本發(fā)明屬于橋梁水下施工領域,是水上工程結構施工的鋼圍堰裝置,尤其涉及一種拼裝式鋼吊箱。
背景技術:
鋼吊箱圍堰目前廣泛應用于深水高樁承臺施工,其結構主要由側板、底板、內支撐、懸吊系統(tǒng)四部分組成。在深水樁基完成后, 用吊裝設備將鋼吊箱安裝下放,使整個鋼吊箱(及以后封底混凝土)懸吊在樁基鋼護筒頂部,然后灌注水下混凝土封底,待封底混凝土形成強度后,鋼吊箱即和封底混凝土結合在一起,并通過混凝土錨固在樁基鋼護筒上,抽干水后,撤去原來的鋼吊箱懸吊系統(tǒng),然后進行一系列承臺施工。目前存在的技術問題是:
1、對于焊接連接拼裝式鋼吊箱,其缺點是澆筑封底混凝土后很難進行拆除,只能采用水下切割方式拆除鋼吊箱,不僅工作量大,而且施工成本大。
2、對于現有的螺栓連接拼裝式單壁鋼吊箱,由于靜水壓力對鋼吊箱壁板產生壓應力很大,鋼吊箱側壁需要設置縱橫向結構梁,通常采用抗彎能力強的工字鋼或者H型鋼,為了拼裝連接,要在每塊壁板的四周設置與結構梁焊接的連接鋼板。這樣的結構增大施工工作量,且要使連接鋼板形成平整的連接面也具有相當難度,如果加工出現缺陷會導致漏水。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是提出一種拼裝式鋼吊箱的技術方案,提高拼裝質量,避免滲漏。
為了實現上述目的,本發(fā)明的技術方案是:一種拼裝式鋼吊箱,包括側壁和底板,所述側壁和底板設有結構梁和面板;所述側壁包括多塊單元側板,所述單元側板是設有所述結構梁的、面板為矩形的單元側板,所述單元側板的四邊設有單元板連接邊,相鄰的所述單元側板通過所述單元板連接邊互相連接組裝成側壁;所述底板的周邊設有底板連接邊,所述單元側板的單元板連接邊與所述底板的底板連接邊連接。
更進一步,所述單元板連接邊和所述底板連接邊采用規(guī)格相同的槽鋼構成,在所述槽鋼的腹板上設有用于螺栓連接的連接孔,所述單元板連接邊和單元板連接邊之間、以及單元板連接邊和所述底板連接邊之間通過螺栓固定連接。
更進一步,所述槽鋼的高度與所述側壁的結構梁的高度相同。
更進一步,在所述槽鋼的腹板上設有兩排交錯排列的所述連接孔。
更進一步,所述單元板連接邊包括直連接邊、斜連接邊和角連接邊;直連接邊和斜連接邊與所述結構連接,所述直連接邊的端面垂直于所述單元側板的面板,所述斜連接邊的端面與所述單元側板的面板之間設有傾角;所述角連接邊從所述單元側板的側邊伸出,所述角連接邊通過加強筋固定在所述單元側板的側邊。
更進一步,一種所述單元側板是直連接單元側板,所述直連接單元側板的四邊為直連接邊。
更進一步,一種所述單元側板是角連接單元側板,所述角連接單元側板的上下兩邊為直連接邊,所述角連接單元側板的左右兩邊分別為角連接邊和斜連接邊。
更進一步,所述底板連接邊從所底板的邊框伸出。
更進一步,所述底板連接邊通過加強筋固定在所述底板的邊框。
更進一步,互相連接的所述單元板連接邊之間設有膨脹型止水帶,互相連接的所述單元板連接邊與底板連接邊之間設有膨脹型止水帶。
本發(fā)明的有益效果是:采用標準型材作為側壁和底板的連接邊,標準型材結構強度高,加工面平整,連接規(guī)整,配合精度高,可顯著提高鋼吊箱的擋水效果,且加工方便,可降低施工成本。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細描述。
附圖說明
圖1是本發(fā)明側壁和底板分解圖;
