CN113882409B - 一种桥梁施工用桥墩围堰装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供桥梁施工用桥墩围堰装置，涉及桥梁施工装置技术领域。包框架和挡水板，挡水板一侧一体化加工有挡板，挡水板的该侧还具有卡板，挡水板另一侧固定连接有固定板，固定板面朝卡板的一侧固定连接有横截面呈T型的卡条，在框架的上端面凹陷地开设有一个插槽，其下端面凸出地具有一个凸隼，凸隼与插槽形状相适配以形成承插配合；插槽总体呈[型且上部段的侧壁内上下依次地嵌入有第一密封环和第二密封环，月牙的凹陷侧正对插槽的侧壁，位于插槽侧壁的供两个密封环的密封胶条嵌入的嵌槽横截面均呈<型，嵌腔在其腔口端朝其底端延伸的弧形路径上逐步缩小以形成弧形钩状的凹腔结构，便于将挡水板连接处的缝隙进行填充，提高密封性，防止漏水。

Description

一种桥梁施工用桥墩围堰装置

技术领域

本发明涉及一种围堰装置，具体为桥梁施工用桥墩围堰装置，属于桥梁施工装置技术领域。

背景技术

在桥梁基础施工中，当桥墩、台基础位于地表水位以下时，就需要修筑成各种形式的土堰。而在水较深且流速较大的河流可采用木板桩或钢板桩围堰，甚至修筑连续墙结构的围堰。围堰的作用既可以防水、围水，又可以支撑基坑的坑壁。在地下水较少或者浅水基坑施工中，现有的围堰已经能够满足各种要求，也具有较好的经济性。但是深基坑或者深水施工防护中，现有的钢板桩围堰依旧还需要改进，例如现有的围堰装置，对于不同深度需求的围堰作业，装置的挡水钢板等在拼装时极为不便，在竖直高度方向上组装困难，且容易在组装拼接处漏水，密封也是个大问题。

发明内容

解决的技术问题

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供桥梁施工用桥墩围堰装置，以解决现有技术中相邻钢板在进行高度方向上组装时不便，且合拢后其高度方向上的拼接缝隙容易出现渗漏，深水水压大，缝隙处的防水容易失效的技术问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种桥梁施工用桥墩围堰装置，包括彼此配合的若干组框架和挡水板，挡水板内置于框架内，框架呈横截面为 [ 型的槽钢状结构，在所述框架的上端面凹陷地开设有一个插槽，其下端面凸出地具有一个凸隼，所述凸隼与插槽形状相适配以形成承插配合；其中所述插槽总体呈 [ 型且插槽的下部各段逐步缩小而形成三棱柱状的楔形槽，所述插槽的上部段的侧壁内上下依次地嵌入有第一密封环和第二密封环，两密封环采用横截面为月牙型的弹性密封胶条按照 [ 型路径围成一体式封闭结构，该月牙型的弹性密封胶条的凹陷侧正对插槽的侧壁，且位于插槽侧壁的供两个密封环的密封胶条嵌入的嵌槽横截面均呈<型，月牙型的所述弹性密封胶条的两个尖端分别插入到嵌槽的<型结构的上下两斜壁上设置的嵌腔内，该嵌腔在其腔口端朝其底端延伸的弧形路径上逐步缩小以形成弧形钩状的凹腔结构；在所述凸隼未插入到插槽内时密封胶条的所述尖端未触及所述嵌腔的腔底端但密封胶条能自然地安装在所述嵌槽内而不脱落，在凸隼插入到插槽内而与密封胶条挤压接触过程中，密封胶条的所述尖端进一步紧密地被挤入到所述嵌腔的腔底端但依旧不与腔底端接触。第一密封环与第二密封环的尺寸大小和/或安装位置须使得凸隼插入到插槽内时凸隼与第二密封环的挤压接触紧密度大于与第一密封环挤压接触的紧密度。

