CN115059104A - 一种水中系梁施工用的围堰结构及其施工方法 - Google Patents

一种水中系梁施工用的围堰结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种水中系梁施工用的围堰结构及其施工方法,属于水中建筑的技术领域,其包括拉森钢板桩和立柱,拉森钢板桩用于围成围堰的周圈挡水结构,立柱竖直固定在围堰中心处,拉森钢板桩朝向围堰内部的侧壁上固定有横梁,围堰内部还设置有支撑梁和对接组件,立柱上固定有承载板,对接组件滑动设置在承载板上,且沿远离或靠近立柱方向滑动后与承载板可拆卸连接;沿系梁长度方向,对接组件两侧均设置有支撑梁,对接组件用于将两侧的支撑梁连接成整体且能调节相邻支撑梁之间的距离;横梁上固定有牛腿,支撑梁远离对接组件的端部架设在牛腿上,本申请具有保障施工安全,提升支撑梁拆除时的便捷性,缩短施工工期的效果。

Description

一种水中系梁施工用的围堰结构及其施工方法
技术领域
本申请涉及水中建筑的技术领域,尤其是涉及一种水中系梁施工用的围堰结构及其施工方法。
背景技术
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。一般主要用于水工建筑中,除作为正式建筑物的一部分外,围堰一般在用完后拆除。围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位。
系梁是指起拉杆作用的梁,主要是为了把两个桩或墩连成整体受力,如在桥梁中为了改善柱子及桩受力的结构,使桩或墩的整体刚度加强,会在两根柱子中间加一根系梁。
系梁跨度长,围堰在施工时会呈长条状,围堰通过拉森钢板桩围成施工区域,围堰内部通过支撑梁将围堰两个对称内壁进行内部支撑,但由于系梁跨度长,会在围堰中心区域设置立柱,将沿系梁长度方向的支撑梁架设在立柱上,作为支撑梁的中部支撑。
在施工中,发明人认为:围堰施工完毕后都需要拆除,安装时均采用焊接,在拆除时需要进行切割,首先切割就需要耗费大量时间,同时沿系梁长度方向支撑梁过长,切割后的突然大重量坠落,也存在安全隐患,支撑梁拆除时不便捷的状况亟需解决。
发明内容
为了保障施工安全,提升支撑梁拆除时的便捷性,缩短施工工期,本申请提供一种水中系梁施工用的围堰结构及其施工方法。
第一方面,本申请提供一种水中系梁施工用的围堰结构,采用如下技术方案:
一种水中系梁施工用的围堰结构,包括拉森钢板桩和立柱,拉森钢板桩用于围成围堰的周圈挡水结构,立柱竖直固定在围堰中心处,拉森钢板桩朝向围堰内部的侧壁上固定有横梁,围堰内部还设置有支撑梁和对接组件,立柱上固定有承载板,对接组件滑动设置在承载板上,且沿远离或靠近立柱方向滑动后与承载板可拆卸连接;沿系梁长度方向,对接组件两侧均设置有支撑梁,对接组件用于将两侧的支撑梁连接成整体且能调节相邻支撑梁之间的距离;横梁上固定有牛腿,支撑梁远离对接组件的端部架设在牛腿上。
通过采用上述技术方案,支撑梁和对接组件采用的是拼装式的安装方式,现在围堰内部进行拼装,然后整体吊装,吊装到指定位置后,只需要将对接组件与承载板固定即可,并且在拼装的时候,由于对接组件的存在还能调整两个支撑梁之间的距离从而达到调整两根支撑梁以及对接组件形成的总长度的效果,从而去适配围堰沿系梁长度方向的跨度,提升了适应性,当围堰使用完毕后需要拆卸时,仅需要将对接组件从承载板上拆卸下来即可,操作简单,拼装式的拆卸方式,相比与焊接缩短了整体工时。由于两根支撑梁以及对接组件本身就是架设在牛腿以及承载板上的,所以拆卸的时候起吊就不会存在突然下坠的现象,相比于切割拆卸更具有安全性。
可选的,所述对接组件包括对接管,对接管外壁与承载板顶面抵接,对接管上设置有定位板,定位板横跨对接管背离承载板的周向外壁,定位板端部与承载板固定连接。
通过采用上述技术方案,因为定位板自身具有宽度,相比与其他绳索能够起到限制对接管两端上下摇摆的效果,提升对接管安装固定到承载板上后的稳定性。
