CN208309610U - 一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢吊箱的技术领域，具体为一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：包括钢吊箱底板、支撑构造、套筒构造和钢吊箱套板，所述支撑构造顶部安装钢吊箱底板，所述钢吊箱底板通过钢吊箱套板与钢护筒连接；所述支撑构造下部安装有套筒构造，所述套筒构造底部设有套筒套板，所述套筒套板套于钢护筒；利用此装置进行的施工方法。本实用新型免除钢吊箱的封底混凝土，节省较多混凝土，实现可观的经济效益，大大缩短施工工期，止水效果良好，结构安全可靠，同时结构简单，施工简便。

Description

一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢吊箱的技术领域，具体为一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置及其施工方法。

背景技术

近年来，随着我国高速公路建设的蓬勃发展，跨越大江、大河、海湾、海峡等特大型桥梁不断涌现，大量深水桥梁的建设必然给桥梁基础的施工提出更高的要求。我国幅员辽阔，水文、地质、气候条件复杂多变，桥梁水上基础施工的方法及难易程度各有不同，水上基础施工因不可见的未知因数多、变数大，特别是复杂水文地质条件下的桥梁基础施工难度较大，已经成为大型桥梁施工中的最关键技术。

钢吊箱适用于高桩承台施工，通过侧板和底板提供承台施工的干作业环境，达到这个目标主要通过实现以下几个关键技术：（1）设计受力满足要求的钢吊箱底板和侧板结构；（2）壁板间及壁板和底板间的止水问题；（3）解决钢吊箱底板与钢护筒之间的连接问题，使得钢吊箱承受竖向力（水浮力和承台混凝土流塑状态的竖向作用）时处于安全状态，并且钢护筒与钢吊箱底板间无渗漏现象。

对于第一个问题的结构设计，已经具有很成熟的设计方法和经济的设计标准；对于第二个问题，焊缝饱满合格，板间通过橡胶止水带能够实现很好的止水效果；对于第三个问题，一般采用封底混凝土和钢护筒上焊接剪力键等方式实现。

针对上述的第三个问题，采用一般的方法封底砼使用量过多，采用免封底砼方法又影响一些钢吊箱内的构造设置。

经检索有关钢吊箱的中国专利文献，现列举一些如下：

1、中国专利<申请号>201720746402.5<实用新型名称>一种整体吊装的钢吊箱<摘要>本实用新型公开了一种整体吊装的钢吊箱，属于梁下部结构施工领域，包括底板结构、壁体结构、挑梁、侧向稳定支撑和型钢吊杆，底板结构和壁体结构拼装成钢吊箱的底面和四壁，若干根侧向稳定支撑沿横、纵桥向十字交叉连接于四壁的壁体结构之间，若干根挑梁沿横、纵桥向十字交叉设于钢吊箱顶面，挑梁端部与壁体结构纵梁焊接，挑梁十字交叉处设有吊耳，侧向稳定支撑结构位于挑梁结构下方，若干根型钢吊杆连接于底板结构和挑梁之间。本实用新型的一种整体吊装的钢吊箱，降低施工难度及工耗、缩短施工工期，同时安装精度更易控制。

2、中国专利<申请号>201611051443.9<发明名称>一种拼装式钢吊箱<摘要>本发明涉及一种拼装式钢吊箱，包括侧壁和底板，所述侧壁和底板设有结构梁和面板；所述侧壁包括多块单元侧板，所述单元侧板是设有所述结构梁的、面板为矩形的单元侧板，所述单元侧板的四边设有单元板连接边，相邻的所述单元侧板通过所述单元板连接边互相连接组装成侧壁；所述底板的周边设有底板连接边，所述单元侧板的单元板连接边与所述底板的底板连接边连接。

3、中国专利<申请号>201420159102.3<实用新型名称>一种拼装式钢吊箱<摘要>本实用新型大型钢吊箱，包括底板和侧板，所述侧板分为内壁板和外壁板，所述内壁板和外壁板之间设有支撑桁架，所述支撑桁架包括多个间距相同的竖向片架。将传统的大型钢吊箱内外壁板之间的环形桁架改为竖向片式桁架，可以预先制作好竖向的片架，在现场组装时将片架一片一片插入内外壁板之间，再固定连接一体。

4、中国专利<申请号>201510085637.X<发明名称>一种钢吊箱及定位施工方法<摘要>本发明涉及桥梁建造技术领域，尤其涉及一种钢吊箱及定位施工方法。该钢吊箱包括吊箱底板、吊箱侧板、导向管和限位牛腿；所述吊箱侧板垂直设置于吊箱底板的边缘，且与吊箱底板围成一顶部敞口的箱体；所述吊箱底板上有设用于穿设桩基钢护筒的安装孔；所述限位牛腿设置于安装孔的边缘；所述导向管设置于桩基钢护筒上且与吊箱侧板紧贴，用于引导箱体沿桩基钢护筒的轴向沉放。

