本發(fā)明涉及一種水上工程結(jié)構(gòu)施工時(shí)的圍護(hù)裝置，尤其是一種用于建造橋墩、水上工程結(jié)構(gòu)物圍護(hù)的套箱，屬于水工工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水上橋墩等工程結(jié)構(gòu)的建筑基面標(biāo)高都在水面線以下，施工時(shí)一般采用鋼套箱等結(jié)構(gòu)物圍護(hù)，鋼套箱下部入水就位后采用水下混凝土對(duì)其底部進(jìn)行水下封底，然后抽干箱內(nèi)存水進(jìn)行隔水圍護(hù)，從而使得鋼套箱內(nèi)具備干施工條件。現(xiàn)有的鋼套箱為焊接鋼結(jié)構(gòu)件，重量重、現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)量大，制造周期長(zhǎng)、制造和安裝的成本高。拼裝時(shí)一般采用螺栓預(yù)應(yīng)力可拆卸式連接結(jié)構(gòu)，施工期間鋼材易受腐蝕，應(yīng)力松弛明顯，變形量難以控制，尤其是深水基坑中的鋼套箱安全性難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拼裝方便、制造周期較短、成本較低的輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土預(yù)應(yīng)力裝配式套箱。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土預(yù)應(yīng)力裝配式套箱，包括兩組輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板，每組輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板包括一塊縱向l形壁板和一塊橫向l形壁板，兩組縱向l形壁板兩端和橫向l形壁板兩端分別通過凹凸榫接機(jī)構(gòu)拼裝成矩形箱體；所述凹凸榫接機(jī)構(gòu)包括縱向l形壁板長(zhǎng)邊端的v形頭和橫向l形壁板短邊端的v形槽，縱向l形壁板短邊端的v形槽和橫向l形壁板長(zhǎng)邊端的v形頭，以及數(shù)根預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼，縱向l形壁板長(zhǎng)邊端的v形頭插進(jìn)橫向l形壁板短邊端的v形槽中，橫向l形壁板長(zhǎng)邊端的v形頭插進(jìn)縱向l形壁板短邊端的v形槽中；數(shù)根并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼一端分別預(yù)埋在縱向l形壁板縱向長(zhǎng)邊端的v形頭中或橫向l形壁板長(zhǎng)邊端的v形頭中；預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼另一端分別穿過縱向l形壁板短邊端的v形槽或橫向l形壁板短邊端的v形槽，預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼另一端經(jīng)過千斤頂張拉后，分別通過數(shù)個(gè)高強(qiáng)度螺母鎖緊在拼裝后矩形箱體的四個(gè)角部上。

本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，其中所述v形頭的夾角α1和v形槽的夾角α2角度相同，α1=α2=22°～26°。所述v形頭及下部臺(tái)肩的外側(cè)面、v形槽外側(cè)面分別包覆鋼板。止水橡膠帶固定在v形槽鋼板外側(cè)面上。

進(jìn)一步的，角鋼邊框包覆縱向l形壁板外周面邊緣和橫向l形壁板外周面邊緣。

進(jìn)一步的，在縱向l形壁板長(zhǎng)邊內(nèi)，沿高度方向設(shè)有數(shù)排矩形空腔體，沿長(zhǎng)度方向每一排的數(shù)個(gè)矩形空腔體間隔設(shè)置；在橫向l形壁板長(zhǎng)邊內(nèi)，沿高度方向間隔設(shè)有數(shù)個(gè)矩形空腔體。

進(jìn)一步的，在縱向l形壁板內(nèi)緣和橫向l形壁板內(nèi)緣分別設(shè)置了由縱橫交錯(cuò)的螺紋鋼連接而成的主筋網(wǎng)格，在主筋網(wǎng)格和縱向l形壁板外側(cè)面之間、主筋網(wǎng)格和橫向l形壁板外側(cè)面之間分別設(shè)置了一層φ6mm～φ8mm直徑的鋼筋網(wǎng)片。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用兩組輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板通過v形頭和v形槽的插接拼接成矩形箱體，并對(duì)一端固定在v形頭內(nèi)并排的數(shù)根預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼施加張拉力后通過數(shù)個(gè)高強(qiáng)度螺母鎖緊在拼裝后矩形箱體的四個(gè)角部上。精軋螺紋鋼經(jīng)過預(yù)應(yīng)力拉伸后，利用其彈性變形來增大高強(qiáng)度螺母對(duì)矩形箱體四角的壓緊力，使得組成矩形箱體的兩組輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板連接更牢固。在靠近施工位置的陸地現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板內(nèi)具有有多個(gè)空腔體，大大減輕了輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板的重量，解決了鋼套箱重量大、預(yù)應(yīng)力筋松弛問題。本發(fā)明強(qiáng)度高、剛度大、穩(wěn)定性好，在北方地區(qū)橋梁深水基坑施工中還有冰凌期抵抗冰凌沖擊，保證基坑安全作用。本發(fā)明大大降低了施工成本，提高了施工效率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝配前的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的a-a剖視圖；

