CN113914340A - 一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺，属于钢板桩围堰的领域，其包括底座以及围堰框，底座上穿设固定有插接座，围堰框上穿设固定有连接座，插接座顶面固定有电磁铁一，连接座底面固定有用于与电磁铁一进行磁吸的铁片。本申请具有改善围堰与底座无法准确对位的效果。

Description

一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺

技术领域

本申请涉及钢板桩围堰的领域，尤其是涉及一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺。

背景技术

目前，围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。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。

相关技术可参考授权公告号为CN110777826B的中国发明专利，其公开了围堰吊装下放施工装置及围堰吊装下放施工方法，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。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有如下缺陷：围堰吊装施工过程中，需要将围堰与预埋于水底的底座进行闭合，但由于吊装过程中围堰的方向不可微调，导致围堰与底座接合时，围堰无法准确与底座对位，以致于还需要人工进行后续的对位操作，降低围堰施工效率。

发明内容

为了改善围堰与底座无法准确对位的问题，本申请提供一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺。

本申请提供的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，采用如下的技术方案。

一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，包括底座以及围堰框，所述底座上穿设固定有插接座，所述围堰框上穿设固定有连接座，所述插接座顶面固定有电磁铁一，所述连接座底面固定有用于与所述电磁铁一进行磁吸的铁片。

通过采用上述技术方案，通过插接座的电磁铁一与连接座的铁片进行磁吸附，达到插接座与连接座对位的效果，便于围堰框在吊装过程中与底座进行对位，减少人工对围堰框与底座进行对位的情况。

可选的，所述底座板内安装有动片一；所述底座板内沿自身宽度方向滑移连接有滑片一；所述底座板内嵌设固定有电源，所述滑片一与电源电连接；所述滑片一一侧固定有用于动片一电接触的定片；所述动片一与电磁铁一电连接；所述底座板内设置有用于为滑片一限位的限位机构。

通过采用上述技术方案，滑片一与动片一电接触，可以为电磁铁一供电，电磁铁一与铁片吸附，达到插接座与连接座对位的效果。

可选的，所述滑片一顶面固定有导向片一，所述导向片一沿底座板宽度方向与底座板滑移连接；所述导向片一侧壁固定有弹簧一，所述弹簧一远离导向片一一端与底座板滑移连接。所述滑片一顶面固定有导向片一，所述导向片一沿底座板宽度方向与底座板滑移连接；所述导向片一侧壁固定有弹簧一，所述弹簧一远离导向片一一端与底座板滑移连接。

通过采用上述技术方案，导向片一用于为滑片一提供导向作用，便于滑片一沿底座板宽度方向进行滑动。弹簧一用于为导向片一提供复位作用，便于滑片一在限制作用解除后进行复位。

可选的，所述限位机构包括沿底座板长度方向与底座板滑移连接的滑片二；所述滑片二上开设有用于穿设滑片一的穿孔；所述穿孔远离插接轴一侧固定有用于与滑片一插接的限位片，所述滑片二远离插接轴一侧开设有用于与限位片插接的限位槽；所述滑片二远离插接轴一侧固定有弹簧二，所述弹簧二远离插接轴一端与底座板固定连接；所述插接座内设置有用于驱动滑片二移动的移动组件。

通过采用上述技术方案，滑片二为滑片一提供限位作用，从而使滑片一上的定片与动片一保持电接触状态，便于在对位初期电磁铁一保持导通，从而使插接座与连接座进行对位。

可选的，所述移动组件包括固定于连接座底部的插接轴，所述插接座顶面开设有用于与插接轴插接的插槽；所述插槽底面转动安装有插环；所述插环外周面固定有抵接片，所述抵接片沿插环周向与插接座滑移连接；所述抵接片与滑片二的相对内侧分别开设有斜面一；所述插接轴与插环之间设置有用于驱动插环转动的转动组件。

通过采用上述技术方案，插接轴与插环插接时，可以通过转动组件带动插环转动，插环转动后，通过抵接片推动滑片二移动，达到解除对滑片一的限位作用的效果，从而使动片一与定片脱离，并使电磁铁一断电。

可选的，所述转动组件包括沿插接轴周向均布于插接轴周侧的若干个螺旋状凸起，所述插环内周面沿自身周向均布有若干个螺旋状凹槽；所述插接轴通过螺旋状凸起与插环的螺旋状凹槽相配合。

