CN109778887A - 一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构及其装配方法，涉及土木工程设备领域，包括底板和吊箱，所述底板由两块扇形板和一块矩形板组成，矩形板连接于两块扇形板之间且底板采用钢筋混凝土一体浇注成型，所述底板的底部一体成型有一对加强筋阵，所述底板上设有一对桩孔组，本发明的钢吊箱结构由浮吊整体吊装运输至相应墩位进行下放安装。承台施工完成后，采用多功能作业船分块拆除钢壁体，较原先钢底板钢吊箱方案减少一道海上拆除钢底板的工序，减少施工费用投入，降低作业风险。较原先混凝土吊箱方案材料周转使用，减少混凝土投入量，可节约成本。

Description

一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及属于土木工程设备领域，具体涉及一种灵活性高、能够固定水面上的钢管桩的基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构以及上述新型钢吊箱结构的装配方法。

背景技术

以往类似跨海大桥承台吊箱以钢吊箱(如杭州湾、金塘、南澳大桥等)及混凝土吊箱(如东海大桥)为主，其中钢吊箱存在钢底板拆除困难、安全风险大，且与钢管桩存在电导通隐患问题；混凝土吊箱则存在吊装重量大，砼壁体一次性投入不可周转、费用高等问题。

中国专利公开号为CN201891123U公开了一种混凝土底板单壁钢吊箱。包括底板和若干侧向板，通过牛腿支撑在钢护筒上完成拼装并沉底，底板为混凝土结构底板，侧向板紧固安装于混凝土结构底板周沿，构成围堰结构。其安全性好、结构简洁、施工方便且成本低。混凝土底板钢吊箱属于单壁钢吊箱系列，其壁板直接作为承台模板使用，并承担其临时阻水创造内部无水施工环境的作用，可以最大幅度的节省钢材用量；混凝土底板可以直接作为承台支撑和防护层，无需回收，有助于降低钢材的消耗。由于采用了一次性混凝土底板结构，施工后无需拆除，从而大大缩短了施工时间和费用。但是结合说明书可知，其底板采用的是多块对称结构的混凝土板拼接而成，整体性差，底板的刚度也存在一定缺陷，且底板与钢吊箱的连接不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，包括底板和吊箱，所述底板由两块扇形板和一块矩形板组成，矩形板连接于两块扇形板之间且底板采用钢筋混凝土一体浇注成型，所述底板的底部一体成型有一对加强筋阵；

所述加强筋阵包括两个环形加强筋和若干条形加强筋，所述条形加强筋连接于环形加强筋周侧并呈周向排列；

所述吊箱由若干块扇形侧板和异形侧板组成，相邻两块扇形侧板以及扇形侧板与异形侧板之间通过螺栓连接固定，所述吊箱的形状与底板相匹配且取材于钢板，所述底板上设有若干连接筋，所述连接筋焊接固定于所述的吊箱外侧以实现吊箱与底板的连接；

所述底板上设有一对桩孔组，所述桩孔组由若干个通孔组成且任意一个桩孔组内的通孔以其所处的扇形板的轴心为圆心呈周向排列。

优选的，所述吊箱的顶部设有围栏，吊箱的内侧焊接有内支撑组件，所述内支撑组件包括两个六边形支撑件、两组横向支撑件以及两组竖向支撑件，每组横向支撑件由三根工字型钢相互焊接而成且交点位于六边形支撑件的几何中心，横向支撑件焊接固定于六边形支撑件上且其外端从六边形支撑件的六个角延伸至吊箱内壁并与吊箱焊接固定，两个六边形支撑件之间通过工字型钢焊接为一个整体，每组竖向支撑件由六根圆钢组成且以横向支撑件的交点为圆心成周向分布，竖向支撑件焊接固定于横向支撑件与底板之间，所述横向支撑件上还焊接固定有若干挂环且对称设置。

