CN114658015A - 一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，涉及围堰施工技术领域，包括在底层围堰节段内侧设置平面调节装置，在底层围堰节段端部设置端部封板，端部封板底部连接底层围堰节段的底部，端部封板的高度不小于底层围堰节段下放至水面时的吃水线值。将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒外围下放，提交平面调节装置，在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件。在相邻两个端部封板顶部设置顶部盖板，焊接顶部盖板上方拼接缝。进行后续拼接和下放。本申请无需大吨位的安装设备，通过密封底层围堰节段位于吃水线以下部分实现防水，无需焊接吃水线以下部分，不仅可以节约设备资金，同时减少围堰施工工序，实现了安全、便利以及经济可控。

Description

一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法

技术领域

本申请涉及围堰施工技术领域，特别涉及一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法。

背景技术

对于跨越江河大跨度桥梁，其墩柱基础通常设置在河道中，基础施工时需要采用双壁钢围堰作为基础施工的止水结构，双壁钢围堰是由竖向角钢加劲之内外钢壳及数层环形水平桁架焊成的，要求密不漏水，双壁钢围堰内部具有多个舱体，用于在安装时将相应位置的钢护筒安装在舱体内。拼装好的双壁钢围堰在安装时，需要控制其下放时的平面位置，以使每个舱体均套设在预先设置好的钢护筒上。双壁钢围堰通常由多个节段构成，每个节段外壁均由内钢壳和外钢壳构成，每个节段内部包括至少一个舱体。

水上双壁钢围堰安装以及下放施工工艺较为困难。传统双壁钢围堰施工方法有以下两种：

一种是，围堰整体浮运至墩位处，利用大吨位的运输及起吊设备将其整体下放到设计位置。

另一种是，设置围堰拼装平台及下放吊挂系统，将围堰分块运输至围堰拼装平台，然后在围堰拼装平台上拼装成整体，最后利用吊挂系统下放至设计位置。

第一种方法的优点在于，双壁钢围堰整体制造，整体吊装，无需现场拼装。但是第一种方法的缺点在于，需要大吨位运输及起吊设备，同时围堰整体下放时平面位置难以保证精度，难以将安装位置处预先设置好的多个钢护筒全部套设至围堰内部的相应位置，因此，该方法仅适用于围堰结构较小、运输及起吊设备条件较好的情况。

第二种方法的优点在于，围堰分块运输后现场拼装成整体，无需大吨位的运输设备。但是第二种方法的缺点在于，需要设置围堰拼装平台和大吨位的下放吊挂系统，围堰整体下放时平面位置难以保证精度，难以将安装位置处预先设置好的多个钢护筒全部套设至围堰内部的相应位置，因此，该方法仅适用于围堰结构较小、运输及起吊设备条件较好的情况，且由于需要将双壁钢围堰的各个节段运输至围堰拼装平台拼装好再下放，其施工工序较为复杂。

发明内容

本申请实施例提供一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，无需大吨位的安装设备，通过密封底层围堰节段位于吃水线以下部分实现防水，无需焊接吃水线以下部分，不仅可以节约设备资金，同时减少围堰施工工序，实现了安全、便利以及经济可控。

一方面，提供了一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，包括

在底层围堰节段的内钢壳内侧设置多个可伸缩的平面调节装置，在底层围堰节段端部的内钢壳和外钢壳之间均设置端部封板，端部封板底部连接底层围堰节段的底部，端部封板的高度不小于底层围堰节段下放至水面时的吃水线值；

将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒外围，并将其下放至水面，利用平面调节装置调节底层围堰节段的位置，在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件；