圖2是本發(fā)明直連接單元側板結構圖;
圖3是本發(fā)明角連接單元側板結構圖;
圖4是本發(fā)明整體組裝圖;
圖5是圖4的A局部放大圖,是直連接單元側板連接的水平面剖面圖;
圖6是4的B局部放大圖,是直連接單元側板與底板連接的垂直面剖面圖;
圖7是4的C局部放大圖,是直連接單元側板與角連接單元側板連接的水平面剖面圖;
圖8是4的D局部放大圖,是角連接單元側板互相連接的水平面剖面圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3,一種拼裝式鋼吊箱,包括側壁和底板,所述側壁和底板設有結構梁和面板;所述側壁包括多塊單元側板(包括圖中10,20),所述單元側板是設有所述結構梁(包括圖中11,21)的、面板為矩形的單元側板,所述單元側板的四邊設有單元板連接邊(包括圖中12,22,23,24),相鄰的所述單元側板通過所述單元板連接邊互相連接組裝成側壁;所述底板30的周邊設有底板連接邊31,所述單元側板的單元板連接邊與所述底板的底板連接邊連接。
所述單元板連接邊和所述底板連接邊采用規(guī)格相同的槽鋼構成,在所述槽鋼的腹板上設有用于螺栓連接的連接孔(包括圖中13,25,32),所述單元板連接邊和單元板連接邊之間、以及單元板連接邊和所述底板連接邊之間通過螺栓40固定連接。
所述槽鋼的高度與所述側壁的結構梁的高度相同。
在所述槽鋼的腹板上設有兩排交錯排列的所述連接孔。
所述單元板連接邊包括直連接邊(包括圖中12,22)、斜連接23邊和角連接邊24;直連接邊和斜連接邊與所述結構梁連接,所述直連接邊的端面垂直于所述單元側板的面板(圖中14,26),所述斜連接邊的端面與所述單元側板的面板之間設有傾角α;所述角連接邊從所述單元側板的側邊伸出,所述角連接邊通過加強筋27固定在所述單元側板的側邊。
一種所述單元側板是直連接單元側板,所述直連接單元側板的四邊為直連接邊。
一種所述單元側板是角連接單元側板,所述角連接單元側板的上下兩邊為直連接邊,所述角連接單元側板的左右兩邊分別為角連接邊和斜連接邊。
所述底板連接邊從所底板的邊框伸出。
所述底板連接邊通過加強筋33固定在所述底板的邊框。
互相連接的所述單元板連接邊之間設有膨脹型止水帶50,互相連接的所述單元板連接邊與底板連接邊之間也設有膨脹型止水帶50。
實施例一:
如圖2,一種直連接單元側板10,直連接單元側板是面板14為矩形的單元側板,直連接單元側板的邊長為L1=3000mm。
直連接單元側板設有5條垂直方向的豎梁11,垂直方向的豎梁是高度為300mm的H型鋼,在各條垂直方向的豎梁之間還設有水平方向的橫梁15,橫梁采用10#工字鋼。
直連接單元側板的四邊設有單元板連接邊12,直連接單元側板的四邊為直連接邊。直連接邊與豎梁和橫梁焊接,構成一個具有高剛性的框架。直連接邊的端面垂直于單元側板的面板。
單元板連接邊采用30#槽鋼,槽鋼腹板的外側面構成直連接邊的端面,在槽鋼的腹板上設有用于螺栓連接的連接孔13。在槽鋼孔腹板上的連接孔是兩排交錯排列的通孔。
直連接單元側板的面板采用8mm厚的鋼板。
實施例二:
如圖3,一種角連接單元側板20,角連接單元側板是面板26位矩形的單元側板,角連接單元側板的長度L2=4568mm,高度L3=300mm。
角連接單元側板設有8條垂直方向的豎梁21,垂直方向的豎梁是高度為300mm的H型鋼,在各條垂直方向的豎梁之間還設有水平方向的橫梁28,橫梁采用10#工字鋼。