圖4是圖1的ⅰ部放大圖；

圖5是橫向l形壁板橫截面的放大圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1～圖4所示，本發(fā)明包括兩組輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板，每組輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土壁板包括一塊縱向l形壁板1和一塊橫向l形壁板2，兩組縱向l形壁板1兩端和橫向l形壁板2兩端分別通過凹凸榫接機(jī)構(gòu)3拼裝成矩形箱體。

凹凸榫接機(jī)構(gòu)3包括縱向l形壁板1長(zhǎng)邊端的v形頭31和橫向l形壁板2短邊端的v形槽32，縱向l形壁板1短邊端的v形槽32和橫向l形壁板2長(zhǎng)邊端的v形頭31，以及3根預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼4，縱向l形壁板1長(zhǎng)邊端的v形頭31插進(jìn)橫向l形壁板2短邊端的v形槽32中，橫向l形壁板2長(zhǎng)邊端的v形頭31插進(jìn)縱向l形壁板1短邊端的v形槽32中。

如圖3所示，三根并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼4一端分別預(yù)埋在縱向l形壁板1長(zhǎng)邊端的v形頭31中或橫向l形壁板2長(zhǎng)邊端的v形頭31中。三根并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼4預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼4另一端分別穿過縱向l形壁板1短邊端的v形槽32或橫向l形壁板2短邊端的v形槽32，經(jīng)過千斤頂張拉后分別通過4個(gè)高強(qiáng)度螺母5鎖緊在拼裝后矩形箱體的四個(gè)角部上。三根預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼4中的一根位于縱向l形壁板1的縱向中心線上，另外兩根對(duì)稱設(shè)置在縱向l形壁板1的縱向中心線的兩側(cè)，兩根預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼4之間的中心距a為縱向l形壁板1高度h的1/4，即a=0.25h。這樣的結(jié)構(gòu)使得縱向l形壁板1橫向l形壁板2對(duì)應(yīng)的v形頭31和v形槽32連接面受力均勻，使得本發(fā)明的固定連接更可靠。

如圖4所示，v形頭31的夾角α1和v形槽32的夾角α2角度相同，α1=α2=22°～26°，本實(shí)施例的α1=α2=24°。在v形頭31插進(jìn)v形槽32中時(shí)，較小的v形頭31和v形槽32的夾角能產(chǎn)生較大的側(cè)向正壓力，使得縱向l形壁板1和橫向l形壁板2的連接更可靠。為了提高v形頭31和v形槽32的強(qiáng)度，避免插接時(shí)損壞，v形頭31及下部臺(tái)肩311的外側(cè)面、v形槽32外側(cè)面分別包覆鋼板33，本實(shí)施例采用10mm厚的低碳鋼板。為了使拼接后的矩形箱體不滲水，在v形槽鋼板外側(cè)面上固定一層10mm厚的止水橡膠帶6。角鋼邊框7包覆縱向l形壁板1外周面邊緣和橫向l形壁板2外周面邊緣，避免本發(fā)明的邊緣碰撞損壞。

如圖5所示，在縱向l形壁板1內(nèi)緣和橫向l形壁板2內(nèi)緣分別設(shè)置了由縱橫交錯(cuò)的螺紋鋼81連接而成的主筋網(wǎng)格8，在主筋網(wǎng)格8和縱向l形壁板1外側(cè)面之間、主筋網(wǎng)格8和橫向l形壁板2外側(cè)面之間分別設(shè)置了一層φ6mm直徑的鋼筋網(wǎng)片9。本實(shí)施例的主筋81直徑為20mm，鋼筋網(wǎng)片9的鋼筋91直徑為6mm。以提高本發(fā)明的抗裂強(qiáng)度。

如圖3和圖5所示，在縱向l形壁板長(zhǎng)邊11內(nèi)，沿高度方向設(shè)有兩排矩形空腔體12，沿長(zhǎng)度方向每一排的3個(gè)矩形空腔體12間隔設(shè)置。在橫向l形壁板長(zhǎng)邊21內(nèi)，沿高度方向間隔設(shè)有3個(gè)矩形空腔體12。2個(gè)并排的矩形空腔體12相鄰邊之間的間壁厚度b為矩形空腔體12寬度c的1/2，即b=0.5c；矩形空腔體12的橫向邊121距相鄰的縱向l形壁板1的頂面或底面的距離d為縱向l形壁板高度h的1/10，即d=0.1h。橫向l形壁板2長(zhǎng)邊21內(nèi)的矩形空腔體12的上下位置與前述縱向l形壁板長(zhǎng)邊11內(nèi)對(duì)應(yīng)的矩形空腔體12的上下位置相同。可按縱向l形壁板1或橫向l形壁板2的具體尺寸調(diào)整矩形空腔體12的大小。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。