栓连接通孔相配合的螺栓穿孔。

优选的，所述第四连接结构包括第二槽钢，所述第二槽钢装配在纵向组合板的侧面，所述第二槽钢的凹槽与横向组合板的左右任意一端过盈配合。

优选的，所述第四连接结构包括第二角钢，所述第二角钢设置有两个，两个所述第二角钢的底面均装配在纵向组合板的侧面，两个所述第二角钢的侧面均竖直设置，且两个所述第二角钢的侧面之间留有一定间隙，所述横向组合版的左右任意一端与两个所述第二角钢侧面之间的间隙过盈配合。

钢板夹心混凝土组合板围堰的拼装方法，包括以下步骤：

步骤1、钢板夹心混凝土板的制作：按设计尺寸截取钢板，分别在两块钢板上焊接剪力连接件，然后在两块钢板之间浇筑混凝土；

步骤2、在钢板夹心混凝土板的左右两侧面设置第二连接结构；

步骤3、在钢板夹心混凝土板的上下两侧面焊接法兰钢板，并在法兰钢板上预留用于穿过法兰螺栓的通孔；

步骤4、在基座顶部位置设置预埋螺栓，并浇筑基座混凝土；

步骤5、钢板夹心混凝土板与基座的连接：利用预埋螺栓、第一角钢和连接螺栓，将最下层所述钢板夹心混凝土板与基座连接；

步骤6、钢板夹心混凝土板之间的连接：将竖直方向相邻的两块钢板夹心混凝土板的板面对齐，利用法兰螺栓将两块钢板夹心混凝土板的法兰钢板连接，将水平方向相邻的两块钢板夹心混凝土板的板面对齐，并利用第二连接结构连接；

步骤7、横向组合板和纵向组合板的连接：将横向组合板的一端放入所述第二槽钢的凹槽中或两块所述第二角钢之间的间隙中；

步骤8、在钢板夹心混凝土板之间的连接处粘贴止水条，用以防水；

步骤9、围堰的拆除：在桥梁墩台露出水面后，使用震动锤震松锁扣混凝土，派潜水员入水拆卸第一、第二、第三、第四连接结构，再利用吊车将围堰各块钢板夹心混凝土板吊出，完成拆卸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的钢板夹心混凝土板是通过剪力连接件将两块钢板及其之间的混凝土连接起来的一种组合板，具有承载力高、刚度大、施工简单，泌水性好的优点，以钢板夹心混凝土板拼装成围堰，可以省略掉复杂的支撑系统，并且可以实现场外预制、现场拼装，大大提高施工速度，为施工带来极大的便利。

附图说明

图1是本发明围堰俯视结构示意图；

图2是本发明围堰正视结构示意图；

图3是本发明第三连接结构示意图；

图4是本发明钢板夹心混凝土板结构示意图；

图5是本发明钢板夹心混凝土板结构示意图；

图6是本发明第二连接结构示意图；

图7是本发明实施例2结构示意图；

图8是本发明实施例3的结构示意图；

图9是本发明第一连接结构示意图；

图10是本发明第二连接结构连接示意图；

图11是本发明实施例2连接结构示意图；

图12是本发明实施例3连接结构示意图；

图13是本发明第四连接结构示意图；

图14是本发明实施例4连接结构示意图；

图15是本发明第四连接结构连接示意图；

图16是本发明第四连接结构连接示意图；

图17是本发明第一联接结构示意图。

其中，

基座1；

第一连接结构2；

第一角钢21、连接螺栓22、预埋螺栓23；

横向组合板3；

纵向组合板4；

围堰5；

第二连接结构6；

凸起部61、凹形切口62、加强板63、工字钢64、第一槽钢65、连接钢板66、螺栓连接通孔67、螺栓穿孔68；

第三连接结构7；

法兰螺栓71、法兰钢板72；

第四连接结构8；

第二槽钢81、第二角钢82；

钢板夹心混凝土板9；

钢板91、螺纹钢筋92、螺栓93。

具体实施方式

实施例1

为了解决现有技术存在的问题，如图1至图16所示，本发明提供了钢板夹心混凝土板围堰，包括基座1、第一连接结构2、横向组合板3、纵向组合板4，基座1顶部通过第一连接结构2可拆卸式装配有围堰5，围堰5是由横向组合板3和纵向组合板4拼接成的矩形框结构，横向组合板3和纵向组合板4的结构相同，均包括第二连接结构6、第三连接结构7、第四连接结构8、多块钢板夹心混凝土板9，多块钢板夹心混凝土板9呈矩形阵列排布，水平方向相邻的两块钢板夹心混凝土板9之间通过第二连接结构6可拆卸式装配，竖直方向相邻的两块钢板夹心混凝土板9之间通过第三连接结构7可拆卸式装配，横向组合板3和纵向组合板4之间通过第四连接结构8可拆卸式装配。