可选的,所述承载板上开设有调位孔,调位孔开设有多个,相邻调位孔沿远离立柱方向等距开设;定位板上设置有螺栓,螺栓贯穿定位板端部同时贯穿对应调位孔,螺栓与承载板螺纹连接。
通过采用上述技术方案,调位孔的开设以及螺栓的设置,实现了对接管在承载板上位置的调整,且调整完后与承载板实现可拆卸连接,便于工人后期高效拆卸。
可选的,所述对接组件还包括对接筒、弧形板和卡板,对接筒直径大于对接管直径,对接筒封闭端与支撑梁一端固定连接,弧形板固定在对接管外壁上,弧形板沿对接管外壁弧度设置,对接筒的半径等于弧形板的半径;卡板固定在对接筒内壁上,卡板为弧形板且沿对接筒内壁弧度设置,卡板设置有多个,相邻卡板沿对接筒长度方向间隔设置,间隔的距离为弧形板的厚度,卡板弧形内壁到对接筒中心线的距离等于对接管半径;沿支撑梁长度方向,对接筒和对接管拼装时,卡板和弧形板的竖直投影不存在重合区域。
通过采用上述技术方案,将支撑梁和对接管均放置在地面上,将两者向上抬起并对接,错开卡板和弧形板的位置,当对接的位置合适后转动支撑梁,使弧形板卡嵌在相邻卡板的间隙内,从而完成两者的拼装,分段吊装快捷安全,快速拼装高效节省了工时,整体调整到合适长度起吊,再次节省了工时。
可选的,所述对接管上开设有放置槽,放置槽沿承载板长度方向水平开设在对接管外壁上,承载板顶部与放置槽槽底抵接。
通过采用上述技术方案,当对接管吊装到承载板上后,由于放置槽的存在能够使对接管平稳的放置在承载板上,提升了稳定性,在后续对接管调整位置的时候避免了对接管旋转滚动现象的发生,保证了施工的安全。
可选的,所述弧形板对称设置在对接管外壁上,当承载板顶部与放置槽槽底抵接时,对称设置在对接管外壁上的弧形板的连线呈竖直状态。
通过采用上述技术方案,弧形板位置的设置,在对接管和对接筒完成拼装后,弧形板弧形外壁能充分抵接在对接筒内壁上,使受力传递更加充分,扩大了接触面积,若对接管和对接筒拼装完毕后弧形板位于水平位置处,则受重力影响对接管下坠,弧形板下部边缘与卡板的下端受力最大,力的传递不均匀。
可选的,所述支撑梁外壁上设置有钢丝绳和吊环,钢丝绳一端与支撑梁内外壁固定连接,另一端与吊环固定连接;当钢丝绳与支撑梁的连接点位于支撑梁顶部时,沿支撑梁长度方向,弧形板和卡板的竖直投影存在重合区域。
通过采用上述技术方案,支撑梁调离地面的状态下进行与对接管的拼装,当需要转动支撑梁的时候,吊车可以保证支撑梁稳定的状况下,拉动吊环直至吊环和钢丝绳呈竖直状态,此时便完成了支撑梁与对接管的拼装;当支撑梁和对接组件吊装到承载板上后,将吊环从吊车上取下并固定在立柱上,进一步增加了支撑梁安装后的稳定性。
可选的,所述定位板和对接筒之间设置有螺杆,螺杆贯穿定位板和对接筒,螺杆一端与对接筒可拆卸连接,另一端与定位板可拆卸连接。
通过采用上述技术方案,螺杆的存在对支撑梁和对接管的相对位移进行了进一步的限位,弧形板和卡板仅对支撑梁和对接管沿系梁长度方向进行了限位,而螺杆的存在对支撑梁和对接管的自转也进行了限位,同时螺杆也能对支撑梁和对接管起到支撑和传递受力的效果,增强了支撑梁和对接管连接后的稳定性。
可选的,所述牛腿与支撑梁抵接的端面为弧形端面,且弧形弧度顺应支撑梁外壁弧度。
通过采用上述技术方案,牛腿顶部为弧形端面使支撑梁的放置更加稳定。
第二方面,本申请提供一种水中系梁施工用的围堰结构的施工方法,采用如下技术方案:
一种水中系梁施工用的围堰结构的施工方法,包括以下步骤:
S1、基坑开挖,打入拉森钢板桩;
S2、排水,安装立柱;
S3、安装横梁并在对应位置焊接牛角,在立柱对应位置上焊接承载板;
S4、将支撑梁和对接组件起吊到围堰内部组装,组装完毕后起吊到承载板上,并将对接管固定在承载板上;
S5、将吊环固定在立柱上。
