CN110777826A - 围堰吊装下放施工装置及围堰吊装下放施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种围堰吊装下放施工装置及围堰吊装下放施工方法，围堰吊装下放施工装置包括：钢护筒、吊架、千斤顶及吊绳，还包括若干螺纹钢筋吊杆，下端用于与围堰吊装连接，以及上支撑螺帽，螺旋装配在所述螺纹钢筋吊杆上，用于在围堰带着相应螺纹钢筋吊杆下行至设定位置时支撑于相应固定基础上，形成冗余防护。使用时，吊绳和干螺纹钢筋吊杆均与围堰吊装连接，在吊绳出现意外断裂时，围堰将带着螺纹钢筋吊杆下落，直至上支撑螺帽与相应固定基础支撑配合，由固定基础通过上支撑螺帽、螺纹钢筋吊杆吊挂围堰，避免围堰持续下坠。配置吊绳及螺纹钢筋吊杆，利用螺纹钢筋吊杆形成冗余防护，提高整个围堰吊装下放施工装置的安全性。

Description

围堰吊装下放施工装置及围堰吊装下放施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程中钢围堰施工技术领域，具体涉及一种围堰吊装下放施工装置及围堰吊装下放施工方法。
背景技术
现有的桥梁施工时，关键问题之一是水中承台的施工，因此，有底的钢围堰得到广泛的应用。有底的钢围堰主要用于桥梁的水中承台施工，桩基施工完成后，安装、下放钢围堰，浇筑封底混凝土，在围堰内抽水变为干施工环境，绑扎承台钢筋，然后进行混凝土浇筑以成型承台。
在承台施工过程中，较为重要的一点是吊装下放钢围堰，对于标高较高的承台，如申请公布号为CN107059902A的中国发明专利申请中公开的钢套箱围堰结构及其施工方法，围堰通常分为多个节段，各节段分为若干节块，每节块之间设置竖向隔舱板，施工时，先拼装底节段，放入水中，向底节段的壁舱中注水使底节段下沉，然后依次将各节段连接以接高围堰，并向壁舱内注水以驱使围堰下沉设定位置。
为保证安全，在下放围堰过程中，通常会配置千斤顶和钢绞线吊装围堰，以使得围堰以平衡的姿态下放，保证下放过程的稳定、安全。
但是目前仅依靠吊装的钢绞线下放围堰，在钢绞线突然断裂时，会出现围堰侧倾的情况，影响围堰正常下放，严重时还会引发安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种围堰吊装下放施工装置，以解决现有技术中采用钢绞线吊装下放围堰时钢绞线意外断裂导致容易发生安全事故的技术问题；同时，本发明还提供一种围堰吊装下放施工方法，以解决现有技术中采用钢绞线吊装下放围堰时钢绞线意外断裂导致容易发生安全事故的技术问题。
为实现上述目的，本发明围堰吊装下放施工装置的技术方案是：围堰吊装下放施工装置，包括：
钢护筒，
吊架，固定支撑在所述钢护筒上方；
若干千斤顶，固定安装在所述吊架上；
吊绳，悬吊连接所述千斤顶和围堰，以吊装下放围堰；
若干螺纹钢筋吊杆，下端用于与围堰代吊装连接；
上支撑螺帽，螺旋装配在所述螺纹钢筋吊杆上，用于在围堰带着相应螺纹钢筋吊杆下行至设定位置时支撑于相应固定基础上，形成冗余防护。
有益效果是：本发明所提供的围堰吊装下放施工装置中，利用钢护筒支撑吊架，在吊架上固定安装千斤顶，利用千斤顶和吊绳吊装下放相应围堰，同时，将若干螺纹钢筋吊杆与围堰连接，在吊绳出现意外断裂时，围堰将带着螺纹钢筋吊杆下落，直至上支撑螺帽与相应固定基础支撑配合，由固定基础通过上支撑螺帽、螺纹钢筋吊杆吊挂围堰，避免围堰持续下坠。配置吊绳及螺纹钢筋吊杆，除了吊绳正常吊装下放围堰之外，利用螺纹钢筋吊杆形成冗余防护，提高整个围堰吊装下放施工装置的安全性。
作为进一步优化的方案，所述的固定基础包括所述的吊架和/或所述钢护筒。
有益效果是：利用吊架和/或钢护筒作为固定基础来支撑相应的上支撑螺帽，对围堰的吊装施力相对均匀。
作为进一步优化的方案，所述固定基础包括所述吊架，所述吊架包括分配梁和贝雷梁，所述分配梁支撑安装在所述钢护筒顶部，所述贝雷梁支撑安装在所述分配梁上，所述千斤顶固定安装在所述贝雷梁上，相应螺纹钢筋吊杆通过相应上支撑螺帽支撑于所述分配梁上，以使得相应螺纹钢筋吊杆支撑于相应吊架上。
