CN115652935B - 一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，涉及钢护筒浮运施工技术领域，包括以下步骤，第一步骤：钢护筒封堵及下放：钢护筒在岸边码头上分节加工，在接长胎架上焊接成型，护筒两端采用钢板和橡胶圈进行封堵。本发明通过具备钢护筒水上浮运，解决现有的施工方法在使用时，容易面临山岭深水库区超大直径钢护筒运输及安装难题，需要投入大型水上施工设备，并且不方便进行陆路运输困难的问题，通过以上结构结合以达到使施工方法在使用过程中，通过水上浮运对钢护筒进行运输，解决了山区道路通行条件差，陆路运输困难问题，降低对水上大型起重设备的需求；钢护筒接长依靠自身浮力的变化安装就位。
Description
技术领域
本发明涉及一种施工方法，涉及钢护筒浮运施工技术领域，具体涉及一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法。
背景技术
近年来，随着国民经济持续快速增长，我国交通基础设施投资建设稳定增长，公路和铁路路网正逐步完善，大型桥梁建设更是进入了一个飞速发展的黄金时期，国内外桥梁深水桩基础施工技术已取得了很大的发展，并在跨大江大河、深水湖泊库区或海域的大型桥梁桩基施工中均有了不同程度的应用，也取得了一些成功经验。然而，针对深水、大型起吊设备和驳船无法进入的山区深水湖泊、库区桥梁基础的施工技术研究仍然较少，特别是大直径永久钢护筒运输及安装技术研究方面还不系统、不完善，缺少此类有效的经验借鉴。
现有技术中，提出了公开号为CN113774936A，公开日为2021年12月10日的中国专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种先桩基后围堰的双壁钢围堰浮运定位下沉施工方法，包括以下步骤：S1.搭建施工钢栈桥，在施工钢栈桥一侧采用浮箱在水中拼装口字型浮平台；利用吊车在浮平台上拼装底节围堰，并在底节围堰的顶角处固定临时钢支撑；S2.对浮箱注水使其下沉，直至底节围堰在水中自浮，进而使底节围堰和浮平台分离；在底节围堰上进行上部其他节段围堰拼装，完成双壁钢围堰整体拼装，并在双壁钢围堰内安装内支撑；S3.完成墩位处桩基施工，拆除钻孔平台，并对桩基钢护筒进行水下切割并使桩基钢护筒顶部低于底节围堰下端。
针对上述技术在实际使用的过程中，会存在以下问题：
1、现有的施工方法在使用时，容易面临山岭深水库区超大直径钢护筒运输及安装难题，需要投入大型水上施工设备，并且不方便进行陆路运输困难的问题；
2、现有的施工方法在使用过程中，容易对水质环境造成污染，并且水上施工设备较多，操作复杂，使用要求高，影响施工企业信誉度和知名度的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，包括以下步骤，
第一步骤：钢护筒封堵及下放：钢护筒在岸边码头上分节加工，在接长胎架上焊接成型，护筒两端采用钢板和橡胶圈进行封堵，并在顶部预留进气阀和排水阀，将两根钢护筒在斜坡道上并排放置并固定连接，下水前对钢护筒进行焊缝检测、气密性试验，验收合格后予以下水；
第二步骤：钢护筒水上浮运：钢护筒沿斜坡道滑落到浮运装置上，然后通过一艘小型动力舟牵引浮运至桩位处，到达桩位后解除两根钢护筒间的固定连接；
第三步骤：钢护筒竖立悬浮就位：包括1、注水单端下沉；2、钢护筒竖立悬浮；3、钢护筒牵引；
第四步骤：钢护筒接长下沉安装：继续注水排气使钢护筒持续下沉，逐步缩减钢护筒露出水面的高度，直至钢护筒外露高度可以自由穿越固定钢平台的贝雷梁下缘，关闭进水阀门，解开吊车吊钩，由人工牵引钢护筒至桩位处，此时关闭钢护筒顶部出气口开关，将出气口通过高压夹布橡胶管连接至空压机排气口，打开空压机运行开关，将空气输送至钢护筒内，利用气压将护筒内的水排出。随着钢护筒内气压增加，水位降低，自重减轻，钢护筒逐渐顶升，直至钢护筒顶口高出钢平台1-1.5m为止，钢护筒顶口四边焊接牛腿后临时固定于工钢井字架上；
第五步骤：水下割除密封底板：根据现场施工情况，在平台上对钢护筒进行接长，接长完成后继续注水使钢护筒下沉至河床顶，潜水员下潜割除底板密封钢板；