通过采用上述技术方案,整个围堰的内支撑,采用分段吊装到围堰内部,分段运输,提升了运输的便利性,分段吊装,更加便于位置的调整,拼装式的组装方式还能调整最后内支撑的整体长度,从而更加适配围堰,吊装后采用可拆卸连接的固定方式,为后续内支撑的拆卸提供了便利,提升了施工效率,节省了工时。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.围堰的内支撑采用分段运输,分段吊装,先在围堰内进行拼装,拼装完毕后整体吊装,且采用可拆卸的固定方式与立柱进行固定,为后续的拆卸提供了便利,节省了工时;
2.支撑梁和对接组件吊装后整体是放置在牛腿和承载板顶部的,同样拆卸时,支撑梁和对接组件依旧是稳定放置在牛腿和承载板顶部的,不存在把焊接点切割后失去支撑点的现象,保证了吊车吊装的安全,不存在突然出现大量下坠力的现象,保证了施工安全;
3.对接组件的存在还能调整对接组件两侧支撑梁的相对距离,从而达到调整围堰内支撑整体长度的效果,从而适应不同大小围堰的效果。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图;
图2是隐藏拉森钢板桩后的部分结构示意图;
图3是为体现放置槽和闭口螺帽的部分结构爆炸图;
图4是为体现对接组件的部分结构爆炸图。
附图标记说明:1、拉森钢板桩;11、横梁;12、牛腿;2、立柱;21、承载板;22、定位板;23、调位孔;3、对接组件;31、对接管;32、对接筒;33、弧形板;34、卡板;4、放置槽;5、钢丝绳;51、吊环;6、螺杆;61、螺纹套管;62、闭口螺帽;7、支撑梁。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种水中系梁施工用的围堰结构。
参考图1和图2,一种水中系梁施工用的围堰结构包括拉森钢板桩1和立柱2,拉森钢板桩1围成围堰周圈的挡墙结构,立柱2竖直固定在围堰中心位置处,拉森钢板桩1与立柱2之间设置有支撑梁7和对接组件3,对接组件3架设在立柱2上,且与立柱2可拆卸连接,支撑梁7在对接组件3两侧均有设置,对接组件3和支撑梁7均沿系梁长度方向设置,对接组件3用于快速拼接两个支撑梁7,并且调整两个支撑梁7相互之间的距离,从而形成长度适合围堰的内支撑,拉森钢板桩1内壁上固定有横梁11,横梁11上固定有牛腿12,支撑梁7远离对接组件3的端部放置在牛腿12顶部。整体支撑梁7和对接组件3的安装采用拼装式,当需要拆卸时,取代切割工序,快速拆卸达到节省工时的效果。
参考图3和图4,立柱2上悬挑固定有承载板21,承载板21水平设置,承载板21长度方向沿垂直支撑梁7长度方向设置,对接组件3架设在承载板21上。对接组件3包括对接管31、对接筒32、弧形板33和卡板34,对接管31外壁上开设有放置槽4,放置槽4沿承载板21长度方向开设,对接管31放置在承载板21上后,放置槽4槽底与承载板21顶面抵接。
参考图3,对接管31与承载板21可拆卸连接,对接管31沿承载板21长度方向滑动设置,承载板21上开设有多个调位孔23,相邻调位孔23沿承载板21长度方向等距设置;对接管31上设置有定位板22,定位板22中部为隆起的弧形状但两端依旧为水平状,定位板22沿承载板21长度方向横跨对接管31,定位板22弧形区域内壁与对接管31外壁抵接,定位板22上设置有螺栓,螺栓依次贯穿定位板22水平状的端部以及对应调位孔23,螺栓与承载板21螺纹连接。
参考图4,弧形板33分布在对接管31端部处的周向外壁上,弧形板33与对接管31外壁固定连接,弧形板33的弧度顺应对接管31周向外壁的弧度设置,弧形板33以对接管31的中心线为对称轴在对接管31外壁上对称设置;对接筒32一端与支撑梁7一端固定连接,另一端为开口状,支撑梁7的中心线和对接筒32的中心线共线;卡板34位于对接筒32内壁上,卡板34为弧形板33状,卡板34弧形外壁与对接筒32内壁固定连接,卡板34设置有多个,相邻卡板34沿支撑梁7长度方向等距设置,相邻卡板34之间的距离等于弧形板33的厚度