在相邻两个底层围堰节段拼接处的两个端部封板顶部设置顶部盖板，焊接顶部盖板上方由相邻底层围堰节段构成的拼接缝；

在底层围堰节段上方拼装上层围堰节段形成双壁钢围堰，将双壁钢围堰下放至设计高程。

一些实施例中，所述平面调节装置包括：

牛腿，其焊接于底层围堰节段的内钢壳内侧；

定位箱，其通过螺栓连接在牛腿上方，所述定位箱内部设有开口朝向底层围堰节段和钢护筒的通孔；

止推箱，其设置于所述通孔内，所述止推箱为可伸缩螺杆结构。

一些实施例中，所述将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒外围，具体包括：

将底层围堰节段的内部舱体对准预设位置处的多个钢护筒外围，以在将底层围堰节段下放至水面时，将底层围堰节段套设在所述多个钢护筒外围。

一些实施例中，所述将底层围堰节段下放至水面后，利用倒链将当前下放的底层围堰节段与前一次下放的底层围堰节段连接在一起；

通过临时连接件将当前下放的底层围堰节段与前一次下放的底层围堰节段连接在一起前，拆除倒链。

一些实施例中，所述在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件，具体包括：

在相邻底层围堰节段的外钢壳之间连接临时连接件，以将相邻的底层围堰节段连接在一起。

一些实施例中，所述临时连接连接件为螺栓连接板件。

一些实施例中，所述临时连接件设置于围堰节段下放至水面时的吃水线以上。

一些实施例中，所述通过临时连接件将相邻的底层围堰节段连接在一起后，拆除部分平面调节装置。

一些实施例中，所述方法还包括：

在至少一个上层围堰节段的内钢壳内侧设置多个导向装置；

所述将双壁钢围堰下放至设计高程具体包括：

利用多个导向装置对双壁钢围堰的下放进行导向，以将双壁钢围堰下放至设计高程。

一些实施例中，所述导向装置为固定长度的箱型结构。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

相比于传统的将双壁钢围堰整体拼装后运输至安装位置进行下放的围堰施工方法、以及将在围堰安装平台将双壁钢围堰整体拼装后下放的围堰施工方法，本申请将所有围堰节段运输至安装位置后，在保证围堰节段套设在相应位置的钢护筒外围的前提下，直接将围堰节段丢入水中，利用钢护筒对底层围堰节段进行限位，进一步再利用平面调节装置调节底层围堰节段位置，利用水上浮态连接技术进行拼装，因此，无需使用吨位的运输及起吊设备，无需使用围堰拼装平台和大吨位的下放吊挂系统，不仅可以节约设备资金，同时减少围堰施工工序，实现了安全、便利以及经济可控。

通过密封底层围堰节段位于吃水线以下的部分实现防水，即可避免下放时围堰内部进水，无需焊接吃水线以下部分的拼接缝，只需在方便操作的水面以上焊接吃水线以上部分的拼接缝，即可实现围堰拼接，减少了水下焊接施工工序，大大降低了施工难度。

通过在预设吃水线以上的外钢壳之间设置临时连接件，以将相邻的底层围堰节段安装在一起，方便现场施工。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中双壁钢围堰水上浮态连接施工方法的流程图。

图2为本发明实施例中双壁钢围堰的剖面图。

图3为本发明实施例中双壁钢围堰的安装示意图。

图4为本发明实施例中底层围堰的俯视图。

图5为本发明实施例中底层围堰节段的剖视图。

图6为本发明实施例中端部封板和顶部盖板的安装示意图。

附图标记：

1-底层围堰；2-中层围堰；3-顶层围堰；4-导向装置；5-平面调节装置；501-牛腿；502-定位箱；503-止推箱；6-密封件；7-临时连接件；8-钢护筒；9-端部封板；10-顶部盖板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

针对于传统施工方法，存在一定的局限性，施工成本高、施工周期长的缺点，本申请适用于双壁钢围堰搭建，双壁钢围堰为内钢壳和外钢壳构成的双层结构，内外层钢壳之间连接有多个加劲肋板，加劲肋板纵向设置。

申请实施例提供了一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，如图2至图4所示，在底层围堰节段的内钢壳内侧设置多个可伸缩的平面调节装置5，在底层围堰节段端部的内钢壳和外钢壳之间均设置端部封板9，端部封板9底部连接底层围堰节段的底部，端部封板9的高度不小于底层围堰节段下放至水面时的吃水线值，即端部封板9位于底层围堰节段的端部与最靠近底层围堰端部的加劲肋板之间。将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒8外围，并将其下放至水面，利用平面调节装置5调节底层围堰节段的位置，在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件7。在相邻两个底层围堰节段拼接处的两个端部封板9顶部设置顶部盖板10，焊接顶部盖板10上方由相邻底层围堰节段构成的拼接缝。在底层围堰节段上方拼装上层围堰节段形成双壁钢围堰，将双壁钢围堰下放至设计高程。相邻两个底层围堰节段拼接处的两个端部封板9和顶部盖板10构成密封件。

