CN109403361A - 一种水上施工桩桶及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水上建筑物施工技术领域，特别涉及一种水上施工桩桶及其应用。包括桩桶及支撑架，其中桩桶套装在水上支撑桩的外侧、且与水上支撑桩之间设有用于施工的环形空间，桩桶的上端为敞开式结构，下端通过支撑架支撑，支撑架与水上支撑桩连接。桩桶为分体式结构，由两片或多片圆弧形桶板拼接而成、且拼接处使用密封垫密封。本发明采用物理隔离方式形成桩桶内部无水施工环境，符合环保要求，本发明的组成部件简单易制备，尺寸及形状可根据环境调整设计，安装过程稳定易控。

Description

一种水上施工桩桶及其应用

技术领域

本发明涉及水上建筑物施工技术领域，特别涉及一种水上施工桩桶及其应用。

背景技术

随着我国交通基础设施及海洋设施的建设，大量水上设施采用钢桩或混凝土桩进行承载支撑。在海洋环境下，浪花飞溅区是腐蚀最严重的区域，如果采用普通的涂料防护，钢桩或混凝土桩的桩体每二至三年就要重新进行腐蚀防护，对其重新涂装。而涂料等材料的施工一般需要在无水环境下进行，受制于水域情况尤其是潮汐时间的影响，桩体需维护部分的无水施工时间极大地受制于潮差限制。尤其对于钢桩防腐施工，一方面由于表面喷砂打磨等处理工序需要在无水状态下进行，另一方面涂装材料的刷涂、固化等同样要求在无水干燥状态下进行。受海上潮汐及这两方面因素的影响，每天的有效施工时间只有几小时，每天长时间的不宜施工期造成人力物力的极大浪费、闲置。由此带来人工成本上升、人员管理困难、工程造价增加等问题，重要的是工期漫长、影响国计民生重大基础设施的早日投入运营。从源头上延长桩体维修期的无水作业时间，提高工程施工效率是工程建设中亟待解决的重要问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种水上施工桩桶及其应用，以解决有效桩体维修期无水施工时间不足的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水上施工桩桶，包括桩桶及承载支架，其中桩桶套装在水上支撑桩的外侧、且与所述水上支撑桩之间设有用于施工的环形空间，所述桩桶的上端为敞开式结构，下端通过承载支架支撑，所述承载支架与所述水上支撑桩连接。

所述桩桶的底部与所述水上支撑桩之间通过密封圈密封。

所述桩桶为分体式结构，由两片或多片圆弧形桶板拼接而成、且拼接处使用密封垫片密封。

各所述桶板的连接处设有连接耳座，相邻两个所述桶板的连接耳座叠合、且通过多个连接螺栓连接。

所述承载支架为多个、且沿周向分布。

多个所述承载支架均为三角形结构，且上端的支撑面均位于同一水平面上。

所述桩桶与所述水上支撑桩同心设置。

所述桩桶的高度高于水平面。

一种所述的水上施工桩桶的应用方法，所述方法包括以下步骤：

1)清理水上支撑桩的表面，暴露出桩体基体；

2)采用焊接方式将承载支架焊接在水上支撑桩上；

3)吊装桩桶的桶板及密封件，在承载支架的上方组装成完整的桩桶，桶板之间采用螺栓连接方式进行连接，通过压入式密封圈及密封垫片实现桩桶的桶底及侧面连接处的密封隔水；

4)将组装时残存在桩桶内部的积水排出；

5)检查装配质量及安装无误后，开始施工作业。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明采用物理隔离方式形成桩桶内部无水施工环境，符合环保要求，同时本发明实现的桩桶内部无水施工环境可以不受周围水环境的影响，极大的拓展不能带水施工材料的应用空间，为常规材料在水面环境的应用带来希望。

2.本发明的组成部件简单易制备，尺寸及形状可根据环境调整设计，安装过程稳定易控。

3.采用本发明的施工桩桶可进行不间断水上施工，与施工受自然潮汐状态影响，每天仅有4至6小时施工时间相比，工作效率高、有效施工操作时间最高提高6倍。

4.本发明全部组件均可以重复利用，在一根桩体上使用完毕后，可以拆除后重新安装至另外的桩体，总体成本极低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1为水上支撑桩，2为桩桶，3为连接耳座，4为连接螺栓，5为承载支架，6为密封圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种水上施工桩桶，包括桩桶2及承载支架5，其中桩桶2套装在水上支撑桩1的外侧、且与水上支撑桩1之间设有用于施工的环形空间，桩桶2的上端为敞开式结构，下端通过承载支架5支撑，承载支架5与水上支撑桩1连接。桩桶2的底部与水上支撑桩1之间通过密封圈密封。

桩桶2为分体式结构，由两片或多片圆弧形桶板拼接而成、且拼接处使用密封垫片密封。

进一步地，各桶板的连接处设有连接耳座3，相邻两个桶板的连接耳座3叠合、且通过多个连接螺栓4连接。承载支架5为多个、且沿周向分布。

多个承载支架5均为三角形结构，且上端的支撑面均位于同一水平面上。水上支撑桩1为钢桩或混凝土桩，每根三角支撑结构相互独立的采用焊接或其他连接方式固定在钢桩或混凝土桩的基体上。桶板与钢桩接触部分安装压入式凹槽密封圈，组装完成的施工桩桶和桩体间通过压入式凹槽密封圈实现密封，隔绝外部河水或海水进入桩桶内部空间。

