CN208998988U - 一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置，包括用于吊装围堰的精轧螺纹钢筋，所述精轧螺纹钢筋向下依次穿过：分配梁，所述精轧螺纹钢筋与所述分配梁通过螺母连接；下放横梁，所述下放横梁与所述分配梁之间设有液压千斤顶；液压泵站，与所述液压千斤顶连接，所述液压泵站上安装有液压变送器。与现有技术相比，本实用新型，通过液压泵站对液压千斤顶进行供油，通过液压变送器推算液压千斤顶的出力，可实现对不同水位下围堰承受波浪浮托力的实时监测。

Description

一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁施工领域，具体涉及一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置。

背景技术

在大力开发利用海洋资源的背景下，我国跨海大桥的建设正处于蓬勃发展阶段。跨海大桥与一般桥梁建设不同之处在于需要面对复杂的海洋环境，还需充分考虑到波浪荷载对桥梁的设计及建设有重要的影响。

跨海或跨江河桥梁的下部结构施工中，广泛采用大型围堰隔离施工水域，将水下环境变成施工作业区。大型围堰具有体积大、质量重、投资高的特点。跨江河桥梁围堰设计时,由于所处水域波浪较小，通常将波浪荷载等效为静载施加在围堰上。而决定围堰设计成败的关键因素是静力强度及静力变形是否满足要求。但是，对于跨海大桥的大型桥梁围堰来说，巨大的波浪冲击作用显而易见，必须充分关注波浪力动力作用。而波浪的浮托力是围堰设计及施工时必须考虑的重要荷载。但是目前并没有关于跨海桥梁围堰波浪浮托力的相关设计规范，在现有《港口与航道水文规范》(JTS145—2015)中只规定了港口高桩码头面板底部纵向浮托力的计算或圆柱底面浮托力的计算。而在跨海大桥中，围堰的截面一般采用矩形或哑铃形。可见，在目前设计规范中并没有相关规范对跨海大桥吊箱围堰承受的波浪浮托力进行明确规定。如中国实用新型专利CN104775442A公开的一种可拆装式单壁围堰结构及整体吊装施工方法，为由型钢和钢板组成的可拆装式结构，包括壁板、围檩、内支撑及吊挂系统；壁板的外表面设有竖肋和水平加强肋，壁板的底部连接有底板，壁板的内侧和外侧分别设有围檩，内支撑支撑于内侧的围檩上，外侧的围檩与竖肋采用螺栓连接，内侧的围檩与外侧的围檩之间设有自平衡对拉杆，自平衡对拉杆的内端锚固于内支撑的法兰上，外端锚固于外侧的围檩上；吊挂系统包括十字吊架、吊耳，每个十字吊架的4个端部分别设有螺纹钢吊杆，螺纹钢吊杆的下端锚固在底板托梁上。其采用浮吊吊装下沉，并未公开应对波浪浮托力的技术方案，而围堰结构属于大尺度结构，由于目前该结构承受的波浪浮托力无相关规范规定，研究中采用计算流体力学进行数值模拟或水槽试验，而大尺度足尺结构的浮托力的监测技术未见相关报道。虽然围堰下放会选择环境要素(风小、浪小)较有利的时间进行，但是围堰作为大临结构，约束往往并不充分，尤其在下放过程中，整个结构的约束处于最薄弱状态，且下放过程一般要持续较长的时间，因此，有必要对围堰下放过程中波浪的浮托力监测，以保证施工安全，此外，现阶段仅是从理论方面进行研究，缺乏实测资料验证，即使利用波浪水槽进行模型试验，但是由于水槽尺寸，结构缩尺等因素，无法获得较为精确的测量结果。

有鉴于此，急需大尺度结构浮托力的测试方法，实现对钢吊箱围堰进行原位波浪浮托力的监测，获得波浪浮托力的实际数据。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的围堰施工装置、方法存在的无法对围堰进行原位波浪浮托力监测，无法获得实际数据的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置，包括用于吊装围堰的精轧螺纹钢筋，所述精轧螺纹钢筋向下依次穿过：

分配梁，所述精轧螺纹钢筋与所述分配梁通过螺母连接；

下放横梁，所述下放横梁与所述分配梁之间设有液压千斤顶；

液压泵站，与所述液压千斤顶连接，所述液压泵站上安装有液压变送器。

在上述方案中，所述精轧螺纹钢筋上设有第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设置在所述分配梁的顶面上，所述第二锁紧螺母设置在所述下放横梁的顶面上。