在本实施例中，相比于传统的将双壁钢围堰整体拼装后运输至安装位置进行下放的围堰施工方法、以及将在围堰安装平台将双壁钢围堰整体拼装后下放的围堰施工方法，本申请将围堰节段运输至安装位置后，在保证围堰节段套设在相应位置的钢护筒8外围的前提下，直接将围堰节段丢入水中，利用水上浮态连接技术进行拼装，因此，无需使用吨位的运输及起吊设备，无需使用围堰拼装平台和大吨位的下放吊挂系统，不仅可以节约设备资金，同时减少围堰施工工序，实现了安全、便利以及经济可控。

通过密封底层围堰节段位于吃水线S以下的部分实现防水，即可避免下放时围堰内部进水，无需焊接吃水线S以下部分的拼接缝，只需在方便操作的水面以上焊接吃水线S以上部分的拼接缝，即可实现围堰拼接，减少了水下焊接施工工序，大大降低了施工难度。

进一步的，由于双壁钢围堰在对位后拼接，其在拼接过程中已在预定位置基于自重下沉一段距离，只要对拼接好的双壁钢围堰施加向下的辅助力即可使其到达设计高程，无需使用大吨位的下放吊挂系统。相对于传统方法，通过自重保证围堰顺利下放，无需设置大吨位下放吊挂系统，施工成本更低。

而通过设置不同高程的密封件6能够控制围堰不同吃水深度，结合围堰吃水深度和自重保证围堰顺利下放，无需设置大吨位的下放吊挂系统，施工成本进一步降低，施工方式更灵活。

在一个具体实施例中，双壁钢围堰水上浮态连接施工方法包括：

步骤S1、在底层围堰节段的内钢壳内侧设置多个可伸缩的平面调节装置5，在底层围堰节段端部的内钢壳和外钢壳之间均设置端部封板9，端部封板底部9连接底层围堰节段的底部，端部封板9的高度不小于底层围堰节段下放至水面时的吃水线S值。

步骤S2、将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒8外围，并将其下放至水面，利用平面调节装置5调节底层围堰节段的位置，在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件7。

步骤S3、在相邻两个底层围堰节段拼接处的两个端部封板9顶部设置顶部盖板10，焊接顶部盖板10上方由相邻底层围堰节段构成的拼接缝。

步骤S4、在底层围堰节段上方拼装上层围堰节段形成双壁钢围堰，将双壁钢围堰下放至设计高程。

在本实施例中，在底层围堰节段的内钢壳内侧设置多个可伸缩的平面调节装置5，在底层围堰节段端部的内钢壳和外钢壳之间均设置端部封板9，端部封板9底部连接底层围堰节段的底部，端部封板9的高度不小于底层围堰节段下放至水面时的吃水线S值。

将底层围堰节段依次下放至浮于水面，在下放时只需保证底层围堰节段包含的舱体套设在相应位置处多个预先设置的钢护筒8外围，利用钢护筒8即可对下放后浮于水面的底层围堰节段进行限位，通过底层围堰节段的内钢壳内侧预先设置的可伸缩的平面调节装置5调节底层围堰节段与钢护筒8之间的平面位置后，通过临时连接件7将相邻的底层围堰节段连接在一起形成底层围堰1。

在相邻两个底层围堰节段拼接处的两个端部封板9顶部设置顶部盖板10，通过两个端部封板9和一个顶部盖板10构成的密封件6对相邻两个底层围堰节段位于吃水线S以下部分进行密封，防止水从相邻两个底层围堰节段之间的拼接缝处渗入，也避免后期双壁钢围堰下放时进水。在其他实施例中，也也可以采用其他结构形式的密封件6，只要能保证扔到水面上的底层围堰节段在水面以下的部分不进水即可。