有益效果是：利用分配梁来支撑上支撑螺母，以使吊梁作为固定基础来支撑上支撑螺母，便于在施工时直接利用分配梁来支撑装配螺纹钢筋吊杆，简化整体结构。
作为进一步优化的方案，所述钢护筒的外周面上设有支撑牛腿，支撑牛腿上设有供相应螺纹钢筋吊杆穿过的穿孔，穿过所述穿孔的相应螺纹钢筋吊杆通过相应上支撑螺帽支撑于所述支撑牛腿上，以支撑于所述钢护筒上。
有益效果是：钢护筒外设置支撑牛腿，利用支撑牛腿上的穿孔穿装螺纹钢筋吊杆，并利用支撑牛腿支撑上支撑螺母，实现钢护筒作为固定基础对上支撑螺母的有效支撑。
作为进一步优化的方案，所述支撑牛腿沿钢护筒周向间隔分布有至少两个，至少一个支撑牛腿上设有两个以上的所述穿孔，以对应穿装两个以上的相应螺纹钢筋吊杆。
有益效果是：支撑牛腿沿钢护筒周向分布至少两个，并且，至少一个支撑牛腿上设有两个以上的穿孔，提高钢护筒对螺纹钢筋吊杆的支撑能力。
作为进一步优化的方案，所述螺纹钢筋吊杆上旋装有下支撑螺帽，下支撑螺帽用于支撑所述围堰，以实现螺纹钢筋吊杆下端与围堰的吊装连接。
有益效果是：在螺纹钢筋吊杆上旋装下支撑螺帽，利用下支撑螺帽支撑围堰，方便实现螺纹钢筋吊杆与围堰的吊装连接，连接结构简单。
本发明围堰吊装下放施工方法的技术方案是：将吊绳和若干螺纹钢筋吊杆的分别与围堰连接，所述围堰为单节段围堰，由千斤顶通过所述吊绳吊装下放围堰至设定标高，在下放之前，根据预下放深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证正常下放。
有益效果是：本发明所提供的围堰吊装下放施工方法中，对应于单节段围堰，在下放围堰之前，先向上转动调整上支撑螺母，以与相应固定基础形成设定间距，再由千斤顶通过吊绳吊装下放相应围堰，在此过程中，一旦吊绳断裂，围堰将带着螺纹钢筋吊杆一同下落，直至上支撑螺母与相应固定基础顶压支撑配合，进而通过上支撑螺母、螺纹钢筋吊杆形成对围堰的吊装保护，形成冗余保护，避免出现完全失控的围堰下落的情况，有效提高施工安全性。
作为进一步优化的方案，所述设定间距与所述预下放深度相等。
有益效果是：使设定间距与预下放深度一致，在保证正常下放的基础上，尽可能的减少意外发生时围堰下降高度。
本发明围堰吊装下放施工方法的技术方案是：包括如下步骤：
(1)将吊绳和若干螺纹钢筋吊杆分别与底部围堰节段吊装连接，然后向底部围堰节段的壁舱中注水，由千斤顶通过所述吊绳吊装下放底部围堰节段，在下放底部围堰节段之前，根据本次预下放的深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证本次正常下放；
(2)在所述底部围堰节段上逐节加装围堰节段，每次加装一个围堰节段后，向该围堰节段的壁舱中注水，并由千斤顶通过吊绳吊装下放底部围堰节段以及后续加装的围堰节段，直至下沉至设定标高，在每次下放之前，均根据当次预下放深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证本次正常下放。
有益效果是：本发明所提供的围堰吊装下放施工方法中，对应于多阶段围堰，在逐节下放每个围堰阶段之前，对应当次预下放深度，向上转动调整上支撑螺母，以与相应固定基础形成设定间距，再由千斤顶通过吊绳吊装下放下放围堰节段，在每次下放过程中，一旦吊绳断裂，围堰节段将带着螺纹钢筋吊杆一同下落，直至上支撑螺母与相应固定基础顶压支撑配合，进而通过上支撑螺母、螺纹钢筋吊杆形成对围堰节段的吊装保护，形成冗余保护，避免出现完全失控的围堰节段下落的情况，有效提高施工安全性。
作为进一步优化的方案，在每次下放之前，向上调整上支撑螺母以与相应固定基础形成的设定间距与当次预下放深度相等。
有益效果是：使每次上调的设定间距与当次预下放深度一致，在保证当次正常下放的基础上，尽可能的减少意外发生时围堰节段的下降高度。