通过采用上述技术方案，插接轴向下移动时，螺旋状凸起会向下抵压螺旋状凹槽的槽壁，并向插环施加转动力矩，从而带动插环转动，达到使电磁铁一断电的效果。

可选的，所述底座包括四个依次连接的底座板，所述底座板端部固定有固定座一；所述插接座穿设于底座板内；所述围堰框上穿设固定有四个固定座二，所述固定座二底部用于与固定座一顶面抵接；所述固定座一顶面固定有电磁铁二；所述固定座二底面固定有用于与电磁铁二进行磁吸的铁片；所述底座板内固定有动片二；所述动片二与电磁铁二电连接；所述滑片一远离动片一一侧固定有用于动片二电接触的定片。

通过采用上述技术方案，当插接座与连接座抵接后，通过使电磁铁二通电，可以使固定座一吸附固定座二，达到进一步对围堰框对位效果。

可选的，所述动片一沿底座板宽度方向与底座板滑移连接；所述动片一远离滑片一一侧固定有弹簧三，所述弹簧三远离动片一一端通过滑槽四与底座板固定连接；所述固定座一内设置有用于驱动动片一与定片电接触的驱动组件。

通过采用上述技术方案，弹簧三为动片一提供向靠近滑片一一侧的复位作用，便于通过动片一自身的移动，使得动片一与滑片一上的定片重新恢复电接触，进而使电磁铁一恢复导通状态。当固定座一与固定座二对位结束后，通过电磁铁一继续吸附连接座底部的铁片，提高底座与围堰框的连接效果。

可选的，所述驱动组件包括沿竖向与固定座一滑移连接的触发轴；所述固定座一沿底座板宽度方向滑移连接有传动片；所述底座板沿自身长度方向滑移连接有连接杆；所述传动片与连接杆的相对内侧的分别开设有斜面二；所述连接杆与动片一的相对内侧分别开设有倒角；所述传动片顶部靠近触发轴一侧开设有斜面三，所述触发轴底部固定有用于与斜面三抵接的圆台。

通过采用上述技术方案，触发轴受到抵压作用向下移动后，会推动传动片与连接杆抵接，传动片推动连接杆与动片一抵接，达到使动片一重新与滑片一上的定片电接触的效果，从而使固定座一与固定座二对位结束后，重新开启电磁铁一。

第二方面，本申请提供一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工工艺，采用如下的技术方案。

一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工工艺，包括如下步骤：

将钢管桩插入水中，并在相邻的两个钢管桩之间插设钢护板，使钢管桩与钢护板围合形成方形框体；

在钢管桩与钢护板内钻孔，并将底座板插入框边中；

分别于底座板与钢管桩、底座板与钢护板之间的间隙中浇注混凝土；混凝土成型后形成底座；

将围堰框悬吊至底座上方，围堰框与底座自对位后，将围堰框放置与底座上，并于钢管桩与钢护板内继续浇注混凝土，形成钢板桩围堰。

通过采用上述技术方案，通过在水底预先埋设底座，并借助底座中的电磁铁对围堰框进行吸附，达到便于电磁铁与围堰框对位的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过插接座的电磁铁一与连接座的铁片进行磁吸附，达到插接座与连接座对位的效果，便于围堰框在吊装过程中与底座进行对位，减少人工对围堰框与底座进行对位的情况；

2.当插接座与连接座抵接后，通过使电磁铁二通电，可以使固定座一吸附固定座二，达到进一步对围堰框对位效果；

3.弹簧三为动片一提供向靠近滑片一一侧的复位作用，便于通过动片一自身的移动，使得动片一与滑片一上的定片重新恢复电接触，进而使电磁铁一恢复导通状态。当固定座一与固定座二对位结束后，通过电磁铁一继续吸附连接座底部的铁片，提高底座与围堰框的连接效果。