在浮态的底层围堰1上方拼装所有上层围堰节段形成上层围堰，底层围堰1和上层围堰构成双壁钢围堰。利用上层围堰节段的内钢壳内侧预先设置的导向装置4进行下放导向，将双壁钢围堰下放至设计高程，在下放时，主要依靠双壁钢围堰的自重，无需使用大吨位的下放吊挂系统。

在较佳的实施例中，如图5所示，上述将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒8外围，具体包括：

将底层围堰节段的内部舱体对准预设位置处的多个钢护筒8外围，以在将底层围堰节段下放至水面时，将底层围堰节段套设在上述多个钢护筒8外围。

在本实施例中，上层围堰节段包括中层围堰节段和顶层围堰节段，双壁钢围堰由下至上分为底层围堰1、中层围堰2、以及顶层围堰3，底层围堰1由底层围堰节段构成，中层围堰2由中层围堰节段构成，顶层围堰3由顶层围堰节段构成。通常拼装时顶层围堰3位于水面上，方便将导向装置4安装于顶层围堰节段内。

下放底层围堰节段时，只要在保证底层围堰节段套设在相应位置的钢护筒8外围的前提下，直接将底层围堰节段丢入水中即可，无需专业的下放吊挂系统。在钢护筒8对底层围堰节段进行初步限位的前提下，通过调整平面调节装置5的伸缩量调整平面调节装置5与钢护筒8之间的距离即上述平面位置。

下放时，可以每下放一底层围堰节段就调整其平面调节装置5的伸缩量，然后将其与前一次下放的底层围堰节段连接在一起，最后再调整一次各个平面调节装置5的伸缩量。也可以在将所有底层围堰节段都下放后，统一调节所有平面调节装置5的伸缩量，然后将所有的相邻的底层围堰节段连接在一起。

在较佳的实施例中，上述双壁钢围堰采用平面分块、竖向分层制造，其底层围堰1由四块底层围堰节段构成，包括第一围堰节段A、第二围堰节段B、第三围堰节段C、以及第四围堰节段D。上述双壁钢围堰包括位于四个角的角舱体，包括第一舱体a、第二舱体b、第三舱体c、以及第四舱体d。

上述可伸缩的平面调节装置5设置于上述底层围堰节段中包含的上述角舱体内。

进一步的，平面调节装置5位于每个角舱体内四个角落处的钢护筒8与底层围堰节段之间。可尽可能减少平面调节装置5的使用数量。

在本实施例中，每个底层围堰节段下放后，其内部的舱体均套设置在相应位置预先设置的多个钢护筒8外侧，钢护筒8可对底层围堰节段做初步的限位，通过调整平面调节装置5的伸缩量可调整底层围堰节段与钢护筒8之间的距离，从而使底层围堰节段处于预设位置。

在较佳的实施例中，上述在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件7，具体包括在相邻底层围堰节段的外钢壳之间连接临时连接件7，以将相邻的底层围堰节段连接在一起。

进一步的，上述临时连接连接件为螺栓连接板件。

进一步的，上述临时连接件7设置于围堰节段下放至水面时的吃水线S以上。通过在预设吃水线S以上的外钢壳之间设置临时连接件7，以将相邻的底层围堰节段安装在一起，方便现场施工。

进一步的，上述通过临时连接件7将相邻的底层围堰节段连接在一起后，拆除部分平面调节装置5。底层围堰1拼接好后，可拆除不影响围堰整体结构的部分平面调节装置5，这部分平面调节装置5后续进而循环使用在其他施工中，减少成本支出。

在较佳的实施例中，上述将底层围堰节段下放至水面后，利用倒链将当前下放的底层围堰节段与前一次下放的底层围堰节段连接在一起。避免底层围堰节段在水流冲击下到处漂动，方便在两个底层围堰节段之间设置临时连接件7。