在本实施例中，横向组合板3和纵向组合板4具体均由四块钢板夹心混凝土板9拼接而成，四块钢板夹心混凝土板9两行两列分布，但并不局限于此，在实际应用中，可根据所需围成空间的长、宽、高做进一步调整。

钢板夹心混凝土板9包括钢板91、剪力连接件，钢板91设有两块，两块钢板91平行设置，两块钢板91相对的侧面均固定装配有剪力连接件，两块钢板91之间浇筑有混凝土。

更具体的来说，如图5所示，剪力连接件具体为螺纹钢筋92，螺纹钢筋92与混凝土之间可产生较大的粘接力和咬合力，可有效提高钢板91夹心混凝土的机械强度。

同样，如图4所示，剪力连接件也可以为螺栓93，可产生与螺纹钢筋92相同的技术效果。

具体而言，第一连接结构2包括第一角钢21、连接螺栓22、预埋螺栓23，如图9所示，第一角钢21设有两个，两个第一角钢21在最下层钢板夹心混凝土板9的两侧对称布置，两个第一角钢21的底面均与基座1上表面贴合，两个第一角钢21的侧面分别与最下方钢板夹心混凝土板9的前侧面和后侧面贴合，基座1顶部固定装配有预埋螺栓23，预埋螺栓23的顶部贯穿第一角钢21的底面并螺接有锁紧螺母，连接螺栓22同时贯穿第一角钢21的侧面和最下方钢板夹心混凝土板9并螺接有锁紧螺母。

如图17所示，第一连接结构还有一种连接方式，即通过基座的预埋螺栓23和钢板夹心混凝土板9底部的法兰钢板72将二者固定连接。

更具体的来说，基座1由混凝土浇筑而成，预埋螺栓23在浇筑之前设置在基座1的顶部，第一角钢21的两侧分别可拆卸式装配在基座1的顶部和钢板夹心混凝土板9的侧面，从而实现基座1和钢板夹心混凝土板9之间的固定。

具体而言，第三连接结构7包括法兰螺栓71，上方钢板夹心混凝土板9的底部和下方钢板夹心混凝土板9的顶部均固定装配有法兰钢板72，法兰螺栓71贯穿两块法兰钢板72并螺接有锁紧螺母。

具体而言，第二连接结构6包括凸起部61，钢板夹心混凝土板9的左侧面装配有凸起部61，钢板夹心混凝土板9的右侧面设有与凸起部61过盈配合的凹形切口62，凸起部61内部设有加强板63。

拼接时，将一块钢板夹心混凝土板9的凸起部61插接至另一块钢板夹心混凝土板9的凹形切口62中，凸起部61与凹形切口62之间过盈配合，通过凸起部61和凹形切口62之间的摩擦力和咬合力实现两块钢板夹心混凝土板9之间的连接，也可根据实际情况在凸起部61和凹形切口62装配位置贯穿螺栓，利用螺栓增强固定效果。

具体而言，第四连接结构8包括第二槽钢81，第二槽钢81装配在纵向组合板4的侧面，第二槽钢81的凹槽与横向组合板3的左右任意一端过盈配合。

拼接时，将横向组合板3的一端插接至第二槽钢81的凹槽中，通过横向组合板3一端与第二槽钢81的凹槽之间摩擦力和咬合力实现第二槽钢81与横向组合板3之间的固定，也可根据实际情况在槽钢两侧板之间贯穿螺栓以增强固定效果。

在本实施例中，第四连接结构8采用上述结构和安装方式，但并不局限于此，如图15所示，也可采用类似第二连接结构6中凸起部和凹形切口的模式，如图16所示，或者采用类似实施例2中工字钢和槽钢配合的模式，以上两种模式的结构和原理已在本发明具体实施方式中进行了详细的叙述，在此便不再详述。