第六步骤：钢护筒封底：在固定平台顶上接长钢护筒，解除临时固定，再次注水使钢护筒缓慢下沉，直至钢护筒底口下沉至河床顶1.5m位置，由潜水员下潜入水进行钢护筒底板水下切除，回收底板。打开护筒顶部排气口开关，使钢护筒下沉至设计标高，完成钢护筒的下沉工作后，切除护筒顶板密封钢板，进行钢护筒封底和桩基钻进后续施工；
本发明技术方案的进一步改进在于：所述注水单端下沉：钢护筒到达桩位一侧的平台边后，将进水管道接入底部进水阀，打开进水阀开关，由水泵泵送水流至钢护筒内部，同时打开顶部排气阀，使护筒内空气能够顺利排出，保持内外压强稳定；所述钢护筒竖立悬浮：在进水管上设置流量计，用于进水量的准确计量，钢护筒底口在水的重力作用下缓慢下沉入水，护筒顶口逐渐抬升出水面，持续注水，直至钢护筒完全处于竖立悬浮状态；所述钢护筒牵引：在注水过程中为防止钢护筒发生滚动偏移，用履带吊系挂住护筒顶口，履带吊保持两吨吊重状态，当护筒完全处于竖立悬浮状态后，由履带吊缓慢牵引钢护筒至固定钢平台。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述浮运装置包括水上浮运主体，所述水上浮运主体的表面两侧固定安装有气囊连接端，所述气囊连接端的外侧固定安装有漂浮气囊，所述水上浮运主体的右侧搭接有钢护筒引导台。
所述水上浮运主体包括活动单元。
所述气囊连接端包括固定单元。
所述钢护筒引导台包括卡接单元。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述活动单元包括活动轴、固定连接杆、驱动机构，所述活动轴的表面活动安装在水上浮运主体的内壁上，所述固定连接杆的外侧固定安装在活动轴的内壁上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动机构的表面四周固定安装在水上浮运主体的内壁上。
采用上述技术方案，该方案中的驱动机构可以对活动轴进行驱动，使带动固定连接杆上的钢护筒引导台进行打开。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述固定单元包括主体支撑架、加固连接柱、辅助连接柱，所述主体支撑架的表面四周固定安装在气囊连接端的内壁上，所述加固连接柱的左右两侧固定安装在气囊连接端的内壁上。
采用上述技术方案，该方案中的主体支撑架可以对气囊连接端整体进行支撑，使气囊连接端在使用过程中更加稳固。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述加固连接柱的表面固定安装在主体支撑架的内壁上，所述辅助连接柱的左右两侧固定安装在气囊连接端的内壁上，所述辅助连接柱的表面固定安装在主体支撑架的内壁上。
采用上述技术方案，该方案中的加固连接柱与辅助连接柱结合可以配合主体支撑架对气囊连接端进行共同支撑，加强支撑效果。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述卡接单元包括驱动卡槽、连接固定槽、转轴卡槽，所述驱动卡槽开设于钢护筒引导台的表面上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述转轴卡槽开设于钢护筒引导台的内壁上，所述连接固定槽开设于转轴卡槽的内壁上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动卡槽的内壁搭接在驱动机构的表面上，所述连接固定槽的内壁固定安装在固定连接杆的表面四周，所述转轴卡槽的表面搭接在活动轴的表面上。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，为了具备钢护筒水上浮运，解决现有的施工方法在使用时，容易面临山岭深水库区超大直径钢护筒运输及安装难题，需要投入大型水上施工设备，并且不方便进行陆路运输困难的问题，通过以上结构结合以达到使施工方法在使用过程中，通过水上浮运对钢护筒进行运输，解决了山区道路通行条件差，陆路运输困难问题，降低对水上大型起重设备的需求；钢护筒接长依靠自身浮力的变化安装就位，减少了大量人员和大型机械设备的投入；钢护筒在岸边平整场地加工验收，避免了钢护筒的现场分节安装所产生的垂直度偏差，提高钢护筒施工质量。
