CN206467659U - 大型u型钢板桩施工用导向架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型U型钢板桩施工用导向架，其包括：第一支撑架、第二支撑架以及若干的连接导向杆，所述第一支撑架210和第二支撑架对称设置，且第一支撑架和第二支撑架的上下两端之间分别通过若干的连接导向杆可调节连接。本实用新型提供的导向架，其结构简单，强度大，易于组装，且该导向架能够与大型U型钢板桩配合，对其沉桩过程同时进行上下两端的限位和导向，大大提高沉桩精度高，并且有效控制桩偏位以及桩顶标高。

Description

大型U型钢板桩施工用导向架

技术领域

本实用新型涉及水利工程，具体涉及内河航道的整治技术。

背景技术

在公路越来越拥堵的情况下，充分挖掘内河航运对集装箱疏运功能，将从许多方面支撑和推动未来经济社会的全面发展。根据国际集装箱枢纽港发展经验，内河集装箱是集装箱大港至关重要的集疏运方式，内河航道的开发与整治成为了目前社会发展较为重大的工程。

其中内河航道的开发与整治一般包括以下工程：

航道的疏浚和开挖工程；航道的护岸工程；停泊区工程；航道护岸沿线排水工程；支流桥及其引道工程；防汛道路工程等。

U型钢板桩为非标准型号钢板桩，可作为停泊区的前排桩基，起到止水防渗的作用，目前在内河治理工程中，普遍采用砼板桩作为前排止水桩，采用工艺为步履式锤击沉桩工艺。由于一般U型钢板桩为超宽且钢板桩本身柔性较大，因此采用锤击沉桩工艺不太现实。

据此可采用PC450振动机械手陆上沉桩的工艺。与单根桩沉桩不同，一般前排U型钢板桩是连续的，相邻钢板桩之间必须通过锁扣抱死连接以起到挡水作用，施工时主要控制其垂直于设计轴向位置的偏差，因为一旦前一根钢板桩如果定位不准，与设计轴线出现偏差，后一根钢板桩很难调整到位，这样会增大整排钢板桩扭曲的概率，进而有相邻钢板桩脱榫的隐患起不到挡水作用。

实用新型内容

针对现有连续U型钢板桩作为前排止水桩在施工过程中所存在的问题，需要一种沉桩精度高，桩偏位以及桩顶标高能够得到有效控制的施工方案。

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大型U型钢板桩施工用导向架，以提高沉桩精度高，并有效的控制桩偏位以及桩顶标高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的大型U型钢板桩施工用导向架，包括：第一支撑架、第二支撑架以及若干的连接导向杆，所述第一支撑架210和第二支撑架对称设置，且第一支撑架和第二支撑架的上下两端之间分别通过若干的连接导向杆可调节连接。

优选的，所述第一支撑架或第二支撑架主要包括上连接杆、下连接杆以及若干的支撑杆，所述上连接杆和下连接杆上下对称设置，两者之间通过若干的支撑杆连接支撑。

优选的，所述若干支撑杆之间等距分布。

优选的，所述上连接杆和下连接杆选用30号H型钢，所述支撑杆选用25号H型钢，通过焊接的方式连接形成相应的支撑架。

优选的，所述若干连接导向杆分为两组，第一组中的若干连接导向杆，根据U型钢板桩的宽度水平间隔分布，第一组中的若干连接导向杆的一端与第一支撑架的顶端固定连接，另一端与第二支撑架的顶端可拆卸连接；同时，连接导向杆中安置液压泵，且液压泵的动作端可沿连接导向杆在水平方向上相对于第二支撑架进行伸缩运动；

第二组中的若干连接导向杆，根据U型钢板桩的宽度水平间隔分布，且第二组中的若干连接导向杆的一端与第一支撑架的底端固定连接，另一端与第二支撑架的底端可拆卸连接；同时，连接导向杆中安置液压泵，且液压泵的动作端可沿连接导向杆在水平方向上相对于第二支撑架进行伸缩运动。

本实用新型提供的导向架，其结构简单，强度大，易于组装，且该导向架能够与大型U型钢板桩配合，对其沉桩过程同时进行上下两端的限位和导向，大大提高沉桩精度高，并且有效控制桩偏位以及桩顶标高。

再者，基于本导向架进行U型钢板桩的沉桩施工，相对于现有技术具有如下优点：

(1)沉桩精度高，有效的控制桩偏位以及桩顶标高；

(2)有效控制调整桩位次数，提高沉桩效率，节约工期；

(3)有效减少因反复调整拔插而引起的桩顶撕裂，节约施工成本。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例中U型钢板桩的结构示意图；