角連接單元側板的上下兩邊為直連接邊22,角連接單元側板的一側為斜連接邊23,直連接邊與豎梁焊接,斜連接邊與橫梁焊接。直連接邊的端面垂直于單元側板的面板。斜連接邊的端面與單元側板的面板之間設有傾角α=83.26°。角連接單元側板的另一側為角連接邊24,角連接邊從角連接單元側板的側邊伸出,角連接邊通過加強筋27固定在所述單元側板的側邊。角連接邊的端面與單元側板的面板之間設有傾角β斜連接邊的端面與單元側板的面板之間設有傾角β=6.34°。
單元板連接邊(包括值連接邊、斜連接邊和角連接邊)采用30#槽鋼,槽鋼腹板的外側面構成單元板連接邊的端面,在槽鋼的腹板上設有用于螺栓連接的連接孔25。在槽鋼孔腹板上的連接孔是兩排交錯排列的通孔。
角連接單元側板的面板采用8mm厚的鋼板。
實施例三:
如圖1至圖8,一種拼裝式鋼吊箱,包括側壁和底板。鋼套箱有兩面直側壁和四面斜側壁,兩面直側壁的長度L4=12000mm,兩面直側壁直的間距L5=9080mm。兩面直側壁的兩端分別連接一面斜側壁,每一端的兩面斜側壁互相連接,連接處向外凸起,其凸起處的頂角γ=166.52°。拼裝式鋼吊箱的高度L6=90000mm。
每面直側壁由12實施例一所述的直連接單元側板10排列組成,水平方向排列4塊直連接單元側板,垂直方向排列3塊直連接單元側板,形成兩面12m長、9m高的直側壁。相鄰的直連接單元側板的單元板連接邊12互相對應連接,并通過螺栓40固定,如圖5所示。在互相連接的直連接連接單元側板之間設有膨脹型止水帶50。
每面斜側壁由3塊實施例二所述的角連接單元側板20組成,3塊角連接單元側板垂直排列,每面斜側壁的高度為9m。相鄰的角連接單元側板通過直連接邊22互相對應連接,并通過螺栓40固定,如圖6所示。
角連接單元側板的角連接邊與直側壁兩端的直連接單元側板連接,角連接單元側板的角連接邊直連接單元側板的直連接邊互相對應連接,并通過螺栓40固定,如圖7所示。
同側的兩個角連接單元側板的斜連接邊互相對應連接,并通過螺栓40固定,如圖8所示。
上述直側壁和斜側壁互相連接構成筒形的阻水側壁,筒形的側壁安裝在一個底板30上。底板的厚度為400mm,底板的邊框型材采用40#槽鋼34,并設有與之對應的筋肋。在底板上還設有用于套入樁基礎護筒的通孔35。底板的外形尺寸對應于側壁的底面,底板的周邊設有底板連接邊31,底板連接邊采用30#槽鋼,與單元側板的單元板連接邊相同。底板連接邊從板的邊框伸出。底板連接邊通過加強筋33固定在底板的邊框。在槽鋼的腹板上設有用于螺栓連接的連接孔32,連接孔的位置對應于與之連接的直連接單元側板和角連接單元側板的連接孔。直連接單元側板和角連接單元側板的連接邊與底板連接邊互相對應連接,并通過螺栓40固定,互相連接的單元板連接邊與底板連接邊之間設有膨脹型止水帶50,如圖6所示。最終形成一個完整的拼裝式鋼套箱。
在拼裝式鋼吊箱還設有內支撐梁(圖中省略)。
本實施例是一個應用于實際工程的拼裝式鋼吊箱。鋼吊箱由midas civil有限元軟件進行模擬優(yōu)化,分析鋼套箱在封底、抽水、承臺澆筑三個工況下的受力及變形,并對構件基于《鋼結構設計規(guī)范-GB50017-2003》進行校核,得出底板、側板構件的最優(yōu)選取。
本實施例的剛吊箱采用標準型材作為側壁和底板的連接邊,標準型材結構強度高,加工面平整,連接規(guī)整,配合精度高。經實際工程驗證,可顯著提高鋼吊箱的擋水效果,且加工方便,可降低施工成本。