2、本发明提供一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，为了具备钢护筒竖立悬浮就位，解决现有的施工方法在使用过程中，容易对水质环境造成污染，并且水上施工设备较多，操作复杂，使用要求高，影响施工企业信誉度和知名度的问题，通过以上结构结合以达到使施工方法在使用过程中，通过水压悬浮对钢护筒进行作用，较少使用水上施工设备，减少环境污染；钢护筒加工占用土地面积小，极大程度地保护了一级水源保护地湖山水库的生态环境；施工方法简单，便于操作，对设备要求低，进一步提高企业的信誉度和知名度。
3、本发明提供一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，为了具备气囊连接端、主体支撑架、加固连接柱、辅助连接柱、漂浮气囊，解决现有的水上浮运在使用过程中，钢护筒通过自身浮力漂浮在水面上，容易在水面发生摆动，导致钢护筒出现倾斜，影响装置对钢护筒运输效果的问题，通过以上结构结合以达到使压胶机在使用过程中，通过稳定机构使钢护筒在水面上运输更加平稳，避免出现摆动倾斜的情况，提高对钢护筒的运输效果。
4、本发明提供一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，为了具备活动轴、固定连接杆、驱动机构、钢护筒引导台，解决现有的水上浮运在使用过程中，装置在移动到指定位置后不方便将钢护筒放置到水中，导致装置对钢护筒放置不方便的问题，通过以上结构结合以达到使水上浮运在使用过程中，将固定在钢护筒与装置上的缆绳松开，然后通过活动机构使装置右侧进行打开，使钢护筒自动滑落到水中，有效提高装置的放置效果，并且减少人力消耗。
附图说明
图1为本发明的施工流程结构示意图；
图2为本发明的钢护筒竖立悬浮就位流程结构示意图；
图3为本发明的立体结构示意图；
图4为本发明的水上浮运主体部分立体结构示意图；
图5为本发明的气囊连接端剖视结构示意图；
图6为本发明的钢护筒引导台立体结构示意图。
图中：1、水上浮运主体；11、活动轴；12、固定连接杆；13、驱动机构；2、气囊连接端；21、主体支撑架；22、加固连接柱；23、辅助连接柱；3、漂浮气囊；4、钢护筒引导台；41、驱动卡槽；42、连接固定槽；43、转轴卡槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-6所示，本发明提供了一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，包括以下步骤，第一步骤：钢护筒封堵及下放：钢护筒在岸边码头上分节加工，在接长胎架上焊接成型，护筒两端采用钢板和橡胶圈进行封堵，并在顶部预留进气阀和排水阀，将两根钢护筒在斜坡道上并排放置并固定连接，下水前对钢护筒进行焊缝检测、气密性试验，验收合格后予以下水，第二步骤：钢护筒水上浮运：钢护筒沿斜坡道滑落到浮运装置上，然后通过一艘小型动力舟牵引浮运至桩位处，到达桩位后解除两根钢护筒间的固定连接，第三步骤：钢护筒竖立悬浮就位：包括1、注水单端下沉；2、钢护筒竖立悬浮；3、钢护筒牵引，第四步骤：钢护筒接长下沉安装：继续注水排气使钢护筒持续下沉，逐步缩减钢护筒露出水面的高度，直至钢护筒外露高度可以自由穿越固定钢平台的贝雷梁下缘，关闭进水阀门，解开吊车吊钩，由人工牵引钢护筒至桩位处，此时关闭钢护筒顶部出气口开关，将出气口通过高压夹布橡胶管连接至空压机排气口，打开空压机运行开关，将空气输送至钢护筒内，利用气压将护筒内的水排出，随着钢护筒内气压增加，水位降低，自重减轻，钢护筒逐渐顶升，直至钢护筒顶口高出钢平台1-1.5m为止，钢护筒顶口四边焊接牛腿后临时固定于工钢井字架上，第五步骤：水下割除密封底板：根据现场施工情况，在平台上对钢护筒进行接长，接长完成后继续注水使钢护筒下