桩桶2与水上支撑桩1同心设置，桩桶2的高度高于水平面。组装完毕后开始使用前，采用抽水设施将组装过程中桩桶2内部残存的积水抽出，实现桩桶2内部的无水环境。

一种水上施工桩桶的应用方法，方法包括以下步骤：

1)清理水上支撑桩1的表面，尤其是清除干净安装承载支架部位附着的水生物，暴露出桩体基体；

2)在低潮位时，采用水上或水下焊接方式将承载支架5焊接在水上支撑桩1上；

3)吊装桩桶2的桶板及密封件，在水上支撑桩1的外侧组装成完整的桩桶2，桶板之间采用螺栓连接方式进行连接，通过压入式密封圈及密封垫片实现桩桶2的桶底及侧面连接处的密封隔水；

4)采用机械或人工方式将组装时残存在桩桶2内部的积水排出；

5)检查装配质量及安装无误后，开始施工作业。

实施例

水上支撑桩1为钢桩，钢桩直径为Φ1000mm，根据水上施工控制以及操作空间、安全施工等要求，设计桩桶2的直径为Φ2000mm，桩桶2包括两片圆弧状桶板、两片半环形桶底板、两套压入式密封圈、两套压入式密封垫片及多个连接螺栓4等；桶板及桶底板均采用6mm厚Q235钢板制备，桶板及桶底板之间通过焊接方式连接；承载支架5采用C型钢及角钢制备。

在钢桩上或混凝土桩上确定固定高度及位置，具体应用包括以下步骤：

步骤一，采用铲刀、刮刀、角向磨光机等将附着在钢桩表面的海生物清理干净，暴露出钢桩金属基体；

步骤二，通过水下焊接将承载支架5牢固焊接在钢桩上，校正中心线，保持承载面的水平；

步骤三，分别将两片圆弧状桶板与两片半环形桶底板焊接成型，为半圆筒体状，检查焊接质量，焊缝处无未焊透、夹渣、裂纹等缺陷，进行透水试验；

步骤四，吊装一侧已焊接成型的半圆筒体放置在承载支架5上，在钢桩侧交错安装两套压入式密封圈并压紧压实，通过焊接固定在承载支架5上；

步骤五，吊装另一侧已焊接成型的半圆筒体，并按照步骤四组装固定，同已经安装的半圆筒体保持在同一个水平面，共同压紧两套压入式密封圈，形成底部密封环境；在半圆筒体连接侧面通过两套压入式密封垫片密封，并采用连接螺栓4紧固连接，形成桩桶2内密封隔水环境；

步骤六，校正桩桶2的中心线与钢桩中心线一致，采用人工方式将桩桶2内残存的积水清理干净，完成施工桩桶组装。

在本实施例中，采用施工桩桶与钢桩同一中心线安装，形成钢桩四周大小均匀的施工环境，主要用于要求钢桩四周有同样大小施工空间的条件下；如施工没有严格要求，中心线校正可不必进行。

本发明的施工桩桶安装简单便捷、现场需要的施工面积小、对钢桩损伤低，依托工程现场已有条件组合施工，在面积较窄的水域依然能够安装，既具有密封隔水功能，又具有部分施工材料存放功能，建造成本低，可极大延长作业时间，提高劳动生产率明显。

本发明的水上施工桩桶能够在水下、水面上、海上潮差区、浪花飞溅区等提供无水施工环境，能够适应复杂的水上施工环境，使得海上施工不再受到潮差时间的限制，减少施工工序，降低船机设备、人工等投入，大大提高水上施工劳动生产率。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种水上施工桩桶，其特征在于，包括桩桶(2)及承载支架(5)，其中桩桶(2)套装在水上支撑桩(1)的外侧、且与所述水上支撑桩(1)之间设有用于施工的环形空间，所述桩桶(2)的上端为敞开式结构，下端通过承载支架(5)支撑，所述承载支架(5)与所述水上支撑桩(1)连接。

2.根据权利要求1所述的水上施工桩桶，其特征在于，所述桩桶(2)的底部与所述水上支撑桩(1)之间通过密封圈密封。

3.根据权利要求1所述的水上施工桩桶，其特征在于，所述桩桶(2)为分体式结构，由两片或多片圆弧形桶板拼接而成、且拼接处使用密封垫片密封。

4.根据权利要求3所述的水上施工桩桶，其特征在于，各所述桶板的连接处设有连接耳座(3)，相邻两个所述桶板的连接耳座(3)叠合、且通过多个连接螺栓(4)连接。

5.根据权利要求1所述的水上施工桩桶，其特征在于，所述承载支架(5)为多个、且沿周向分布。

6.根据权利要求5所述的水上施工桩桶，其特征在于，多个所述承载支架(5)均为三角形结构，且上端的支撑面均位于同一水平面上。

7.根据权利要求1所述的水上施工桩桶，其特征在于，所述桩桶(2)与所述水上支撑桩(1)同心设置。

8.根据权利要求1所述的水上施工桩桶，其特征在于，所述桩桶(2)的高度高于水平面。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的水上施工桩桶的应用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)清理水上支撑桩(1)的表面，暴露出桩体基体；

2)采用焊接方式将承载支架(5)焊接在水上支撑桩(1)上；

3)吊装桩桶(2)的桶板及密封件，在承载支架(5)的上方组装成完整的桩桶(2)，桶板之间采用螺栓连接方式进行连接，通过压入式密封圈及密封垫片实现桩桶(2)的桶底及侧面连接处的密封隔水；

4)将组装时残存在桩桶(2)内部的积水排出；

5)检查装配质量及安装无误后，开始施工作业。