钢板夹心混凝土板围堰的拼装方法，包括以下步骤：

步骤1、钢板夹心混凝土板9的制作：按设计尺寸截取钢板91，分别在两块钢板91上焊接剪力连接件，然后在两块钢板91之间浇筑混凝土；

步骤2、在钢板夹心混凝土板9的左右两侧面设置第二连接结构6；

步骤3、在钢板夹心混凝土板9的上下两侧面焊接法兰钢板72，并在法兰钢板72上预留用于穿过法兰螺栓71的通孔；

步骤4、在基座1顶部位置设置预埋螺栓23，并浇筑基座1混凝土；

步骤5、钢板夹心混凝土板9与基座1的连接：利用预埋螺栓23、第一角钢21和连接螺栓22，将最下层钢板夹心混凝土板9与基座1连接；

步骤6、钢板夹心混凝土板9之间的连接：将竖直方向相邻的两块钢板夹心混凝土板9的板面对齐，利用法兰螺栓71将两块钢板夹心混凝土板9的法兰钢板72连接，将水平方向相邻的两块钢板夹心混凝土板9的板面对齐，并利用第二连接结构6连接；

步骤7、横向组合板3和纵向组合板4的连接：将横向组合板3的一端放入第二槽钢81的凹槽中或两块第二角钢82之间的间隙中；

步骤8、在钢板夹心混凝土板9之间的连接处粘贴止水条，用以防水；

步骤9、围堰5的拆除：在桥梁墩台露出水面后，使用震动锤震松连接螺栓22，派潜水员入水拆卸第一、第二、第三、第四连接结构，再利用吊车将围堰5各块钢板夹心混凝土板9吊出，完成拆卸。

实施例2

钢板夹心混凝土板围堰，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：该实施例中公开了另一种第二连接结构6，如图7所示，具体结构如下：第二连接结构6包括工字钢64和第一槽钢65，钢板夹心混凝土板9的左侧面装配有工字钢64，工字钢64的翼缘与钢板夹心混凝土板9的左侧面平行，钢板夹心混凝土板9的右侧面装配有一对第一槽钢65，两个第一槽钢65的侧边与钢板夹心混凝土板9的右侧面平行，两个第一槽钢65的凹槽相对设置，且两个第一槽钢65之间留有一定间隙，两个第一槽钢65之间的间隙大于工字钢64的腹板厚度。

工字钢64和第一槽钢65分别通过预埋在钢板夹心混凝土板9左右两端的螺栓实现固定，安装时，将工字钢64一侧的翼缘与钢板夹心混凝土板9固定连接，工字钢64另一侧的翼缘卡接在两个槽钢之间，大大提高了水平相邻的两个钢板夹心混凝土板9之间的稳定性，同时，也可在工字钢64与槽钢之间灌注混凝土进一步提高结构强度。

实施例3

钢板夹心混凝土板围堰，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：该实施例中公开了另一种第二连接结构6，如图8所示，具体结构如下：第二连接结构6包括连接钢板66，钢板夹心混凝土板9的前侧面和后侧面分别装配有连接钢板66，两块连接钢板66延伸至钢板夹心混凝土板9的左侧面以外，两块连接钢板66开设有螺栓连接通孔67，钢板夹心混凝土板9的另一侧开设有与螺栓连接通孔67相配合的螺栓穿孔68。

与实施例1相比，本实施例通过两块钢板91将水平相邻的两个钢板夹心混凝土板9固定，大大提高了第二连接结构6的抗弯和抗剪性能。

实施例4

钢板夹心混凝土板围堰，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：该实施例中公开了另一种第四连接结构8，如图14所示，具体结构如下：第四连接结构8包括第二角钢82，第二角钢82设置有两个，两个第二角钢82的底面均装配在纵向组合板4的侧面，两个第二角钢82的侧面均竖直设置，且两个第二角钢82的侧面之间留有一定间隙，横向组合板3的左右任意一端与两个第二角钢82侧面之间的间隙过盈配合。

更具体的来说，两个第二角钢82的底面可通过螺母与预埋在纵向组合板4侧面的螺栓实现可拆卸式连接，进一步提高了本发明安装和拆卸的便捷度，通过两个第二角钢82的侧面对横向组合板3的夹紧力，可以达到与实施例1相同的技术效果。

以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，包括基座、第一连接结构、横向组合板、纵向组合板，所述基座顶部通过第一连接结构可拆卸式装配有围堰，所述围堰是由横向组合板和纵向组合板拼接成的矩形框结构，所述横向组合板和纵向组合板的结构相同，均包括第二连接结构、第三连接结构、第四连接结构、多块钢板夹心混凝土板，多块所述钢板夹心混凝土板呈矩形阵列排布，水平方向相邻的钢板夹心混凝土板之间通过第二连接结构可拆卸式装配，竖直方向相邻的钢板夹心混凝土板之间通过第三连接结构可拆卸式装配，所述横向组合板和纵向组合板之间通过第四连接结构可拆卸式装配；