附图说明

图1是本申请实施例施工设备的结构示意图。

图2是本申请实施例施工设备的爆炸示意图。

图3是本申请实施例插接座的剖视图。

图4是沿图2中A-A线的剖视图。

图5是图4中B处的放大示意图。

图6是本申请实施例滑片二的剖视图。

图7是本申请实施例固定座一的剖视图。

附图标记：1、底座；11、底座板；12、圆台；13、弹簧三；2、围堰框；21、限位槽；22、固定座二；23、连接座；24、插接轴；25、电磁铁二；3、固定座一；31、螺旋状凸起；32、螺旋状凹槽；33、容纳槽；34、触发轴；35、复位弹簧二；36、滑槽六；37、传动片；4、插接座；41、插槽；42、插孔；43、插环；44、槽道；45、抵接片；46、弹簧一；47、斜面三；5、围堰板；51、滑槽一；52、滑片二；53、斜面一；54、斜面二；55、滑槽二；56、限位片；57、穿孔；6、滑片一；61、导向片一；62、电磁铁一；63、复位弹簧一；64、滑槽三；65、滑槽四；66、动片二；67、动片一；7、连接杆；71、滑槽五；72、导向片二；73、导向槽二；74、电源；75、定片；76、弹簧二；77、倒角。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备及施工工艺。参照图1，基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备包括底座1以及围堰框2。底座1包括四个依次连接的底座板11，每个底座板11端部一体成型有固定座一3；底座板11内穿设有插接座4，插接座4与底座板11一体成型设置。钢板桩施工时，将底座1先埋设于河流底部，通过悬吊的方式将围堰框2移动至底座1上方，经过对位后，使围堰框2设置于底座1顶部。

参照图1和图2，围堰框2包括四个依次连接的底座板11，四个底座板11围合形成方形框体。底座板11端部一体成型有固定座二22，固定座二22底部用于与固定座一3顶面抵接；底座板11内穿设有连接座23，连接座23用于与插接座4插接。插接座4顶面固定有电磁铁一62，固定座一3顶面固定有电磁铁二25；连接座23以及固定座二22底面均固定有用于与电磁铁一62或电磁铁二25进行磁吸的铁片。

参照图2和图3，连接座23底部固定有插接轴24，插接座4顶面开设有用于与插接轴24插接的插槽41；插槽41底面同轴开设有插孔42，插槽41底面沿插孔42周侧形成环形的槽道44。插槽41底面转动安装有插环43；插环43外周面固定有抵接片45，抵接片45通过槽道44沿插环43周向与插接座4滑移连接。插接轴24周侧沿自身周向均布有若干个螺旋状凸起31，插环43内周面沿自身周向均布有若干个螺旋状凹槽32；插接轴24通过螺旋状凸起31与插环43相配合；插接轴24沿插环43轴向移动时，螺旋状凸起31通过螺旋状凹槽32向下抵压插环43，并向插环43施加转动力矩，从而带动插环43转动。

参照图2和图3，插槽41周壁开设有贯穿底座板11的滑槽一51，底座板11通过滑槽一51沿自身长度方向滑移连接有滑片二52，抵接片45与滑片二52的相对内侧分别开设有斜面一53；插环43带动抵接片45转动过程中，抵接片45与滑片二52相接触，从而推动滑片二52移动。滑片二52远离插接轴24一侧固定有弹簧二76，弹簧二76远离插接轴24一端通过滑槽一51与底座板11固定连接；弹簧二76为滑片二52提供向靠近插接轴24一侧复位的弹力。

参照图4和图5，底座板11位于插接座4与固定座一3之间沿自身宽度方向开设有滑槽二55，滑槽二55与滑槽一51连通；底座板11通过滑槽二55滑移连接有滑片一6。滑片二52上沿自身宽度方向开设有用于穿设滑片一6的穿孔57。底座板11内嵌设固定有电源74，滑片一6与电源74电连接。

参照图5和图6，穿孔57远离插接轴24一侧固定有用于与滑片一6插接的限位片56，滑片二52远离插接轴24一侧开设有用于与限位片56插接的限位槽21；当滑片二52移动后，滑片二52穿孔57内的限位片56与滑片一6分离，从而解除对滑片一6的限位作用。滑片一6顶面固定有导向片一61，滑槽二55顶壁开设有导向槽一，导向片一61通过导向槽一与底座板11滑移连接。导向片一61侧壁固定有弹簧一46，弹簧一46远离导向片一61一端通过导向槽一与底座板11滑移连接；弹簧一46为滑片一6提供复位的弹力，便于限位片56与滑片一6分离后，弹簧可以驱动滑片一6移动。

参照图5和图6，滑槽二55相对的侧壁分别沿底座板11长度方向开设有滑槽三64以及滑槽四65。底座板11通过滑槽三64固定有动片二66；底座板11通过滑槽四65沿自身宽度方向滑移连接有动片一67；滑片一6两侧分别固定有用于与动片二66、动片一67电接触的定片75。动片二66与电磁铁二25电连接；动片一67与电磁铁一62电连接。动片一67远离滑片一6一侧固定有弹簧三13，弹簧三13远离动片一67一端通过滑槽四65与底座板11固定连接；弹簧三13为动片一67提供向靠近动片二66一侧移动的弹力。当滑片一6被滑片二52限位时，定片75与动片一67电接触，此时电磁铁一62处于导通状态；滑片一6失去限位作用后，定片75与动片二66电接触，此时电磁铁二25处于导通状态。