所述挡水板一侧一体化加工有挡板，所述挡水板的该侧还具有卡板，挡水板背离卡板一侧固定连接有固定板，所述固定板面朝卡板的一侧固定连接有横截面呈T型的卡条，所述卡板与卡条相互卡合，所述挡水板与框架相互卡合，所述挡水板前侧连接有储气气囊，所述储气气囊外侧固定连接有防护板，所述储气气囊一侧固定连接有连通管，所述挡水板内部还安装有位于储气气囊之后的密封气囊，所述连通管与密封气囊相连通。所述密封气囊与挡水板一侧相适配，通过水压推动防护板移动，从而对储气气囊进行挤压，从而将储气气囊内壁气体通过连通管推进密封气囊内部，对挡水板进行密封，提高密封性，增加防水能力。

优选地，所述第一密封环的横截面小于第二密封环的横截面，且两密封环的上下正对的两月牙型横截面的外侧弧面以及内侧弧面的圆心均对应地在同一竖直线上。所述凸隼在插槽内插入到极限位置时其底端不与所述楔形槽的两倾斜内壁接触。

优选地，所述月牙型的内侧圆弧面与外侧圆弧面的圆心间距不大于所述月牙型的最厚厚度。上下两相邻挡水板之间设有密封垫片。上下两相邻挡水板的配合端面上分别对应设有与所述凸隼截面相同的凸起结构和与插槽截面一致的安装槽结构。

优选地，所述挡水板后侧固定连接有缓冲板，所述缓冲板与框架内部相适配，便于对挡水板进行支撑，提供缓冲。

优选地，所述框架后侧固定连接有两个铰接块，两个所述铰接块后侧均铰接有支撑杆，使支撑杆对框架进行支撑，提高稳定性，防止框架被水压冲垮。还可以有，所述支撑杆底部开设有通孔，所述支撑杆底端通孔内部嵌设有定位销，通过定位销嵌入地面，对支撑杆进行限位，从而对框架进行固定。

本发明提供了桥梁施工用桥墩围堰装置，其具备的有益效果如下：本发明中，用于安装挡水板的框架为衔接各个挡水单元的主要构件，其通过设置的凸隼以及插槽并辅以月牙型二级密封环的结构来快速实现装拆，保证密封的可靠性，达到提高安装效率，确保密封的可靠性。并且，本发明中，多个挡水板卡合后，通过水压对防护板进行挤压，推动防护板移动，限位杆对限位块进行限位，使防护板保持稳定，防护板对储气气囊进行压缩，从而对弹簧进行挤压，弹簧收缩对储气气囊进行支撑，同时储气气囊收缩后将储气气囊内部气体从连通管内部流通进密封气囊内部，使密封气囊膨胀并且延伸进挡水板内部，便于将挡水板连接处的缝隙进行填充，提高密封性，防止漏水。

附图说明

图1为本发明其中一框架挡水板组合单元局部结构图（省略了插槽）；

图2为本发明中的框架的端面俯视图；

图3是图2中的M—M剖视图；

图4是图3中I处的放大图；

图5是图4中II处的放大图；

图6是图1中的密封环的俯视图；

图7是图6中的密封环的密封胶条上的N-N剖视图；

图8为本发明的挡水板的结构示意图；

图9为本发明图1的A部结构放大图；

图10为图8中K-K剖视图；

图11为两框架通过连襟形成的口字型结构。

图中：101、插槽；102、嵌槽；103、嵌腔；a1、凸隼；a2、第一密封环；a3、第二密封环；1、框架；2、挡水板；3、挡板；4、卡板；5、固定板；6、卡条；7、密封气囊；8、铰接块；9、支撑杆；10、定位销；11、缓冲板；12、防护板；13、储气气囊；14、弹簧；15、限位块；16、限位杆；17、连通管；18、连襟板。