图2为本实用新型实例中U型钢板桩沉桩示意图；

图3为本实用新型实例中导向架的结构示意图；

图4为图3所示导向架在A-A方向的剖视图；

图5为图3所示导向架在B-B方向的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

U型钢板桩在码头、山石、固定、防波堤、导流堤、浮标、船坞、水闸、引水管、地基、防渗墙、挡水墙等防水要求较高的项目中经常被应用。随着工程止水要求的不断提高，U型钢板桩从最初的U型槽，发展为现今普遍使用的拉森钢板桩，防渗、止水的能力大大提高。

然而拉森钢板桩在沉桩过程中锁扣处很容易发生脱扣，止水功能仍然存在局限。而锁扣式U型钢板桩对比拉森钢板桩，新的锁扣式U型钢板桩使用钢材更少，更为轻便，桩间密封效果更好，锁扣部位更为牢固抗侧压及止水防渗效果更佳，正在各水利工程中推广使用。

本实例将以锁扣式U型钢板桩为例进行说明。

参见图1，其所示为本实例中锁扣式U型钢板桩的结构示意图。该U型钢板桩100为非标准型号钢板桩，为超宽钢板桩，该钢板桩有效宽度为1.28m，厚度9.75mm，长度15m。

该结构的U型钢板桩100可作为水利工程中停泊区的前排桩基，起到止水防渗的作用，目前在内河治理工程中，普遍采用砼板桩作为前排止水桩，采用工艺为步履式锤击沉桩工艺；由此该U型钢板桩的桩身厚度只有9.75mm厚，钢板桩本身柔性较大，因此采用锤击沉桩工艺无法实施。

鉴于大型U型钢板桩打设质量要求比较高，本实例提供一种全新的施工工艺，该工艺首先，再在U型钢板桩打设的相应位置开挖沟槽；接着，分区段安插并振沉U型钢板桩，且在安插和振沉过程中对每个U型钢板桩上下同时进行限位和导向。

具体的，在相应钢板桩打设位置开挖沟槽至+1.2m标高后进行钢板桩打设，同时要求对相应岸坡位置进行清理，清除可能影响到沉桩的诸如块石等障碍物。

再者，由50t履带吊挂60KW振动锤进行沉桩作业，并且在沉桩作业过程中，采用导向架200对每个U型钢板桩100上下同时进行限位和导向(参见图2)。

针对上述大型U型钢板桩施工工艺，以下具体说明一下其实施过程。

一、钢板桩加工

参见图1，该钢板桩100在结构上包括钢板桩主体110和设置在钢板桩主体110两端的锁扣，包括子锁扣120和母锁扣130。

这里的钢板桩主体110为一体成型的对称结构，包括地板段111，对称设置在地板段111两端的斜板段112、113，以及水平对称设置在斜板段112、113顶端的平板段114、115(即钢板桩主体的侧翼)；平板段114、115的顶端(即自由端)分别设置子锁扣120和母锁扣130。由此构成的钢板桩100，其有效宽度为1.28m，厚度9.75mm，长度15m。

具体的，该钢板桩100的主体110采用Q345B钢一体制成，子锁扣120采用直径28mm的圆钢，母锁扣130采用直径48.3-7无缝钢管，并在无缝钢管开16mm宽的槽，以保证钢板桩锁扣互套后间隙不大于6.3mm，由此构成相邻钢板桩相互配合的锁扣、插扣。

本钢板桩全部采用一次成型的整根钢板桩，不需要对接；锁扣与钢板桩主体间的焊接为角焊缝，非全熔透焊缝，且加工后的钢板桩锁扣保持平直通顺。

为方便后续沉桩施工，运至现场之前本实例还对锁扣开槽边进行打磨，并涂抹黄油。

另外，在每根钢板桩底部圆钢侧应做成霹裂面；同时在钢板桩顶端开设两孔，便于夹具起吊。

二、定制导向架

根据本工程钢板桩尺寸形状，定做带有限位以及液压平衡装置的导向架。

参见图3-5，其所示为本实例中导向架200的结构示意图。由图可知，该导向架200主要包括第一支撑架210、第二支撑架220以及若干的连接导向杆230。

其中，第一支撑架210和第二支撑架220对称设置，且第一支撑架210和第二支撑架220的上下两端之间分别通过若干的连接导向杆230可调节连接(参见图4)。

这里的第一支撑架210和第二支撑架220结构相同，以第一支撑架210为例来说明支撑架的组成结构。

参见图3，第一支撑架210主要包括上连接杆211、下连接杆212以及若干的支撑杆213。上连接杆211和下连接杆212上下对称设置，两者之间通过若干的支撑杆213连接支撑，若干支撑杆213之间等距分布，由此保证构成的支撑架210具有足够的强度。

对于支撑杆213的具体数量，可根据实际需求而定。

对于第二支撑架220，其结构与第一支撑架210相同，此处不加以赘述。

在具体实现时，构成支撑架的上连接杆、下连接杆优选30号H型钢；而其中的支撑杆优选25号H型钢，它们之间通过焊接的方式连接形成相应的支撑架。如此，既便于实施，又能够大大提高支撑架的强度。