从上述公开的文献可知，钢吊箱整体结构安装及拆装上均不是很便利，底板与侧板之间的密闭性欠缺，容易造成漏水；损耗的混凝土也较多；为了克服这些缺陷，需对现有钢吊箱的技术进行创新。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，而提供了一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置及其施工方法，采用无封底混凝土的钢吊箱底板，大大减少钢吊箱混凝土用量，又不影响承台钢筋的布置，减少施工工序，加快了施工进度，产生较大的经济效益；并解决了其受力问题和提供了施工方法。

为了实现上述本实用新型的目的，采用如下技术方案：

一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，包括钢吊箱底板、支撑构造、套筒构造和钢吊箱套板，所述支撑构造顶部安装钢吊箱底板，所述钢吊箱底板通过钢吊箱套板与钢护筒连接；所述支撑构造下部安装有套筒构造，所述套筒构造底部设有套筒套板，所述套筒套板套于钢护筒，而所述钢吊箱底板四周安装钢吊箱侧板。

所述套筒构造包括套筒体和套筒底板，所述套筒体底部安装套筒底板，所述套筒底板设有套筒套板。

所述套筒底板设有套筒底板加劲肋、套筒底板内环形加劲肋和套筒底板外环形加劲肋，所述套筒底板加劲肋安装于套筒底板底面，其两端分别对应与套筒底板内环形加劲肋和套筒底板外环形加劲肋连接。

所述套筒体采取钢板卷制而成。

所述套筒体底部外壁与套筒底板之间设有外三角形加劲板。

所述套筒体顶部外壁与套筒底板之间设有加劲板。

所述套筒体底部内壁与套筒底板之间安装有内三角形加劲板。

所述支撑构造包括圆形梁、斜梁、横梁和纵梁，所述圆形梁安装有按圆周均等分布的短节梁，位于纵向的短节梁安装有横梁，位于横向的短节梁安装有纵梁；而所述短节梁两两之间设有斜梁；所述纵梁、横梁均安装有若干根加劲梁。

上述装置其施工方法包括以下步骤：

（1）下放钢护筒，进行桩基施工，同时根据钢吊箱设计图纸进行钢吊箱底板、钢吊箱侧板和支撑构造的制作；

（2）根据施工图纸制作安装套筒底板加劲肋、套筒底板、套筒套板、套筒底板内环形加劲肋和套筒底板外环形加劲肋；

（3）将套筒底板和套筒体焊接，并安装焊接套筒底板与套筒体之间的内、外三角形加劲板；

（4）将套筒体与支撑构造进行连接，并安装套筒体与支撑构造之间的加劲板；

（5）在距离水面1.8m左右的钢护筒上焊接牛腿，搭建操作平台，即为钢吊箱拼装平台，吊装钢吊箱底板，套筒底板支撑于牛腿上，并安装吊箱悬吊系统；

（6）安装钢吊箱侧板、内支撑、下放导向系统和吊放系统，将钢吊箱下放到位；

（7）安装套筒套板并将其下放到套筒底板上，将套筒底板与钢护筒之间的间隙封堵，并浇筑比套筒顶低5cm的水下混凝土，养生达到强度要求后，实现钢吊箱与钢护筒之间的连接；

（8）安装抗浮压杆，完成围堰内抽水，清除混凝土浮浆，并在套筒内铺装砂浆层，使得砂浆面与钢吊箱底板持平；

（9）安装钢吊箱套板于钢吊箱底板上，将钢吊箱套板内环边与钢护筒外壁满焊，外环边与钢吊箱底板钢板满焊，两弧形钢板接缝进行满焊连接，完成所有钢吊箱套板的安装；

（10）拆除钢吊箱悬吊系统、抗浮压杆和内导向系统，进行承台钢筋绑扎和混凝土浇筑工作，完成承台施工。

本实用新型与现有技术相比突出的实质性特点和显著的进步至少具有以下几点：

1.本实用新型采用无封底混凝土的钢吊箱底板，大大减少钢吊箱混凝土用量，又不影响承台钢筋的布置，减少施工工序，施工简便可靠，加快施工进度，产生较大的经济效益。

2.本实用新型套筒顶预留的5cm砂浆调平层，增加后期止水的一道装置。

3.本实用新型钢吊箱套板在围堰抽水完成后施做，并且与钢吊箱底板和钢护筒满焊焊接，增加了一道止水装置和增强了钢吊箱底板与钢护筒之间的连接。

4.本实用新型采用桶状套筒，即节省套筒与钢护筒之间填充的混凝土量，受径向力的桶状壁板是较好的结构形式选择，套筒与钢护筒及其间混凝土填料能够保证结构竖向抗力以及钢吊箱底板和钢护筒之间的止水效果。