具体实施方式

本发明实施例提供桥梁施工用桥墩围堰装置，其中一种具体结构请参阅图1所示，其包括多个框架1和多个挡水板2，一个框架1和一个挡水板2构成一个组合单元，并且，挡水板2内置于框架1内。具体而言，框架1呈横截面为 [ 型的槽钢状结构，在所述框架1的上端面凹陷地开设有一个插槽101，其下端面凸出地具有一个凸隼a1，所述凸隼a1与插槽101形状相适配以形成承插配合。实际制作中，如图2和图3，插槽101总体呈 [ 型且插槽101的下部各段逐步缩小而形成三棱柱状的楔形槽，所述插槽101的上部段的侧壁内上下依次地嵌入有第一密封环a2和第二密封环a3，两密封环采用横截面为月牙型的弹性密封胶条按照[ 型路径围成一体式封闭结构，该月牙型的弹性密封胶条的凹陷侧正对插槽101的侧壁。同时，本实施例中，如图3-4所示，供上述两个密封环的密封胶条嵌入的嵌槽102横截面均呈<型，月牙型的弹性密封胶条的两个尖端分别插入到嵌槽102的<型结构的上下两斜壁上设置的嵌腔103内，该嵌腔103在其腔口端朝其底端延伸的弧形路径上逐步缩小以形成弧形钩状的凹腔结构。此外，本实施例中，在所述凸隼a1未插入到插槽101内时，如图4，密封胶条的所述尖端未触及所述嵌腔103的腔底端但密封胶条能自然地安装在所述嵌槽102内而不脱落，在凸隼a1插入到插槽101内而与密封胶条挤压接触过程中，密封胶条的所述尖端进一步紧密地被挤入到所述嵌腔103的腔底端但依旧不与腔底端接触。

基于上述结构，本实施例的第一密封环a2与第二密封环a3的尺寸大小和/或安装位置须使得凸隼a1插入到插槽101内时凸隼a1与第二密封环a3的挤压接触紧密度大于与第一密封环a2挤压接触的紧密度，以使得凸隼在更容易插入的前提下，密封又更为牢固。为了使得下插入时，避免划伤密封环，所述凸隼a1的底部尖端具有倒圆角，以避免尖锐划伤。

对于挡水板2与框架1的详细组装结构，请参阅如图1所示，在挡水板2伸出框架1的一侧一体化加工有挡板3，该挡板3沿着挡水板2的竖直外侧面延伸出去而形成一个台阶，挡水板2伸出框架1的一侧还具有位于台阶之内的卡板4，挡水板2背离卡板4的一侧固定连接有固定板5。而本实施例的这个固定板5面朝卡板4的一侧固定连接有横截面呈T型的卡条6，卡板4上竖直地设有横截面呈T型的卡槽，相邻两个挡水板2连接处对应的所述卡板4与卡条6通过卡槽相互卡合，所述挡水板2与框架1相互卡合。一并参阅图8和图10，挡水板2前侧连接有储气气囊13，实际制作时，储气气囊13可加工成 [ 型，固定连接地罩在挡水板2上，所述储气气囊13外侧固定连接有防护板12，所述储气气囊13一侧固定连接有连通管17，所述挡水板2内部还安装有位于储气气囊13之后的密封气囊7，所述连通管17与密封气囊7相连通，且密封气囊7一侧位于其中一挡水板2内，其另一侧则伸入到相邻另一挡水板2上的所述台阶的内侧壁中并与之填充适配；更特别的是，本实施例此处的密封气囊7位于台阶之内但未伸入到所述一个内侧壁中的部分与所述台阶的另一内侧壁和卡板4在非工作状态下时不接触，亦即这一部分是不与挡板3和卡板4接触的，彼此之间都留有空隙，而所谓的工作状态，是指在安装好后，周围积水时，水会对防护板12起到一个推力而令其发生一定量的移动，便对储气气囊13也进行挤压，从而将储气气囊13内的气体通过连通管17推进密封气囊7内部，而密封气囊7作为辅助连接相邻两挡水板2的构件之一，在膨胀时，自然而然地只能主要朝其露出挡水板2之外的部分，也就是位于上述台阶之内的部分膨胀，使得密封气囊7的侧边更牢固地嵌入到另一挡水板2之内，令连接更为牢固，与此同时，还作为密封构件，在前述的挡板3和卡板4之间的区域内膨胀，充分填充预留的上述空隙，起到密封的作用，且围堰之外的水压越是大，密封气囊7越是朝外侧膨胀，相邻两挡水板2便会连接更牢固，所有挡水板2板体效应，且同时连接处的密封性也相应地更好，大大提高围堰整体强度以及密封性，增加防水能力。储气气囊13内部设置有弹簧14，所述弹簧14两端分别与密封气囊7和储气气囊13固定连接，使弹簧14在平时对储气气囊13进行支撑，防止密封气囊7内部充气，便于进行安装。