优选的，所述吊箱的顶部还焊接有一对槽钢板，所述槽钢板上设有滑轨，滑轨上滑动连接有横向支板，横向支板的两端安装有照明灯具。

优选的，所述槽钢板上还螺纹连接有紧固螺钉，槽钢板通过紧固螺钉与滑轨定位。

优选的，所述滑轨的截面形状为矩形、T形或燕尾型。

优选的，所述底板上还设有排水孔，所述排水孔内螺纹连接有止水塞。

一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构的装配方法，包括如下步骤：

(1)根据设计尺寸预扎钢筋骨架，并在底板的顶部预埋有预埋钢板，接着安装好木质模板，最后向其内浇注混凝土，待其干燥成型后，拆除模板，干燥2-3天，在预埋钢板上焊接固定连接筋；

(2)根据尺寸要求，取型钢、槽钢以及钢板焊接成所述的扇形侧板和异形侧板，并在扇形侧板和异形侧板的两侧钻上连接孔，利用螺栓将扇形侧板和异形侧板连接呈现，并在其表面喷涂防腐涂料，制作成吊箱；

(3)在拼装平台上将吊箱安装至底板上，吊箱底部的缺口卡在所述的连接筋上，采用焊接方式将吊箱与底板连接固定，最后对每个连接处进行密封处理即可完成整个钢吊箱结构的组装。

优选的，所述底板采用C40混凝土。

本发明的优点在于：

(1)本发明的钢吊箱结构由浮吊整体吊装运输至相应墩位进行下放安装。承台施工完成后，采用多功能作业船分块拆除钢壁体，较原先钢底板钢吊箱方案减少一道海上拆除钢底板的工序，减少施工费用投入，降低作业风险。较原先混凝土吊箱方案材料周转使用，减少混凝土投入量，可节约成本；

(2)本发明中的底板采用钢筋混凝土结构一体成型，相比传统的拼接方式，整体性好，受力均匀，刚度和强度得到较大提升，且密封性好，省去了拼装工序，底板底部设置的加强筋阵可以显著提高单一平面底板的强度和刚度；

(3)预设的连接筋设计，一方面提供了安装定位，另一方面也起到了钢吊箱与底板之间连接件的作用；

(4)所述槽钢板一方面起到了提高钢吊箱稳定性的作用，另一方面，作为照明灯具的承载平台，丰富了其功能。

附图说明

图1为本发明中实施例1的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3、图4为本发明实施例1中底板不同视角的结构示意图。

图5为本发明中实施例2的结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为本发明中内支撑组件的结构示意图。

图8、图9为本发明实施例2中底板不同视角的结构示意图。

其中，1-吊箱，100-扇形侧板，101-异形侧板，2-底板，200-扇形板，201-矩形板，3-预埋钢板，4-连接筋，5-桩孔组，500-通孔，6-围栏，7-槽钢板，8-滑轨，9-横向支板，10-照明灯具，11-紧固螺钉，12-排水孔，13-止水塞,14-环形加强筋，15-条形加强筋，16-内支撑组件，160-六角形支撑，161-横向支撑件，162-竖向支撑件，163-挂环。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1至图4所示，一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，包括底板2和吊箱1，所述底板2由两块扇形板200和一块矩形板201组成，矩形板201连接于两块扇形板200之间且底板2采用钢筋混凝土一体浇注成型，所述底板2的底部一体成型有一对加强筋阵；

所述加强筋阵包括两个环形加强筋14和若干条形加强筋15，所述条形加强筋15连接于环形加强筋14周侧并呈周向排列；

所述吊箱1由若干块扇形侧板100和异形侧板101组成，相邻两块扇形侧板100以及扇形侧板100与异形侧板101之间通过螺栓连接固定，所述吊箱1的形状与底板2相匹配且取材于钢板，所述底板2上设有若干连接筋4，所述连接筋4焊接固定于所述的吊箱1外侧以实现吊箱1与底板2的连接，连接筋4具体是通过预埋固定于底板2内的预埋钢板3与底板2固定的；