,卡板34弧形造型的弧度顺应对接筒32内壁的弧度设置;对接管31的放置槽4正对地面时,弧形板33分布在对接管31的顶部和底部位置,此时对接管31和对接筒32要拼装,沿支撑梁7长度方向,弧形板33和卡板34的竖直投影不存在重叠部分,从而保证了对接筒32和对接管31能顺利插嵌,当插嵌完毕后,且对接管31和对接筒32的相对位置已经调整完毕,转动对接筒32,此时相邻卡板34之间插嵌有弧形板33,弧形板33弧形外壁与对接筒32内壁抵接,卡板34的弧形内壁与对接管31外壁抵接,实现了对接管31和对接筒32沿支撑梁7长度方向的限位。
参考图3和图4,对接筒32的半径大于支撑梁7的半径,对接筒32和定位板22之间设置有螺杆6,螺杆6沿支撑梁7长度方向设置,螺杆6贯穿定位板22和对接筒32,对接筒32远离对接管31的端面上固定有螺纹套管61,螺纹套管61外壁上开设有螺纹且内部为光滑内壁,螺杆6一端依次贯穿定位板22、对接筒32和螺纹套管61后再次贯穿闭口螺帽62,闭口螺帽62被螺杆6贯穿处与螺杆6螺纹连接,闭口螺帽62同时与螺纹套管61螺纹连接;螺杆6另一端同样依次贯穿对接管31另一侧的定位板22、对接筒32、螺纹套管61和闭口螺帽62。
参考图4,支撑梁7靠近对接筒32的端部外壁处设置有钢丝绳5,钢丝绳5一端与支撑梁7外壁固定,另一端固定连接有吊环51,吊环51与起吊机或者卷扬机可拆卸连接,从而便于转动支撑梁7。
参考图4,牛腿12顶面为弧形凹面,弧形凹面的弧度与支撑梁7外壁弧度相同,支撑梁7端部放置在牛腿12顶面上。
本申请实施例还公开一种水中系梁施工用的围堰结构的施工方法。
包括以下步骤:
参考图1和图2,S1、基坑开挖,打入拉森钢板桩1;
S2、将拉森钢板桩1上漏水的部分进行封堵,然后对拉森钢板桩1围成的区域内进行排水,在围堰区域中心处安装立柱2,立柱2竖直固定在基坑底部;
S3、在拉森钢板桩1内壁上安装横梁11,横梁11安装一周圈,本实施例中仅画出一道作为示意,并在横梁11上对应位置焊接牛角;在立柱2对应位置上焊接承载板21;
参考图3和图4,S4、将支撑梁7和对接组件3起吊运送到围堰内部并进行组装,先将对接筒32和对接管31进行插接,调整对接筒32和对接管31沿支撑梁7长度方向的相对位置,然后转动对接筒32使弧形板33和卡板34形成限位,对接管31另一侧的对接筒32同样的操作进行组装,将螺杆6贯穿定位板22和两个对接筒32,并在螺杆6的端部均安装上闭口螺帽62进行固定;组装完毕后整体起吊到承载板21上,转动固定板上的螺栓,将对接管31固定在承载板21上,此时支撑梁7远离对接管31的端部放置在所靠近的牛腿12顶部;
S5、将吊环51从起吊车或卷扬机上取下,并固定在立柱2上,固定位置高于对接管31所在的水平标高,钢丝绳5呈绷紧状态。
本具体实施方式的实施例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)

1.一种水中系梁施工用的围堰结构,包括拉森钢板桩(1)和立柱(2),拉森钢板桩(1)用于围成围堰的周圈挡水结构,立柱(2)竖直固定在围堰中心处,拉森钢板桩(1)朝向围堰内部的侧壁上固定有横梁(11),其特征在于:围堰内部还设置有支撑梁(7)和对接组件(3),立柱(2)上固定有承载板(21),对接组件(3)滑动设置在承载板(21)上,且沿远离或靠近立柱(2)方向滑动后与承载板(21)可拆卸连接;沿系梁长度方向,对接组件(3)两侧均设置有支撑梁(7),对接组件(3)用于将两侧的支撑梁(7)连接成整体且能调节相邻支撑梁(7)之间的距离;横梁(11)上固定有牛腿(12),支撑梁(7)远离对接组件(3)的端部架设在牛腿(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述对接组件(3)包括对接管(31),对接管(31)外壁与承载板(21)顶面抵接,对接管(31)上设