本实施例提供的桥梁施工用桥墩围堰装置，在工程运用时，将相邻两个框架1在竖直方向插接起来，即上端的框架1的凸隼a1插入到下端的框架1的插槽101内，在开始插入时，凸隼a1的底端是楔形的，便于进入到插槽101的槽口，首先与槽口侧壁的第一密封环a2接触，由于第一密封环a2稍微偏大，因此插入阻力相对来说较小，但是仍然可以保持接触密封，在插入过程中，凸隼a1侧壁对第一密封环a2的月牙型结构的圆弧凸起一侧顺势朝其径向挤压，并在于月牙型结构的圆弧凸起的拱起顶点处接触时施加最大的挤压力，第一密封环a2在水平挤压力下变形，且月牙型的两端不断地涌入到相应的嵌腔103内，由于嵌槽102是呈<型，因此第一密封环a2在被凸隼a1挤压时只有其两端可以与嵌槽102的槽壁接触从而类似于在嵌槽102槽口搭建了一座拱桥，而实现凸隼a1与插槽101之间承插配合时的密封效果，结构异常巧妙而实用；随着凸隼a1的继续深入，与第二密封环a3接触，由于与第二密封环a3接触的挤压摩擦明显大于第一密封环a2，因此可以提高密封性，但是因为第一密封环a2已经与凸隼a1配合，因此才使得此时的凸隼a1才更容易准确地插入到第二密封环a3内，二者相辅相成，共同提高了连接的密封性。

需说明的是，这种密封结构其实还适用于其他工程场合，或者本装置中的其它需要密封的零部件之间的连接。为实现凸隼a1与第二密封环a3的挤压接触紧密度大于与第一密封环a2挤压接触的紧密度，可以有多种方法，例如将第二个密封环尽量朝内侧便宜安装，使得其离凸隼侧壁更近。还可以如下设计：第一密封环a2的横截面小于第二密封环a3的横截面，且两密封环的上下正对的两月牙型横截面的外侧弧面以及内侧弧面的圆心均对应地在同一竖直线上，这种结构更好地实现了第一密封环a2在凸隼a1开始插入时可以更轻松，而第二密封环a3则是再次将凸隼箍紧，实现更为牢固的密封，这种双层密封环的安装结构，完美地实现了承插安装顺畅和密封可靠。

另一方面，前述实施例的防护板12两侧均固定连接有限位块15，所述挡水板2前侧固定连接有限位杆16，所述限位杆16贯穿限位块15并与限位块15滑动连接，使水压推动防护板12进行移动时，限位块15在限位杆16外侧滑动，便于对防护板12进行限位，保证储气气囊13移动方向。通过将多个挡水板2分别与多个框架1进行卡合后，再将多个挡水板2相互卡合，使卡条6与卡板4相互卡合，提高固定效果，并且同时使密封气囊7嵌入后与挡板3贴合，将多个挡水板2卡合后，通过水压对防护板12进行挤压，推动防护板12移动。限位杆16对限位块15进行限位，使防护板12保持稳定，防护板12对储气气囊13进行压缩，从而对弹簧14进行挤压，弹簧14收缩对储气气囊13进行支撑，同时储气气囊13收缩时将储气气囊13内部气体从连通管17内部挤入密封气囊7内部，使密封气囊7膨胀并且延伸进挡水板2内部，便于将挡水板2连接处的缝隙进行填充，提高密封性，防止漏水。