通过临时连接件7将当前下放的底层围堰节段与前一次下放的底层围堰节段连接在一起前，拆除倒链。

在较佳的实施例中，如图6所示，上述平面调节装置5包括焊接于底层围堰节段的内钢壳内侧的牛腿501、连接在牛腿501上的定位箱502、以及设置在定位箱502内的止推箱503。定位箱502通过螺栓连接在牛腿501上方，上述定位箱502内部设有开口朝向底层围堰节段和钢护筒8的通孔。止推箱503设置于上述通孔内，上述止推箱503为可伸缩螺杆结构。

在本实施例中，平面调节装置5设置于底层围堰节段与钻孔桩钢护筒8之间，采用可伸缩结构，通过调节伸长量可精确调整围堰平面位置。止推箱503可为设置在定位箱502内自由伸缩的带螺杆结构，止推箱503支承在钢护筒8上通过调整螺杆长度调整围堰平面位置。通过平面调节装置5可对浮于水面的底层围堰节段进行限位，保证围堰整体的位置处于预设位置，并保证上层围堰的施工，从而实现围堰浮态连接。

在较佳的实施例中，上述方法还包括在至少一个上层围堰节段的内钢壳内侧设置多个导向装置4。

上述将双壁钢围堰下放至设计高程具体包括利用多个导向装置4对双壁钢围堰的下放进行导向，以将双壁钢围堰下放至设计高程。

在本实施例中，上述导向装置4为固定长度的箱型结构。导向装置4设置于上层围堰节段的内钢壳内侧与钢护筒8之间，方便在围堰拼装好后，下放围堰。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，包括：

在底层围堰节段的内钢壳内侧设置多个可伸缩的平面调节装置(5)，在底层围堰节段端部的内钢壳和外钢壳之间均设置端部封板(9)，端部封板(9)底部连接底层围堰节段的底部，端部封板(9)的高度不小于底层围堰节段下放至水面时的吃水线值；

将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒(8)外围，并将其下放至水面，利用平面调节装置(5)调节底层围堰节段的位置，在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件(7)；

在相邻两个底层围堰节段拼接处的两个端部封板(9)顶部设置顶部盖板(10)，焊接顶部盖板(10)上方由相邻底层围堰节段构成的拼接缝；

在底层围堰节段上方拼装上层围堰节段形成双壁钢围堰，将双壁钢围堰下放至设计高程。

2.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述平面调节装置(5)包括：

牛腿(501)，其焊接于底层围堰节段的内钢壳内侧；

定位箱(502)，其通过螺栓连接在牛腿(501)上方，所述定位箱(502)内部设有开口朝向底层围堰节段和钢护筒(8)的通孔；

止推箱(503)，其设置于所述通孔内，所述止推箱(503)为可伸缩螺杆结构。

3.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述将底层围堰节段对准预设位置处的多个钢护筒(8)外围，具体包括：

将底层围堰节段的内部舱体对准预设位置处的多个钢护筒(8)外围，以在将底层围堰节段下放至水面时，将底层围堰节段套设在所述多个钢护筒(8)外围。

4.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述将底层围堰节段下放至水面后，利用倒链将当前下放的底层围堰节段与前一次下放的底层围堰节段连接在一起；

通过临时连接件(7)将当前下放的底层围堰节段与前一次下放的底层围堰节段连接在一起前，拆除倒链。

5.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述在相邻底层围堰节段之间设置临时连接件(7)，具体包括：

在相邻底层围堰节段的外钢壳之间连接临时连接件(7)，以将相邻的底层围堰节段连接在一起。

6.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述临时连接连接件为螺栓连接板件。

7.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述临时连接件(7)设置于围堰节段下放至水面时的吃水线以上。

8.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述通过临时连接件(7)将相邻的底层围堰节段连接在一起后，拆除部分平面调节装置(5)。

9.如权利要求1所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述方法还包括：

在至少一个上层围堰节段的内钢壳内侧设置多个导向装置(4)；

所述将双壁钢围堰下放至设计高程具体包括：

利用多个导向装置(4)对双壁钢围堰的下放进行导向，以将双壁钢围堰下放至设计高程。

10.如权利要求9所述的双壁钢围堰水上浮态连接施工方法，其特征在于，所述导向装置(4)为固定长度的箱型结构。

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