沉至河床顶，潜水员下潜割除底板密封钢板，第六步骤：钢护筒封底：在固定平台顶上接长钢护筒，解除临时固定，再次注水使钢护筒缓慢下沉，直至钢护筒底口下沉至河床顶1.5m位置，由潜水员下潜入水进行钢护筒底板水下切除，回收底板，打开护筒顶部排气口开关，使钢护筒下沉至设计标高，完成钢护筒的下沉工作后，切除护筒顶板密封钢板，进行钢护筒封底和桩基钻进后续施工，注水单端下沉：钢护筒到达桩位一侧的平台边后，将进水管道接入底部进水阀，打开进水阀开关，由水泵泵送水流至钢护筒内部，同时打开顶部排气阀，使护筒内空气能够顺利排出，保持内外压强稳定；钢护筒竖立悬浮：在进水管上设置流量计，用于进水量的准确计量，钢护筒底口在水的重力作用下缓慢下沉入水，护筒顶口逐渐抬升出水面，持续注水，直至钢护筒完全处于竖立悬浮状态；钢护筒牵引：在注水过程中为防止钢护筒发生滚动偏移，用履带吊系挂住护筒顶口，履带吊保持两吨吊重状态，当护筒完全处于竖立悬浮状态后，由履带吊缓慢牵引钢护筒至固定钢平台，浮运装置包括水上浮运主体1，水上浮运主体1的表面两侧固定安装有气囊连接端2，气囊连接端2的外侧固定安装有漂浮气囊3，水上浮运主体1的右侧搭接有钢护筒引导台4，水上浮运主体1包括活动单元，气囊连接端2包括固定单元，钢护筒引导台4包括卡接单元。
实施例2
如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：活动单元包括活动轴11、固定连接杆12、驱动机构13，活动轴11的表面活动安装在水上浮运主体1的内壁上，固定连接杆12的外侧固定安装在活动轴11的内壁上，驱动机构13可以对活动轴11进行驱动，使11带动固定连接杆12上的钢护筒引导台4进行打开，驱动机构13的表面四周固定安装在水上浮运主体1的内壁上，固定单元包括主体支撑架21、加固连接柱22、辅助连接柱23，主体支撑架21的表面四周固定安装在气囊连接端2的内壁上，主体支撑架21可以对气囊连接端2整体进行支撑，使气囊连接端2在使用过程中更加稳固，加固连接柱22的左右两侧固定安装在气囊连接端2的内壁上，加固连接柱22的表面固定安装在主体支撑架21的内壁上，辅助连接柱23的左右两侧固定安装在气囊连接端2的内壁上，加固连接柱22与辅助连接柱23结合可以配合主体支撑架21对气囊连接端2进行共同支撑，加强支撑效果，辅助连接柱23的表面固定安装在主体支撑架21的内壁上，卡接单元包括驱动卡槽41、连接固定槽42、转轴卡槽43，驱动卡槽41开设于钢护筒引导台4的表面上，转轴卡槽43开设于钢护筒引导台4的内壁上，连接固定槽42开设于转轴卡槽43的内壁上，驱动卡槽41的内壁搭接在驱动机构13的表面上，连接固定槽42的内壁固定安装在固定连接杆12的表面四周，转轴卡槽43的表面搭接在活动轴11的表面上。
下面具体说一下该超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法的工作原理。
如图1-6所示，在使用时，用钢板将超大直径钢护筒两端进行封堵，钢护筒依靠浮力漂浮于水面上，通过动力舟牵引将钢护筒浮运至桩位处。向钢护筒内泵水调节自重使钢护筒缓慢下沉并处于竖立悬浮状态，通过控制充排气和进放水，从而控制钢护筒的下沉和上浮，使其顺利穿过钢平台贝雷梁底后再次上浮至平台顶面进行临时固定。根据现场施工情况，在平台上对钢护筒进行接长，接长完成后继续注水使钢护筒下沉至河床顶，潜水员下潜割除底板密封钢板。然后再次对钢护筒进行排气，使钢护筒缓慢落入已经提前冲击入岩深度2m的孔位中。钢护筒就位完成后割除顶板密封钢板，进行钢护筒混凝土封底，完成钢护筒的下放安装。