所述底板2上设有一对桩孔组5，所述桩孔组5由若干个通孔500组成且任意一个桩孔组5内的通孔500以其所处的扇形板200的轴心为圆心呈周向排列。

本发明还公开了上述基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构的装配方法，包括如下步骤：

(1)根据设计尺寸预扎钢筋骨架，并在底板2的顶部预埋有预埋钢板3，接着安装好木质模板，最后向其内浇注混凝土，待其干燥成型后，拆除模板，干燥2-3天，在预埋钢板3上焊接固定连接筋4；

(2)根据尺寸要求，取型钢、槽钢以及钢板焊接成所述的扇形侧板100和异形侧板101，并在扇形侧板100和异形侧板101的两侧钻上连接孔，利用螺栓将扇形侧板100和异形侧板101连接呈现，并在其表面喷涂防腐涂料，制作成吊箱1；

(3)在拼装平台上将吊箱1安装至底板2上，吊箱1底部的缺口3卡在所述的连接筋4上，采用焊接方式将吊箱1与底板2连接固定，最后对每个连接处进行密封处理即可完成整个钢吊箱结构的组装。

在本实施例中，所述底板2采用C40混凝土。

实施例2

如图5至图9所示，一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，包括底板2和吊箱1，所述底板2由两块扇形板200和一块矩形板201组成，矩形板201连接于两块扇形板200之间且底板2采用钢筋混凝土一体浇注成型，所述底板2的底部一体成型有一对加强筋阵；

所述加强筋阵包括两个环形加强筋14和若干条形加强筋15，所述条形加强筋15连接于环形加强筋14周侧并呈周向排列；

所述吊箱1由若干块扇形侧板100和异形侧板101组成，相邻两块扇形侧板100以及扇形侧板100与异形侧板101之间通过螺栓连接固定，所述吊箱1的形状与底板2相匹配且取材于钢板，所述底板2上设有若干连接筋4，所述连接筋4焊接固定于所述的吊箱1外侧以实现吊箱1与底板2的连接，连接筋4具体是通过预埋固定于底板2内的预埋钢板3与底板2固定的；

所述底板2上设有一对桩孔组5，所述桩孔组5由若干个通孔500组成且任意一个桩孔组5内的通孔500以其所处的扇形板200的轴心为圆心呈周向排列。

在本实施例中，所述吊箱1的顶部设有围栏6，吊箱的内侧焊接有内支撑组件16，所述内支撑组件16包括两个六边形支撑件160、两组横向支撑件161以及两组竖向支撑件162，每组横向支撑件161由三根工字型钢相互焊接而成且交点位于六边形支撑件160的几何中心，横向支撑件161焊接固定于六边形支撑件160上且其外端从六边形支撑件160的六个角延伸至吊箱内壁并与吊箱焊接固定，两个六边形支撑件160之间通过工字型钢焊接为一个整体，每组竖向支撑件162由六根圆钢组成且以横向支撑件161的交点为圆心成周向分布，竖向支撑件162焊接固定于横向支撑件161与底板之间，所述横向支撑件161上还焊接固定有若干挂环163且对称设置。内支撑组件16主要用于吊箱1的转运，即在转运吊箱1前，先在吊箱1内将内支撑组件16安装上，接着利用挂环163将吊箱1吊起并转运。

在本实施例中，所述吊箱1的顶部还焊接有一对槽钢板7，所述槽钢板7上设有滑轨8，滑轨8上滑动连接有横向支板9，横向支板9的两端安装有照明灯具10。

在本实施例中，所述槽钢板7上还螺纹连接有紧固螺钉11，槽钢板7通过紧固螺钉11与滑轨8定位。所述槽钢板7一方面起到了提高钢吊箱稳定性的作用，另一方面，作为照明灯具10的承载平台，丰富了其功能。

在本实施例中，所述滑轨8的截面形状为矩形、T形或燕尾型。

在本实施例中，所述底板2上还设有排水孔12，所述排水孔12内螺纹连接有止水塞13。当底板2处于水面之上时，若遇到雨天，可以起到排水的作用。

本实施例的装配方法可按照实施例1的方法实施，对于区别之处，以本实施例中的所述方法为准。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，其特征在于，包括底板(2)和吊箱(1)，所述底板(2)由两块扇形板(200)和一块矩形板(201)组成，矩形板(201)连接于两块扇形板(200)之间且底板(2)采用钢筋混凝土一体浇注成型，所述底板(2)的底部一体成型有一对加强筋阵；