在上述方案中，所述精轧螺纹钢筋设置为多条。

与现有技术相比，本实用新型，通过液压泵站对液压千斤顶进行供油，通过液压变送器推算液压千斤顶的出力，可实现对不同水位下围堰承受波浪浮托力的实时监测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型针对现有技术中无法实现对围堰进行原位波浪浮托力实测，无法获得波浪浮托力的实际数据，难以满足对施工质量和安全更高要求的问题，提供了一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置和方法。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置，包括用于吊装围堰10的精轧螺纹钢筋20，精轧螺纹钢筋20向下依次穿过分配梁30和下放横梁40，其中，精轧螺纹钢筋20与分配梁30通过螺母连接，下放横梁40与分配梁30之间设有液压千斤顶50。液压千斤顶50与液压泵站连接，液压泵站上安装有液压变送器。精轧螺纹钢筋20上设有第一锁紧螺母21和第二锁紧螺母22，第一锁紧螺母21设置在分配梁30的顶面上，第二锁紧螺母22设置在下放横梁40的顶面上。优选的，精轧螺纹钢筋20设置为多条，液压变送器连接有显示仪表。

本实用新型，精轧螺纹钢筋20通过第一锁紧螺母21与分配梁30固定连接，通过第一锁紧螺母21和第二锁紧螺母22可起到锁紧的作用，防止精轧螺纹钢筋20在围堰10的重力作用下向下移动，液压千斤顶50用于推动分配梁30，控制分配梁30的升降距离，由此下放精轧螺纹钢筋20，进而下放围堰10，下放过程中，通过液压变送器可获得不同时刻液压泵站管路内的油压，即可得到不同时刻液压千斤顶50所受的压力。

本实用新型提供的跨海桥梁钢吊箱围堰波浪浮托力测试装置，用于监测围堰10处于不同深度时，所受的波浪浮托力，采用的方法为：

将围堰10在桥位拼装完成后，利用液压千斤顶50对其进行逐步下放，在围堰10入水后，通过液压泵站对液压千斤顶50供油，由此实现对液压千斤顶50的出力控制，即控制围堰10的下沉，由于液压泵站上安装有液压变送器，在对围堰10下放过程的实时监测中，通过检测液压千斤顶50的油压变化，推算出液压千斤顶50的受力。在围堰10未入水之前，通过液压变送器监测的油压变化，可以得到围堰10的重力，围堰10入水后，通过液压变送器监测的油压变化，可以得到围堰10所受重力、浮力及波浪浮托力的合力，通过控制千斤顶50的压力为定值，即暂停对围堰10的下放，此时，围堰10的重力为定值，而在围堰10所在位置处受到的浮力也为定值，由于波浪浮托力并非恒力，且呈周期性规律变化，液压变送器的读数也在一定范围内变化，通过液压变送器可以测得该合力的最小值和最大值，即合力的幅值，该幅值即为围堰10所受的波浪浮托力的大小。优选的，可以将围堰10下放至不同深度处，通过液压变送器可以测得不同深度下围堰10所受的波浪浮托力。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)利用围堰施工过程进行测试，可以在桥址处实测围堰承受的浮托力；

(2)在测试过程中可以控制围堰下放高程，测试不同水位下围堰承受的浮托力；

(3)测试方法简单、易于操作。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置，包括用于吊装围堰的精轧螺纹钢筋，其特征在于，所述精轧螺纹钢筋向下依次穿过：

分配梁，所述精轧螺纹钢筋与所述分配梁通过螺母连接；

下放横梁，所述下放横梁与所述分配梁之间设有液压千斤顶；

液压泵站，与所述液压千斤顶连接，所述液压泵站上安装有液压变送器。

2.根据权利要求1所述的一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置，其特征在于，所述精轧螺纹钢筋上设有第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设置在所述分配梁的顶面上，所述第二锁紧螺母设置在所述下放横梁的顶面上。

3.根据权利要求1所述的一种跨海大桥钢吊箱围堰波浪浮托力监测装置，其特征在于，所述精轧螺纹钢筋设置为多条。