所述钢板夹心混凝土板包括钢板、剪力连接件，所述钢板设有两块，两块所述钢板平行设置，两块所述钢板相对的侧面均固定装配有剪力连接件，两块所述钢板之间浇筑有混凝土。

2.如权利要求1所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第一连接结构包括第一角钢、连接螺栓，所述第一角钢设有两个，两个所述第一角钢在最下层所述钢板夹心混凝土板的两侧对称布置，两个所述第一角钢的底面均与基座上表面贴合，两个所述第一角钢的侧面分别与最下方所述钢板夹心混凝土板的前侧面和后侧面贴合，基座顶部固定装配有预埋螺栓，所述预埋螺栓的顶部贯穿第一角钢的底面并螺接有锁紧螺母，所述连接螺栓同时贯穿第一角钢的侧面和最下方所述钢板夹心混凝土板并螺接有锁紧螺母。

3.如权利要求2所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第三连接结构包括法兰螺栓，上方所述钢板夹心混凝土板的底部和下方所述钢板夹心混凝土板的顶部均固定装配有法兰钢板，所述法兰螺栓贯穿两块所述法兰钢板并螺接有锁紧螺母。

4.如权利要求3所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第二连接结构包括凸起部，所述钢板夹心混凝土板的左侧面装配有所述凸起部，所述钢板夹心混凝土板的右侧面设有与所述凸起部过盈配合的凹形切口，所述凸起部内部设有加强板。

5.如权利要求3所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第二连接结构包括工字钢和第一槽钢，所述钢板夹心混凝土板的左侧面装配有所述工字钢，所述工字钢的翼缘与钢板夹心混凝土板的左侧面平行，所述钢板夹心混凝土板的右侧面装配有一对第一槽钢，两个所述第一槽钢的侧边与钢板夹心混凝土板的右侧面平行，两个所述第一槽钢的凹槽相对设置，且两个所述第一槽钢之间留有一定间隙，两个所述第一槽钢之间的间隙大于所述工字钢的腹板厚度。

6.如权利要求3所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第二连接结构包括连接钢板，所述钢板夹心混凝土板的前侧面和后侧面分别装配有所述连接钢板，两块所述连接钢板延伸至钢板夹心混凝土板的左侧面以外，两块所述连接钢板开设有螺栓连接通孔，所述钢板夹心混凝土板的另一侧开设有与螺栓连接通孔相配合的螺栓穿孔。

7.如权利要求4至6任意一项所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第四连接结构包括第二槽钢，所述第二槽钢装配在纵向组合板的侧面，所述第二槽钢的凹槽与横向组合板的左右任意一端过盈配合。

8.如权利要求4至6任意一项所述的钢板夹心混凝土组合板围堰，其特征在于，所述第四连接结构包括第二角钢，所述第二角钢设置有两个，两个所述第二角钢的底面均装配在纵向组合板的侧面，两个所述第二角钢的侧面均竖直设置，且两个所述第二角钢的侧面之间留有一定间隙，所述横向组合版的左右任意一端与两个所述第二角钢侧面之间的间隙过盈配合。

9.如权利要求4至6任意一项所述的钢板夹心混凝土组合板围堰的拼装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、钢板夹心混凝土板的制作：按设计尺寸截取钢板，分别在两块钢板上焊接剪力连接件，然后在两块钢板之间浇筑混凝土；

步骤2、在钢板夹心混凝土板的左右两侧面设置第二连接结构；

步骤3、在钢板夹心混凝土板的上下两侧面焊接法兰钢板，并在法兰钢板上预留用于穿过法兰螺栓的通孔；

步骤4、在基座顶部位置设置预埋螺栓，并浇筑基座混凝土；

步骤5、钢板夹心混凝土板与基座的连接：利用预埋螺栓、第一角钢和连接螺栓，将最下层所述钢板夹心混凝土板与基座连接；

步骤6、钢板夹心混凝土板之间的连接：将竖直方向相邻的两块钢板夹心混凝土板的板面对齐，利用法兰螺栓将两块钢板夹心混凝土板的法兰钢板连接，将水平方向相邻的两块钢板夹心混凝土板的板面对齐，并利用第二连接结构连接；

步骤7、横向组合板和纵向组合板的连接：将横向组合板的一端放入所述第二槽钢的凹槽中或两块所述第二角钢之间的间隙中；

步骤8、在钢板夹心混凝土板之间的连接处粘贴止水条，用以防水；

步骤9、围堰的拆除：在桥梁墩台露出水面后，使用震动锤震松锁扣混凝土，派潜水员入水拆卸第一、第二、第三、第四连接结构，再利用吊车将围堰各块钢板夹心混凝土板吊出，完成拆卸。