5.本实用新型套筒体和钢吊箱底板之间的连接钢板，增强两者的连接。

6.本实用新型套筒底板上的直角三角形钢板，加强了套筒底板和侧板的连接，同时也加强了套筒内混凝土填料与套筒之间的连接。

7.本实用新型采用无封底混凝土的钢吊箱底板，大大减少钢吊箱混凝土用量，减少施工工序，加快了施工进度，产生很大的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置的主视图；

图2为一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置示意图；

图3为一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置主视图；

图4为钢吊箱套板俯视示意图；

图5为套筒套板俯视示意图；

图中的序号和部件名称为：1-钢护筒，2-套筒体，3-钢吊箱底板，4-加劲板，5-内三角加劲板，6-外三角加劲板，7-套筒底板，8-套筒底板加劲肋，9-套筒底板内环形加劲肋，10-套筒底板外环形加劲肋，11-圆形梁，12-斜梁，13-横梁，14-纵梁，15-钢吊箱套板，16-套筒套板，17-套筒构造，18-钢吊箱侧板，19-钢吊箱内支撑，20-抗浮压杆，21-加劲梁，22-短节梁。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

参看图1-图5所示，

一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，包括钢吊箱底板3、支撑构造、套筒构造和钢吊箱套板15，所述支撑构造顶部安装钢吊箱底板3，所述钢吊箱底板3通过钢吊箱套板15与钢护筒1连接；所述支撑构造下部安装有套筒构造，所述套筒构造17底部设有套筒套板16，所述套筒套板16套于钢护筒1，而所述钢吊箱底板3四周安装钢吊箱侧板18；从而整体构成完整的钢吊箱结构；所以，每个钢护筒1均是对应安装有上述的装置；而钢吊箱底板3和钢吊箱侧板18之间采取满焊焊接，钢吊箱套板15与钢护筒1、钢吊箱底板3均是采取满焊焊接，满焊焊接方式能取得良好的密闭效果。

所述套筒构造17包括套筒体2和套筒底板7，所述套筒体2底部安装套筒底板7，所述套筒底板7设有套筒套板16，套筒套板16套于钢护筒1上；即在套筒底板7上开设孔，孔内安装套筒套板7，再套入钢护筒1；或是在套筒底板上开设半圆孔，由两个相同大小的半圆孔组合套于钢护筒，构成完整的连接装置。

所述套筒底板7设有套筒底板加劲肋8、套筒底板内环形加劲肋9和套筒底板外环形加劲肋10，所述套筒底板加劲肋8安装于套筒底板7底面，其两端分别对应与套筒底板内环形加劲肋9和套筒底板外环形加劲肋10连接；套筒底板加劲肋8、套筒底板内环形加劲肋9和套筒底板外环形加劲肋10不仅能对套筒底板7进行加强，而且能对整体套筒构造17进行加强，提高整体抗挤压能力，使得整体结构牢固稳定。

所述套筒体2采取钢板卷制而成，套筒体2安装时，需套于钢护筒1上，套筒体卷制而成的圆柱，其直径比钢护筒1直径大40-80cm。

所述套筒体2底部外壁与套筒底板7之间设有外三角形加劲板6，所述套筒体2顶部外壁与套筒底板7之间设有加劲板4，所述套筒体2底部内壁与套筒底板之间安装有内三角形加劲板5；外三角形加劲板6、加劲板4和内三角形加劲板5对套筒体2实现进一步加强作用，保证套筒体2在受力时不会发生变形，保证整体结构的稳定，从而确保整个施工过程的安全。

所述支撑构造包括圆形梁11、斜梁12、横梁13和纵梁14，所述圆形梁11安装有按圆周均等分布的短节梁22，位于纵向的短节梁22安装有横梁13，位于横向的短节梁22安装有纵梁14；而所述短节梁22两两之间设有斜梁12；所述纵梁14、横梁13均安装有若干根加劲梁21；横梁13和纵梁14、加劲梁21和纵梁14、横梁13和加劲梁21等之间相互连接构成井字型结构，既能实现作为拼装的操作平台，又能实现对整体钢吊箱结构进行支撑作用。