附图说明
图1为本发明所提供的围堰吊装下放施工装置的实施例1的结构示意图；
图2为图1所示围堰吊装下放施工装置采用螺纹钢筋吊杆吊装钢围堰时的结构示意图(图1中的分配梁和贝雷梁未显示)；
图3为图2的俯视图；
图4为图3中第一支撑牛腿与钢护筒连接结构示意图；
图5为图4中第一支撑牛腿的结构示意图；
图6为图3中第二支撑牛腿的结构示意图；
图7为本发明所提供的围堰吊装下放施工装置的实施例2的结构示意图；
图8为图7中C处放大图。
附图标记说明：
1-钢管桩，2-支栈桥，3-钢护筒，4-分配梁，5-贝雷梁，6-中间连接系，7-吊绳，8-底部围堰节段，9-底部托架，10-螺纹钢筋吊杆，12-第一支撑牛腿，13-第二支撑牛腿，14-上支撑螺母，15-穿孔，17-吊杆支撑结构，171-支撑垫板，172-上支撑螺母，18-第二节围堰节段，19-第三节围堰节段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明所提供的围堰吊装下放施工装置的具体实施例1：
如图1至图6所示，该实施例中的围堰吊装下放施工装置对应施工平台布置，施工平台包括支栈桥2和钢管桩1，相邻钢管桩1通过连接结构固定连接，并与对应的支栈桥2固定。
上述的施工装置包括钢护筒3，在钢护筒3上方固定支撑有吊架，在吊架上固定安装千斤顶(图中未显示)，千斤顶通过吊绳7吊装下放相应的底部围堰节段8，吊绳7与底部围堰节段8吊装连接。
结合图1和图2所示，钢护筒共六个，沿前后方向呈两排布置，每排沿左右方向布置三个钢护筒3。对应的，此处的吊架包括分配梁4和贝雷梁5，此处的分配梁4沿前后方向间隔布置有两个，并均沿左右方向延伸，各分配梁均对应每排钢护筒3布置，以使每个分配梁均横跨同一排的三个钢护筒。
对于贝雷梁5来讲，贝雷梁5沿前后方向固定支撑安装在分配梁4上，在贝雷梁的前后两端对应固定支撑安装相应的千斤顶，千斤顶通过吊绳7吊装下放相应的围堰。具体的，吊绳可采用钢绞线制作，操控千斤顶，通过钢绞线吊装下放相应的围堰节段。
在实际使用时，如果钢护筒的高度满足要求的话，可以直接在钢护筒顶部安装吊架。如果钢护筒的高度不够的话，可以加高护筒，再在顶部安放吊架。
而且，在前后两排钢护筒3之间可设置中间连接系6，中间连接系6可采用钢结构框架，以提高连接强度。
另外，本实施例中，在钢护筒3的外周面上沿周向间隔分布有四个支撑牛腿，分别为第一支撑牛腿12和第二支撑牛腿13，两种支撑牛腿上分别设置穿孔15，以供相应钢筋螺杆吊杆穿过，两种支撑牛腿的区别主要在于：第一支撑牛腿12上设置一个穿孔，第二支撑牛腿上设置两个穿孔。
具体的，对于每个钢护筒来讲，属于同一排的任意两个钢护筒的相向侧面上的支撑牛腿为第二支撑牛腿13，其余的支撑牛腿均采用第一支撑牛腿的结构。
实际上，无论是哪种支撑牛腿，都需要与相应的钢护筒3焊接连接，并利用相应倾斜支撑筋板提高整个支撑牛腿的支撑强度。
对应各支撑牛腿的穿孔分别沿上下方向活动装配有螺纹钢筋吊杆10，各螺纹钢筋吊杆10下端旋装有下支撑螺母，利用下支撑螺母支撑相应的底部围堰节段8，实现螺纹钢筋吊杆与相应围堰节段的吊装连接。实际上，在本实施例中，在底部围堰节段8的底部设置底部托架9，利用底部托架9支撑整个围堰，而螺纹钢筋吊杆10的下端向下穿过底部托架9，螺纹钢筋吊杆10下端旋装的支撑螺母则与底部托架9支撑装配，进而实现对底部围堰节段8的有效支撑。
同时，在各螺纹钢筋吊杆10上旋装上支撑螺母14，上支撑螺母14通过相应支撑牛腿与作为固定基础的钢护筒3支撑配合，以通过上支撑螺母14、螺纹钢筋吊杆10实现对围堰节段的安全吊装，进而实现冗余防护。
对应每个钢护筒来讲，沿钢护筒周向间隔均布有两个沿上下方向活动装配的螺纹钢筋吊杆10，同样用于平均吊装承接力。
在本实施例中，螺纹钢筋吊杆10下部通过下支撑螺帽与底部围堰节段8吊装连接，在其他实施例中，螺纹钢筋吊杆也可通过其他方式如焊接固连的方式实现吊装连接。