上文一般性地对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，其特征在于：包括以下步骤， 第一步骤：钢护筒封堵及下放：钢护筒在岸边码头上分节加工，在接长胎架上焊接成型，钢护筒两端采用钢板和橡胶圈进行封堵，并在顶部预留排气阀，底部预留进水阀，将两根钢护筒在斜坡道上并排放置并固定连接，下水前对钢护筒进行焊缝检测、气密性试验，验收合格后予以下水； 第二步骤：钢护筒水上浮运：钢护筒沿斜坡道滑落到浮运装置上，然后通过一艘小型动力舟牵引浮运至桩位处，到达桩位后解除两根钢护筒间的固定连接； 第三步骤：钢护筒竖立悬浮就位：包括注水单端下沉；钢护筒竖立悬浮；钢护筒牵引； 第四步骤：钢护筒接长下沉安装：继续注水排气使钢护筒持续下沉，逐步缩减钢护筒露出水面的高度，直至钢护筒外露高度可以自由穿越固定钢平台的贝雷梁下缘，关闭进水阀，解开吊车吊钩，由人工牵引钢护筒至桩位处，此时关闭钢护筒顶部出气口开关，将出气口通过高压夹布橡胶管连接至空压机排气口，打开空压机运行开关，将空气输送至钢护筒内，利用气压将钢护筒内的水排出，随着钢护筒内气压增加，水位降低，自重减轻，钢护筒逐渐顶升，直至钢护筒顶口高出固定钢平台1-1.5m为止，钢护筒顶口四边焊接牛腿后临时固定于工字钢井字架上；第五步骤：水下割除密封底板：根据现场施工情况，在固定钢平台上对钢护筒进行接长，接长完成后继续注水使钢护筒下沉至河床顶，潜水员下潜割除底板密封钢板；第六步骤：钢护筒封底：在固定钢平台顶上接长钢护筒，解除临时固定，再次注水使钢护筒缓慢下沉，直至钢护筒底口下沉至河床顶1.5m位置，由潜水员下潜入水进行钢护筒底板水下切除，回收底板，打开钢护筒顶部出气口开关，使钢护筒下沉至设计标高，完成钢护筒的下沉工作后，切除钢护筒顶板密封钢板，进行钢护筒封底和桩基钻进后续施工;
所述注水单端下沉：钢护筒到达桩位一侧的固定钢平台边后，将进水管道接入底部进水阀，打开进水阀开关，由水泵泵送水流至钢护筒内部，同时打开顶部排气阀，使钢护筒内空气能够顺利排出，保持内外压强稳定；所述钢护筒竖立悬浮：在进水管道上设置流量计，用于进水量的准确计量，钢护筒底口在水的重力作用下缓慢下沉入水，钢护筒顶口逐渐抬升出水面，持续注水，直至钢护筒完全处于竖立悬浮状态；所述钢护筒牵引：在注水过程中为防止钢护筒发生滚动偏移，用履带吊系挂住钢护筒顶口，履带吊保持两吨吊重状态，当钢护筒完全处于竖立悬浮状态后，由履带吊缓慢牵引钢护筒至固定钢平台;所述浮运装置包括水上浮运主体(1)，所述水上浮运主体(1)的表面两侧固定安装有气囊连接端(2)，所述气囊连接端(2)的外侧固定安装有漂浮气囊(3)，所述水上浮运主体(1)的右侧搭接有钢护筒引导台(4)； 所述水上浮运主体(1)包括活动单元； 所述气囊连接端(2)包括固定单元； 所述钢护筒引导台(4)包括卡接单元;所述活动单元包括活动轴(11)、固定连接杆(12)、驱动机构(13)，所述活动轴(11)的表面活动安装在水上浮运主体(1)的内壁上，所述固定连接杆(12)的外侧固定安装在活动轴(11)的内壁上;所述驱动机构(13)的表面四周固定安装在水上浮运主体(1)的内壁上;所述卡接单元包括驱动卡槽(41)、连接固定槽(42)、转轴卡槽(43)，所述驱动卡槽(41)开设于钢护筒引导台(4)的表面上;所述转轴卡槽(43)开设于钢护筒引导台(4)的内壁上，所述连接固定槽(42)开设于转轴卡槽(43)的内壁上;所述驱动卡槽(41)的内壁搭接在驱动机构(13)的表面上，所述连接固定槽(42)的内壁固定安装在固定连接杆(12)的表面四周，所述转轴卡槽(43)的表面搭接在活动轴(11)的表面上。
2.根据权利要求1所述的一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，其特征在于：所述固定单元包括主体支撑架(21)、加固连接柱(22)、辅助连接柱(23)，所述主体支撑架(21)的表面四周固定安装在气囊连接端(2)的内壁上，所述加固连接柱(22)的左右两侧固定安装在气囊连接端(2)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种超大直径钢护筒整体浮运下沉就位施工方法，其特征在于：所述加固连接柱(22)的表面固定安装在主体支撑架(21)的内壁上，所述辅助连接柱(23)的左右两侧固定安装在气囊连接端(2)的内壁上，所述辅助连接柱(23)的表面固定安装在主体支撑架(21)的内壁上。
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