所述加强筋阵包括两个环形加强筋(14)和若干条形加强筋(15)，所述条形加强筋(15)连接于环形加强筋(14)周侧并呈周向排列；

所述吊箱(1)由若干块扇形侧板(100)和异形侧板(101)组成，相邻两块扇形侧板(100)以及扇形侧板(100)与异形侧板(101)之间通过螺栓连接固定，所述吊箱(1)的形状与底板(2)相匹配且取材于钢板，所述底板(2)上设有若干连接筋(4)，所述连接筋(4)焊接固定于所述的吊箱(1)外侧以实现吊箱(1)与底板(2)的连接；

所述底板(2)上设有一对桩孔组(5)，所述桩孔组(5)由若干个通孔(500)组成且任意一个桩孔组(5)内的通孔(500)以其所处的扇形板(200)的轴心为圆心呈周向排列。

2.根据权利要求1所述的一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，其特征在于：所述吊箱(1)的顶部设有围栏(6)，吊箱的内侧焊接有内支撑组件(16)，所述内支撑组件(16)包括两个六边形支撑件(160)、两组横向支撑件(161)以及两组竖向支撑件(162)，每组横向支撑件(161)由三根工字型钢相互焊接而成且交点位于六边形支撑件(160)的几何中心，横向支撑件(161)焊接固定于六边形支撑件(160)上且其外端从六边形支撑件(160)的六个角延伸至吊箱内壁并与吊箱焊接固定，两个六边形支撑件(160)之间通过工字型钢焊接为一个整体，每组竖向支撑件(162)由六根圆钢组成且以横向支撑件(161)的交点为圆心成周向分布，竖向支撑件(162)焊接固定于横向支撑件(161)与底板之间，所述横向支撑件(161)上还焊接固定有若干挂环(163)且对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，其特征在于：所述吊箱(1)的顶部还焊接有一对槽钢板(7)，所述槽钢板(7)上设有滑轨(8)，滑轨(8)上滑动连接有横向支板(9)，横向支板(9)的两端安装有照明灯具(10)。

4.根据权利要求3所述的一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，其特征在于：所述槽钢板(7)上还螺纹连接有紧固螺钉(11)，槽钢板(7)通过紧固螺钉(11)与滑轨(8)定位。

5.根据权利要求4所述的一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，其特征在于：所述滑轨(8)的截面形状为矩形、T形或燕尾型。

6.根据权利要求5所述的一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构，其特征在于：所述底板(2)上还设有排水孔(12)，所述排水孔(12)内螺纹连接有止水塞(13)。

7.一种根据权利要求1所述的基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据设计尺寸预扎钢筋骨架，并在底板(2)的顶部预埋有预埋钢板(3)，接着安装好木质模板，最后向其内浇注混凝土，待其干燥成型后，拆除模板，干燥2-3天，在预埋钢板(3)上焊接固定连接筋(4)；

(2)根据尺寸要求，取型钢、槽钢以及钢板焊接成所述的扇形侧板(100)和异形侧板(101)，并在扇形侧板(100)和异形侧板(101)的两侧钻上连接孔，利用螺栓将扇形侧板(100)和异形侧板(101)连接呈现，并在其表面喷涂防腐涂料，制作成吊箱(1)；

(3)在拼装平台上将吊箱(1)安装至底板(2)上，吊箱(1)底部的缺口(3)卡在所述的连接筋(4)上，采用焊接方式将吊箱(1)与底板(2)连接固定，最后对每个连接处进行密封处理即可完成整个钢吊箱结构的组装。

8.根据权利要求7所述的一种基于海上钢斜桩基础的新型钢吊箱结构的生产方法，其特征在于，所述底板(2)采用C40混凝土。