置有定位板(22),定位板(22)横跨对接管(31)背离承载板(21)的周向外壁,定位板(22)端部与承载板(21)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述承载板(21)上开设有调位孔(23),调位孔(23)开设有多个,相邻调位孔(23)沿远离立柱(2)方向等距开设;定位板(22)上设置有螺栓,螺栓贯穿定位板(22)端部同时贯穿对应调位孔(23),螺栓与承载板(21)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述对接组件(3)还包括对接筒(32)、弧形板(33)和卡板(34),对接筒(32)直径大于对接管(31)直径,对接筒(32)封闭端与支撑梁(7)一端固定连接,弧形板(33)固定在对接管(31)外壁上,弧形板(33)沿对接管(31)外壁弧度设置,对接筒(32)的半径等于弧形板(33)的半径;卡板(34)固定在对接筒(32)内壁上,卡板(34)为弧形板(33)且沿对接筒(32)内壁弧度设置,卡板(34)设置有多个,相邻卡板(34)沿对接筒(32)长度方向间隔设置,间隔的距离为弧形板(33)的厚度,卡板(34)弧形内壁到对接筒(32)中心线的距离等于对接管(31)半径;沿支撑梁(7)长度方向,对接筒(32)和对接管(31)拼装时,卡板(34)和弧形板(33)的竖直投影不存在重合区域。
5.根据权利要求4所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述对接管(31)上开设有放置槽(4),放置槽(4)沿承载板(21)长度方向水平开设在对接管(31)外壁上,承载板(21)顶部与放置槽(4)槽底抵接。
6.根据权利要求5所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述弧形板(33)对称设置在对接管(31)外壁上,当承载板(21)顶部与放置槽(4)槽底抵接时,对称设置在对接管(31)外壁上的弧形板(33)的连线呈竖直状态。
7.根据权利要求6所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述支撑梁(7)外壁上设置有钢丝绳(5)和吊环(51),钢丝绳(5)一端与支撑梁(7)内外壁固定连接,另一端与吊环(51)固定连接;当钢丝绳(5)与支撑梁(7)的连接点位于支撑梁(7)顶部时,沿支撑梁(7)长度方向,弧形板(33)和卡板(34)的竖直投影存在重合区域。
8.根据权利要求2所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述定位板(22)和对接筒(32)之间设置有螺杆(6),螺杆(6)贯穿定位板(22)和对接筒(32),螺杆(6)一端与对接筒(32)可拆卸连接,另一端与定位板(22)可拆卸连接。
9.根据权利要求1所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:所述牛腿(12)与支撑梁(7)抵接的端面为弧形端面,且弧形弧度顺应支撑梁(7)外壁弧度。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种水中系梁施工用的围堰结构,其特征在于:其施工方法包括以下步骤:
S1、基坑开挖,打入拉森钢板桩(1);
S2、排水,安装立柱(2);
S3、安装横梁(11)并在对应位置焊接牛角,在立柱(2)对应位置上焊接承载板(21);
S4、将支撑梁(7)和对接组件(3)起吊到围堰内部组装,组装完毕后起吊到承载板(21)上,并将对接管(31)固定在承载板(21)上;
S5、将吊环(51)固定在立柱(2)上。
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