参照图5和图6，滑槽四65远离插接座4一侧开设有滑槽五71，底座板11通过滑槽五71沿自身长度方向滑移连接有连接杆7。连接杆7侧壁固定有导向片二72，滑槽五71侧壁开设有导向槽二73，导向片二72通过导向槽二73沿底座板11长度方向与底座板11滑移连接。连接杆7与动片一67的相对内侧分别开设有倒角77。

参照图5和图7，固定座一3顶面开设有容纳槽33，固定座一3通过容纳槽33沿竖向滑移连接有触发轴34。触发轴34底部固定有复位弹簧二35，复位弹簧二35底端通过容纳槽33与固定座一3固定连接；固定座一3与固定座二22抵接后，会向下抵压触发轴34，触发轴34向下移动过程中，复位弹簧二35为触发轴34提供向上的弹力。容纳槽33周侧开设有与滑槽五71连通的滑槽六36。固定座一3通过滑槽六36沿底座板11宽度方向滑移连接有传动片37。传动片37与连接杆7的相对内侧的分别开设有斜面二54；传动片37向远离容纳槽33一侧移动后，传动片37通过斜面二54抵压底座板11，并推动底座板11向远离固定座一3一侧移动。传动片37远离触发轴34一侧固定有复位弹簧一63。传动片37顶部靠近触发轴34一侧开设有斜面三47，触发轴34底部固定有用于与斜面三47抵接的圆台12；触发轴34向下移动时，通过斜面三47抵压传动片37，并推动传动片37向远离容纳槽33一侧移动。

本申请实施例基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备的实施原理为：

设置底座1后，将围堰框2悬吊至底座1上方。围堰框2逐渐向下移动过程中，电磁铁一62与连接座23底部的铁片吸合，从而使连接座23与插接座4对位，使插接轴24与插槽41插接。插接轴24与插环43插接过程中，螺旋状凸起31通过抵压螺旋状凹槽32带动插环43转动。插环43带动滑片二52转动过程中，滑片与抵接片45抵接，并推动抵接片45向远离插环43一侧移动。抵接片45移动过程中，抵接片45与滑片一6分离，从而解除对滑片一6的限位作用。滑片一6在弹簧一46作用下向靠近动片二66一侧移动，从而使动片一67与定片75分离，并使动片二66与定片75电接触。电磁铁一62断电，同时电磁铁二25导通。

电磁铁二25导通后，对固定座二22底部的铁片进行吸附；由于此时电磁铁一62处于断电状态，减少对电磁铁二25的干扰，从而对固定座二22进行对位。固定座二22对位至抵压推动触发轴34向下移动后，触发轴34会推动传动片37向远离容纳槽33的方向移动。传动片37移动至与连接杆7接触后，推动连接杆7向靠近动片一67一侧移动。动片一67继续与定片75接触，并使电磁铁一62通电，达到插接座4与连接座23相吸附的效果。

基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工工艺，包括如下步骤：

S1、在水中布置施工钻孔平台，并将钻机、混凝土搅拌机运送至钻孔平台上。用浮吊将钢管桩插入水中，并在相邻的两个钢管桩之间插设钢护板，使三个相邻的钢管桩与两个钢护板沿一条直线设置形成框边，并使四个框边围合形成方形框体。

S2、通过钻机在钢管桩与钢护板内钻孔，钻孔深度为伸入水底15-25m。钻孔结束后，通过浮吊将钢筋笼钢管桩中，并将底座板11插入沿同一直线设置的框边中。

S3、分别于底座板11与钢管桩、底座板11与钢护板之间的间隙中浇注混凝土。混凝土在水下的初凝时间为1.5-3h，成型时间为6-8h。混凝土成型后形成底座1。

S4、底座1浇注完成后拆除钻孔平台，通过浮吊将围堰框2悬吊至底座1上方，围堰框2与底座1自对位后，将围堰框2放置与底座1上，并于钢管桩与钢护板内继续浇注混凝土，使混凝土顶面的水平高度高于围堰框2与底座1的连接段高度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，包括底座（1）以及围堰框（2），所述底座（1）上穿设固定有插接座（4），所述围堰框（2）上穿设固定有连接座（23），其特征在于：所述插接座（4）顶面固定有电磁铁一（62），所述连接座（23）底面固定有用于与所述电磁铁一（62）进行磁吸的铁片。