上述装置其施工方法包括以下步骤：

（1）下放钢护筒，进行桩基施工，同时根据钢吊箱设计图纸进行钢吊箱底板3、钢吊箱侧板18和支撑构造的制作；

（2）根据施工图纸制作安装套筒底板加劲肋4、套筒底板7、套筒套板16、套筒底板内环形加劲肋9和套筒底板外环形加劲肋10；

（3）将套筒底板7和套筒体2焊接，并安装焊接套筒底板7与套筒体2之间的内三角形加劲板5、外三角形加劲板6；

（4）将套筒体2与支撑构造进行连接，并安装套筒体2与支撑构造之间的加劲板4，加劲板4对支撑构造实现增强抗击受力的能力，又能起到提高支撑构造稳定性的作用；

（5）在距离水面1.8m左右的钢护筒1上焊接牛腿，作为钢吊箱拼装平台，吊装钢吊箱底板3，套筒底板7支撑于牛腿上，并安装吊箱悬吊系统；

（6）安装钢吊箱侧板18、钢吊箱内支撑19、下放导向系统和吊放系统，将钢吊箱下放到位；

（7）安装套筒套板16并将其下放到套筒底板7上，将套筒底板7与钢护筒1之间的间隙封堵，并浇筑比套筒顶低5cm的水下混凝土，养生达到强度要求后，实现钢吊箱与钢护筒之间的连接；

（8）安装抗浮压杆20，完成围堰内抽水，清除混凝土浮浆，并在套筒构造内铺装砂浆层，使得砂浆面与钢吊箱底板3持平；

（9）安装钢吊箱套板15于钢吊箱底板3上，将钢吊箱套板15内环边与钢护筒1外壁满焊，外环边与钢吊箱底板3钢板满焊，两弧形钢板接缝进行满焊连接，完成所有钢吊箱套板15的安装；

（10）拆除钢吊箱悬吊系统、抗浮压杆20和内导向系统，进行承台钢筋绑扎和混凝土浇筑工作，完成承台施工。

所述的抗浮压杆，压杆为工字钢，底部焊接水平钢板，钢吊箱下放到位，抽水前安装搭放在钢吊箱底板上表面，抗浮压杆顶端与钢吊箱吊装系统分配梁连接牢固即可。

实施应用例1：

新建某特大桥桥跨布置为1x40+（92+172+92）m，主桥全长356m，主桥为92+172+92波形钢腹板预应力混凝土连续刚构桥，引桥为1-40m预应力砼预制小箱梁，全长404.5m.主桥主梁采用单箱单室变截面波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁，主墩采用双肢实体墩，过渡墩采用双柱实体墩，下部基础采用承台接群桩基础，2#墩、3#墩均位于水中，采用搭设栈桥及钢平台方式施工桩基，再利用钢平台进行钢吊箱围堰施工。2#、3#的主墩承台为整体式，承台底面标高均为149.1m，承台顶面标高均为153.6m，承台厚度为4.5m，结构尺寸为18×16×4.5m。2#、3#墩水面测时常水位标高为153.6m。采用本实用新型对承台进行施工，避免封底混凝土的浇筑、顶标高调平工序，直接浇筑承台，缩减承台施工时间2周，节约混凝土432m³，施工便捷，具有较好的经济效益。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：包括钢吊箱底板、支撑构造、套筒构造和钢吊箱套板，所述支撑构造顶部安装钢吊箱底板，所述钢吊箱底板通过钢吊箱套板与钢护筒连接；所述支撑构造下部安装有套筒构造，所述套筒构造底部设有套筒套板，所述套筒套板套于钢护筒。

2.根据权利要求1所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述套筒构造包括套筒体和套筒底板，所述套筒体底部安装套筒底板，所述套筒底板设有套筒套板。

3.根据权利要求2所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述套筒底板设有套筒底板加劲肋、套筒底板内环形加劲肋和套筒底板外环形加劲肋，所述套筒底板加劲肋安装于套筒底板底面，其两端分别对应与套筒底板内环形加劲肋和套筒底板外环形加劲肋连接。

4.根据权利要求2所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述套筒体采取钢板卷制而成。

5.根据权利要求2所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述套筒体底部外壁与套筒底板之间设有外三角形加劲板。

6.根据权利要求2所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述套筒体顶部外壁与套筒底板之间设有加劲板。

7.根据权利要求2所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述套筒体底部内壁与套筒底板之间安装有内三角形加劲板。

8.根据权利要求1所述的免封底混凝土钢吊箱底板和钢护筒连接装置，其特征在于：所述支撑构造包括圆形梁、斜梁、横梁和纵梁，所述圆形梁安装有按圆周均等分布的短节梁，位于纵向的短节梁安装有横梁，位于横向的短节梁安装有纵梁；而所述短节梁两两之间设有斜梁；所述纵梁、横梁均安装有若干根加劲梁。