对于用于连接第一支撑架210和第二支撑架220的若干连接导向杆230，这些连接导向杆230分为两组，第一组中的若干连接导向杆230，根据U型钢板桩100的宽度水平间隔分布，这些连接导向杆230的一端与第一支撑架210的顶端固定连接，另一端与第二支撑架220的顶端可拆卸连接，以便待沉桩的U型钢板桩100插入；同时，在所有连接导向杆230中或相间的连接导向杆230中安置液压泵，且液压泵的动作端可沿连接导向杆在水平方向上相对于第二支撑架220进行伸缩运动，以从顶部对插在第一支撑架210和第二支撑架220间的U型钢板桩100的沉桩过程进行限位和导向。

第二组中的若干连接导向杆230，设置在第一支撑架210和第二支撑架220的底端，并与第一组中的若干连接导向杆相对应。该组中的若干连接导向杆230的一端与第一支撑架210的底端固定连接，另一端与第二支撑架220的底端可拆卸连接，以便待沉桩的U型钢板桩100插入；同时，在所有连接导向杆230中或相间的连接导向杆230中安置液压泵，且液压泵的动作端可沿连接导向杆在水平方向上相对于第二支撑架220进行伸缩运动，以从底部对插在第一支撑架210和第二支撑架220间的U型钢板桩100的沉桩过程进行限位和导向。

在具体实现时，连接导向杆230采用30号H型钢并在其内侧加装液压泵来构成。

在此基础上，为了便于工人操作以及提高施工的安全性，本实例进一步在导向架200的顶部加装人行板240。

参见图4和图5，该人行板240截面为L形，沿第一支撑架210和第二支撑架220的延伸方向，对称设置在第一支撑架210和第二支撑架220顶部外侧端，并与第一支撑架210和第二支撑架220顶部连成一平面。

三、钢板桩沉桩施工

3.1沉桩准备

在沉桩之前必须对现场进行检查，在轴线方向利用钢钎探测或用挖样洞的方法探测是否有地下管线和障碍物，如发现有管线、障碍物必须进行处理，以确保轴线及沉桩质量，避免造成破坏和损失。

检查完场地之后利用全站仪放出钢板桩轴线以及需要开挖面边线，考虑到钢板桩顶高程为+1.4m，本实例中沟槽需开挖到+1.2m高程。

3.2安装导向架

用于导向架安装的履带吊进场就位，以用于现场组装和调试导向架。

在打桩位置两侧整平用于安放导向架(在导向架下面两端各放一块道板，便于调节导向架水平)，再通过履带吊进行安装，并进行调试，完成导向架的安装。

3.3钢板桩振沉

首先，需要将待振沉的大型U型钢板桩运抵施工现场，并进行预处理(如桩身划线)；

接着，沿导向架的长度方向将待大型U型钢板桩吊装插入导向架，在插入导向架时，相邻钢板桩间通过其上的锁扣互套配合(即将锁扣插入插扣中)；再由50t履带吊挂60KW振动锤进行沉桩作业，并且在沉桩作业过程中，由导向架对每个U型钢板桩上下两端同时进行限位和导向。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.大型U型钢板桩施工用导向架，其特征在于，所述导向架包括：第一支撑架、第二支撑架以及若干的连接导向杆，所述第一支撑架和第二支撑架对称设置，且第一支撑架和第二支撑架的上下两端之间分别通过若干的连接导向杆可调节连接。

2.根据权利要求1所述的大型U型钢板桩施工用导向架，其特征在于，所述第一支撑架或第二支撑架主要包括上连接杆、下连接杆以及若干的支撑杆，所述上连接杆和下连接杆上下对称设置，两者之间通过若干的支撑杆连接支撑。

3.根据权利要求2所述的大型U型钢板桩施工用导向架，其特征在于，所述若干支撑杆之间等距分布。

4.根据权利要求3所述的大型U型钢板桩施工用导向架，其特征在于，所述上连接杆和下连接杆选用30号H型钢，所述支撑杆选用25号H型钢，通过焊接的方式连接形成相应的支撑架。

5.根据权利要求1所述的大型U型钢板桩施工用导向架，其特征在于，所述若干连接导向杆分为两组，第一组中的若干连接导向杆，根据U型钢板桩的宽度水平间隔分布，第一组中的若干连接导向杆的一端与第一支撑架的顶端固定连接，另一端与第二支撑架的顶端可拆卸连接；同时，连接导向杆中安置液压泵，且液压泵的动作端可沿连接导向杆在水平方向上相对于第二支撑架进行伸缩运动；

第二组中的若干连接导向杆，根据U型钢板桩的宽度水平间隔分布，且第二组中的若干连接导向杆的一端与第一支撑架的底端固定连接，另一端与第二支撑架的底端可拆卸连接；同时，连接导向杆中安置液压泵，且液压泵的动作端可沿连接导向杆在水平方向上相对于第二支撑架进行伸缩运动。