2.根据权利要求1所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述底座（1）包括四个依次连接的底座板（11），所述底座板（11）内安装有动片一（67）；所述底座板（11）内沿自身宽度方向滑移连接有滑片一（6）；所述底座板（11）内嵌设固定有电源（74），所述滑片一（6）与电源（74）电连接；所述滑片一（6）一侧固定有用于动片一（67）电接触的定片（75）；所述动片一（67）与电磁铁一（62）电连接；所述底座板（11）内设置有用于为滑片一（6）限位的限位机构。

3.根据权利要求2所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述滑片一（6）顶面固定有导向片一（61），所述导向片一（61）沿底座板（11）宽度方向与底座板（11）滑移连接；所述导向片一（61）侧壁固定有弹簧一（46），所述弹簧一（46）远离导向片一（61）一端与底座板（11）滑移连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述限位机构包括沿底座板（11）长度方向与底座板（11）滑移连接的滑片二（52）；所述滑片二（52）上开设有用于穿设滑片一（6）的穿孔（57）；所述穿孔（57）远离插接轴（24）一侧固定有用于与滑片一（6）插接的限位片（56），所述滑片二（52）远离插接轴（24）一侧开设有用于与限位片（56）插接的限位槽（21）；所述滑片二（52）远离插接轴（24）一侧固定有弹簧二（76），所述弹簧二（76）远离插接轴（24）一端与底座板（11）固定连接；所述插接座（4）内设置有用于驱动滑片二（52）移动的移动组件。

5.根据权利要求4所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述移动组件包括固定于连接座（23）底部的插接轴（24），所述插接座（4）顶面开设有用于与插接轴（24）插接的插槽（41）；所述插槽（41）底面转动安装有插环（43）；所述插环（43）外周面固定有抵接片（45），所述抵接片（45）沿插环（43）周向与插接座（4）滑移连接；所述抵接片（45）与滑片二（52）的相对内侧分别开设有斜面一（53）；所述插接轴（24）与插环（43）之间设置有用于驱动插环（43）转动的转动组件。

6.根据权利要求5所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述转动组件包括沿插接轴（24）周向均布于插接轴（24）周侧的若干个螺旋状凸起（31），所述插环（43）内周面沿自身周向均布有若干个螺旋状凹槽（32）；所述插接轴（24）通过螺旋状凸起（31）与插环（43）的螺旋状凹槽（32）相配合。

7.根据权利要求2所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述底座板（11）端部固定有固定座一（3）；所述插接座（4）穿设于底座板（11）内；所述围堰框（2）上穿设固定有四个固定座二（22），所述固定座二（22）底部用于与固定座一（3）顶面抵接；所述固定座一（3）顶面固定有电磁铁二（25）；所述固定座二（22）底面固定有用于与电磁铁二（25）进行磁吸的铁片；所述底座板（11）内固定有动片二（66）；所述动片二（66）与电磁铁二（25）电连接；所述滑片一（6）远离动片一（67）一侧固定有用于动片二（66）电接触的定片（75）。

8.根据权利要求7所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述动片一（67）沿底座板（11）宽度方向与底座板（11）滑移连接；所述动片一（67）远离滑片一（6）一侧固定有弹簧三（13），所述弹簧三（13）远离动片一（67）一端通过滑槽四（65）与底座板（11）固定连接；所述固定座一（3）内设置有用于驱动动片一（67）与定片电接触的驱动组件。

9.根据权利要求8所述的一种基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工设备，其特征在于：所述驱动组件包括沿竖向与固定座一（3）滑移连接的触发轴（34）；所述固定座一（3）沿底座板（11）宽度方向滑移连接有传动片（37）；所述底座板（11）沿自身长度方向滑移连接有连接杆（7）；所述传动片（37）与连接杆（7）的相对内侧的分别开设有斜面二（54）；所述连接杆（7）与动片一（67）的相对内侧分别开设有倒角（77）；所述传动片（37）顶部靠近触发轴（34）一侧开设有斜面三（47），所述触发轴（34）底部固定有用于与斜面三（47）抵接的圆台（12）。

10.一种权利要求1-9任一所述的基于钢板桩围堰技术的绿色桥梁施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

将钢管桩插入水中，并在相邻的两个钢管桩之间插设钢护板，使钢管桩与钢护板围合形成方形框体；

在钢管桩与钢护板内钻孔，并将底座板（11）插入框边中；

分别于底座板（11）与钢管桩、底座板（11）与钢护板之间的间隙中浇注混凝土；混凝土成型后形成底座（1）；

将围堰框（2）悬吊至底座（1）上方，围堰框（2）与底座（1）自对位后，将围堰框（2）放置与底座（1）上，并于钢管桩与钢护板内继续浇注混凝土，形成钢板桩围堰。

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