为了使得上一框架凸隼a1所述凸隼a1在插槽101内插入到极限位置时可以充分插入，其底端不与所述楔形槽的两倾斜内壁接触。

另外，所述月牙型的内侧圆弧面与外侧圆弧面的圆心间距D不大于所述月牙型的最厚厚度L，可使得密封环具有较好的韧性便于安装又具有很好的弹性，利于密封时的填充。

上下两相邻挡水板2之间设有密封垫片，以便在安装时实现接缝处的密封，当然，实际上，在实际运用中，相邻两挡水板2之间的端面接触密封的结构还有很多，例如还可以是承插的密封结构，即与框体1的承插密封结构类似：上下两相邻挡水板2的配合端面上分别对应设有与所述凸隼截面相同的凸起结构和与插槽截面一致的安装槽结构。此外，还可以这样设计：如图1，所述挡水板上还紧贴一块缓冲板，二者密封紧贴，一并参阅图11，本发明中的彼此正对配合的一对框架之间还可以一体式地具有一块连襟板18，该连襟板18无缝地紧贴在缓冲板11上，当没有缓冲板时就直接贴在挡水板2上；同上述实施例一样，在上下两框架1正对的两个连襟板的端面上分别对应设有与所述凸隼截面相同的凸起结构和与插槽截面一致的安装槽结构，以实现插接安装，目的是直接通过框架1实现整体密封，而可以不考虑挡水板2之间的接触密封。

对于挡水板2与框架1的详细组装结构，请再次参阅图1，所述挡水板2后侧固定连接有缓冲板11，所述缓冲板11与框架1内部相适配，便于对挡水板2进行支撑，提供缓冲。所述框架1后侧固定连接有两个铰接块8，两个所述铰接块8后侧均铰接有支撑杆9，使支撑杆9对框架1进行支撑，提高稳定性，防止框架1被水压冲垮，具体实施例时，支撑杆9可以安装在围堰之内，也可以安装在围堰之外，都可以实现对围堰的支撑，若是围堰内部空间够大，可不参照本图1位置，而将支撑杆9安装在围堰之内，即不与水接触的一侧，其余结构适应性设计改动即可。所述支撑杆9底部开设有通孔，所述支撑杆9底端通孔内部嵌设有定位销10，通过定位销10嵌入地面，对支撑杆9进行限位，从而对框架1进行固定。

具体的，通过支撑杆9支撑到地面，将定位销10穿过支撑杆9内部通孔，并且嵌入地面，便于对框架1进行支撑。本实施例通过将多个挡水板2分别与多个框架1进行卡合后，再将多个挡水板2相互卡合，使卡条6与卡板4相互卡合，同时使密封气囊7与挡板3贴合，将多个挡水板2卡合后，通过水压对防护板12进行挤压，推动防护板12移动，同时储气气囊13收缩后将储气气囊13内部气体从连通管17内部流通进密封气囊7内部，使密封气囊7膨胀并且延伸进挡水板2内部，便于将挡水板2连接处的缝隙进行填充。在实际安装中，可以根据桥墩需要围成的具体围堰形状，适应性地选择其中若干对相邻框架1采用焊接或者螺栓连接等现有方式进行连接安装，以便形成不同围堰形状。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种桥梁施工用桥墩围堰装置，其特征在于：包括彼此配合的若干组框架（1）和挡水板（2），挡水板（2）内置于框架（1）内，框架（1）呈横截面为 [ 型的槽钢状结构，在所述框架（1）的上端面凹陷地开设有一个插槽(101)，其下端面凸出地具有一个凸隼(a1)，所述凸隼(a1)与插槽(101)形状相适配以形成承插配合；其中