上述围堰吊装下放施工装置的具体使用方式可参见下述的两个施工方法的实施例。
使用本实施例所提供的围堰吊装下放施工装置下放围堰节段时，可如图1所示下放底部围堰节段8，如图2所示，在底部围堰节段8上依次加装第二围堰节段18，第三围堰节段19，逐节下沉，直至下沉达到设计标高。
本发明所提供的围堰吊装下放施工装置的具体实施例2：
本实施例中的围堰吊装下放施工装置与上述施工装置实施例1的区别主要在于：实施例1中钢护筒作为固定基础以与相应上支撑螺母支撑配合，进而通过支撑螺纹钢筋吊杆形成冗余防护，本实施例中，如图7和图8所示，在分配梁4上于各钢护筒3的相对两侧分别设置吊杆支撑结构17，该吊杆支撑结构17具体包括支撑装配在分配梁4上的支撑垫板171，分配梁4和支撑垫板171上设有对应贯通的穿孔，以供螺纹钢筋吊杆10穿过，支撑垫板171则用于与旋装在螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母172支撑配合，进而实现对螺纹钢筋吊杆的支撑装配。
当然，在本实施例中，在分配梁4的上方同样设置有贝雷梁5，并依赖贝雷梁固定安装千斤顶以吊装下放相应的底部围堰节段8。
吊装下放钢围堰的方式可参见下述的两个施工方法的实施例，在此不再赘述。
本实施例中，螺纹钢筋吊杆穿过作为吊架一部分的分配梁，在其他实施例中，螺纹钢筋吊杆也可根据实际需要穿过吊架的其他组成部分如贝雷梁，此时，可在贝雷梁上焊接固定相应的支撑垫板，利用支撑垫板来支撑相应的上支撑螺母。
实际上，对于上述两个实施例来讲，实施例1中吊架作为固定基础来支撑相应的上支撑螺母，实施例2中钢护筒作为固定基础来支撑相应的上支撑螺母，在其他实施例中，也可以使吊架和钢护筒同时作为固定基础来支撑相应的上支撑螺母。
本发明所提供的围堰吊装下放施工方法的实施例1：
本实施例中的施工方法对应的是单节段围堰，下放时，先将吊绳下端和若干螺纹钢筋吊杆分别与围堰连接，然后向围堰的壁舱内注水，由千斤顶通过吊绳吊装下放围堰至设定标高，在下放之前，根据预下放深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证正常下放。
在本实施例中，在保证正常下放的基础上，尽可能减少吊绳意外断开时围堰节段下降的高度，上述的设定间距正好等于预下放的深度即可。当然，为保证正常下放，也可使上支撑螺母与相应固定基础的设定间距大于预下放的深度。
另外，在本实施例中，固定基础可为支撑安装相应千斤顶的吊架，以及支撑相应吊架的钢护筒，只要可有效支撑螺纹钢筋吊杆即可。
本发明所提供的围堰吊装下放施工方法的实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中的施工方法主要对应单节端围堰，适于承台高度较小，要求较低的场合，本实施例中的施工方法则对应于承台高度较高且围堰分节段装配的场合。
本实施例中的围堰吊装下放施工方法包括如下步骤：
(1)将吊绳和若干螺纹钢筋吊杆分别与底部围堰节段吊装连接，然后向底部围堰节段的壁舱中注水，由千斤顶通过吊绳吊装下放底部围堰节段，在下放底部围堰节段之前，根据本次预下放的深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证本次正常下放；
(2)在底部围堰节段上逐节加装围堰节段，每次加装一个围堰节段后，向该围堰节段的壁舱中注水，并由千斤顶通过吊绳吊装下放底部围堰节段以及后续加装的围堰节段，直至下沉至设定标高，在每次下放之前，均根据当次预下放深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证本次正常下放。
在保证每次正常下放的基础上，尽可能减少吊绳意外断开时相应围堰节段下降的高度，在每次下放之前，向上调整上支撑螺母以与相应固定基础形成的设定间距与当次预下放深度相等。当然，为保证正常下放，也可使上支撑螺母与相应固定基础的设定间距大于预下放的深度。