所述插槽(101)总体呈 [ 型且插槽(101)的下部各段逐步缩小而形成三棱柱状的楔形槽，所述插槽(101)的上部段的侧壁内上下依次地嵌入有第一密封环(a2)和第二密封环(a3)，两密封环采用横截面为月牙型的弹性密封胶条按照 [ 型路径围成一体式封闭结构，该月牙型的弹性密封胶条的凹陷侧正对插槽(101)的侧壁，且位于插槽（101）侧壁的供两个密封环的密封胶条嵌入的嵌槽(102)横截面均呈<型，月牙型的所述弹性密封胶条的两个尖端分别插入到嵌槽(102)的<型结构的上下两斜壁上设置的嵌腔(103)内，该嵌腔(103)在其腔口端朝其底端延伸的弧形路径上逐步缩小以形成弧形钩状的凹腔结构；在所述凸隼(a1)未插入到插槽(101)内时密封胶条的所述尖端未触及所述嵌腔(103)的腔底端但密封胶条能自然地安装在所述嵌槽(102)内而不脱落，在凸隼(a1)插入到插槽(101)内而与密封胶条挤压接触过程中，密封胶条的所述尖端进一步紧密地被挤入到所述嵌腔(103)的腔底端但依旧不与腔底端接触；第一密封环(a2)与第二密封环(a3)的尺寸大小和/或安装位置须使得凸隼(a1)插入到插槽(101)内时凸隼(a1)与第二密封环(a3)的挤压接触紧密度大于与第一密封环(a2)挤压接触的紧密度；

所述挡水板（2）伸出框架（1）的一侧一体式地具有挡板（3），该挡板（3）沿着挡水板（2）的竖直外侧面延伸出去而形成一个台阶，挡水板（2）的伸出框架（1）的一侧还具有位于台阶之内的卡板（4），挡水板（2）背离所述卡板（4）的一侧固定连接有固定板（5），所述固定板（5）面朝卡板（4）的一侧固定连接有横截面呈T型的卡条（6），卡板（4）上竖直地设有横截面呈T型的卡槽，相邻两个挡水板（2）连接处对应的所述卡板（4）与卡条（6）通过卡槽相互卡合；所述挡水板（2）与框架（1）相互卡合，所述挡水板（2）前侧连接有储气气囊（13），所述储气气囊（13）外侧固定连接有防护板（12），所述储气气囊（13）一侧固定连接有连通管（17），所述挡水板（2）内部还安装有位于储气气囊（13）之后的密封气囊（7），所述连通管（17）与密封气囊（7）相连通；所述密封气囊（7）一侧位于其中一挡水板（2）内，其另一侧则伸入到相邻另一挡水板（2）上的所述台阶的一个内侧壁中并与之填充适配，且密封气囊（7）位于台阶之内但未伸入到所述一个内侧壁中的部分与所述台阶的另一内侧壁和卡板（4）在非工作状态下时不接触；所述储气气囊（13）内部设置有弹簧（14），所述弹簧（14）两端分别与密封气囊（7）和储气气囊（13）固定连接。

2.根据权利要求1所述桥梁施工用桥墩围堰装置，其特征在于：所述第一密封环(a2)的横截面小于第二密封环(a3)的横截面，且两密封环的上下正对的两月牙型横截面的外侧弧面以及内侧弧面的圆心均对应地在同一竖直线上。

3.根据权利要求1或2所述桥梁施工用桥墩围堰装置，其特征在于：上下两相邻挡水板（2）之间设有密封垫片，或者，上下两相邻挡水板（2）的配合端面上分别对应设有与所述凸隼截面相同的凸起结构和与插槽截面一致的安装槽结构。

4.根据权利要求1所述桥梁施工用桥墩围堰装置，其特征在于：所述框架（1）后侧固定连接有两个铰接块（8），两个所述铰接块（8）后侧均铰接有支撑杆（9）；所述支撑杆（9）底部开设有通孔，所述支撑杆（9）底端通孔内部嵌设有定位销（10）。

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