需要特别说明的是，如果整个围堰只有两个节段的话，那么在步骤二中，只加装一个围堰节段即可，具体加装方式与现有技术中的围堰节段加装方式相同，在此不再赘述，需要注意漏水密封及固定强度，在此基础上，在步骤二中，仅向上调整一次上支撑螺母即可。
如果整个围堰具有三个以上节段的话，那么在步骤二中，则需要逐节加装两个围堰节段，相应的，则需要向上调整两次上支撑螺母，每次调整的高度均要对应当次预下放的深度。

Claims (10)

1.围堰吊装下放施工装置，包括：
钢护筒，
吊架，固定支撑在所述钢护筒上方；
若干千斤顶，固定安装在所述吊架上；
吊绳，悬吊连接所述千斤顶和围堰，以吊装下放围堰；
其特征在于，围堰吊装下放施工装置还包括：
若干螺纹钢筋吊杆，下端用于与围堰吊装连接；
上支撑螺帽，螺旋装配在所述螺纹钢筋吊杆上，用于在围堰带着相应螺纹钢筋吊杆下行至设定位置时支撑于相应固定基础上，形成冗余防护。
2.根据权利要求1所述的围堰吊装下放施工装置，其特征在于，所述的固定基础包括所述的吊架和/或所述钢护筒。
3.根据权利要求2所述的围堰吊装下放施工装置，其特征在于，所述固定基础包括所述吊架，所述吊架包括分配梁和贝雷梁，所述分配梁支撑安装在所述钢护筒顶部，所述贝雷梁支撑安装在所述分配梁上，所述千斤顶固定安装在所述贝雷梁上，相应螺纹钢筋吊杆通过相应上支撑螺帽支撑于所述分配梁上，以使得相应螺纹钢筋吊杆支撑于相应吊架上。
4.根据权利要求2所述的围堰吊装下放施工装置，其特征在于，所述钢护筒的外周面上设有支撑牛腿，支撑牛腿上设有供相应螺纹钢筋吊杆穿过的穿孔，穿过所述穿孔的相应螺纹钢筋吊杆通过相应上支撑螺帽支撑于所述支撑牛腿上，以支撑于所述钢护筒上。
5.根据权利要求4所述的围堰吊装下放施工装置，其特征在于，所述支撑牛腿沿钢护筒周向间隔分布有至少两个，至少一个支撑牛腿上设有两个以上的所述穿孔，以对应穿装两个以上的相应螺纹钢筋吊杆。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的围堰吊装下放施工装置，其特征在于，所述螺纹钢筋吊杆上旋装有下支撑螺帽，下支撑螺帽用于支撑所述围堰，以实现螺纹钢筋吊杆下端与围堰的吊装连接。
7.围堰吊装下放施工方法，其特征在于，将吊绳和若干螺纹钢筋吊杆分别与围堰连接，所述围堰为单节段围堰，由千斤顶通过所述吊绳吊装下放围堰至设定标高，在下放之前，根据预下放深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证正常下放。
8.根据权利要求6所述的围堰吊装下放施工方法，其特征在于，所述设定间距与所述预下放深度相等。
9.围堰吊装下放施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将吊绳和若干螺纹钢筋吊杆分别与底部围堰节段吊装连接，然后向底部围堰节段的壁舱中注水，由千斤顶通过所述吊绳吊装下放底部围堰节段，在下放底部围堰节段之前，根据本次预下放的深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证本次正常下放；
(2)在所述底部围堰节段上逐节加装围堰节段，每次加装一个围堰节段后，向该围堰节段的壁舱中注水，并由千斤顶通过吊绳吊装下放底部围堰节段以及后续加装的围堰节段，直至下沉至设定标高，在每次下放之前，均根据当次预下放深度向上转动调整螺纹钢筋吊杆上的上支撑螺母，以使得上支撑螺母与相应的可支撑所述上支撑螺母的固定基础形成设定间距，以在形成冗余防护的基础上，保证本次正常下放。
10.根据权利要求8所述的围堰吊装下放施工方法，其特征在于，在每次下放之前，向上调整上支撑螺母以与相应固定基础形成的设定间距与当次预下放深度相等。
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