專利名稱：一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種在大型深水基礎(chǔ)施工中大型雙壁鋼圍堰水中下放的施 工方法，屬于橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域。具體為在鋼護(hù)筒上安裝升降系統(tǒng)，并將 鋼圍堰支承于升降系統(tǒng)上，在重力大于浮力狀態(tài)下，通過(guò)控制提升力、設(shè)置鋼 護(hù)筒與圍堰間局部導(dǎo)向，有效抵抗水流力，控制因水流力變化引起的圍堰位移 與傾斜。實(shí)現(xiàn)圍堰下放過(guò)程定量可控、微量可調(diào)，位置可控，偏差可調(diào)，保證 鋼圍堰安全、順利下放。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鋼圍堰水中下放時(shí)， 一般在雙壁鋼圍堰漂浮狀態(tài)下，往雙壁內(nèi)注水 下沉，圍堰將產(chǎn)生平面位移、扭轉(zhuǎn)及傾斜，受鋼護(hù)筒的約束，圍堰固定下導(dǎo)環(huán) 將不可避免與鋼護(hù)筒產(chǎn)生相互擠壓與摩檫，阻礙吊箱的下沉；同時(shí)，阻礙鋼吊 箱下放的鋼護(hù)筒的分布及作用點(diǎn)的位置與方向水下無(wú)法判斷，給下放過(guò)程中鋼 吊箱的調(diào)整糾偏增加了相當(dāng)大的難度。若下放過(guò)程中一旦發(fā)生固定下導(dǎo)環(huán)與鋼 護(hù)筒間相互擠壓甚至卡死，吊箱繼續(xù)下沉與上浮均將難以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種圍堰水中下放的方 法，即大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)在大型深水基礎(chǔ)施工中鋼吊箱下沉主動(dòng)控制技術(shù)研 究。提高了鋼吊箱安裝精度，解決了圍堰在不同水流、潮汐、風(fēng)壓等外因影響 下下沉偏斜及鋼吊箱在下沉過(guò)程中可控、可調(diào)的難題。
本發(fā)明涉及一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其特征為在鋼 護(hù)筒上設(shè)置升降系統(tǒng)和導(dǎo)向裝置，在重力大于浮力的可控狀態(tài)下，通過(guò)向圍堰
本方法需在鋼護(hù)筒4上設(shè)置操作性強(qiáng)的升降系統(tǒng)1和導(dǎo)向裝置2，用以調(diào)整
鋼吊箱圍堰3的下放過(guò)程中在水流、風(fēng)力作用下，所受的水平力、平面轉(zhuǎn)動(dòng)力
矩、豎直力矩及其對(duì)吊箱位置的影響，保證鋼吊箱在主動(dòng)、可控狀態(tài)下下放。
主要施工步驟如下
(1) 在鋼護(hù)筒4上安裝升降系統(tǒng)1。
(2) 升降系統(tǒng)1施加預(yù)升力，使鋼吊箱3上浮稍許，拆除原有掛樁伸縮梁5。
(3) 將升降系統(tǒng)1受力控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，升降系統(tǒng)1同歩、等距緩慢卸 載，同時(shí)配合灌水，使鋼吊箱3緩慢下放。
(4) 在下放過(guò)程中調(diào)整升降系統(tǒng)1各點(diǎn)的受力和通過(guò)導(dǎo)向裝置2，用以抵抗 鋼吊箱3所受的水平力、平面轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、豎直力矩。
(5) 安裝二次掛樁伸縮梁5。鋼吊箱3下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高，升降系統(tǒng)l卸載， 體系轉(zhuǎn)換完成。
(6) 拆除升降系統(tǒng)1，將鋼護(hù)筒4齊平臺(tái)割除，用剪力撐將護(hù)筒4和鋼吊箱 3焊接，準(zhǔn)備進(jìn)行封底施工。
雙壁鋼吊箱在自重大于浮力的狀態(tài)下進(jìn)行下放，利用已成樁鋼護(hù)筒作為支
點(diǎn)，在鋼護(hù)筒頂安裝圍堰升降裝置，結(jié)合雙壁吊箱的自浮功能，實(shí)現(xiàn)圍堰的下 放和升降調(diào)整；利用升降系統(tǒng)既可以克服吊箱自重大于浮力，實(shí)現(xiàn)鋼吊箱由固 定狀態(tài)向浮態(tài)的體系轉(zhuǎn)換，又可以均勻同步下落升降裝置并輔助吊箱雙壁內(nèi)注 水，保證吊箱在可控的支承條件下下放。
與常用的雙壁鋼圍堰下沉相比，雙壁鋼吊箱下放具有如下本質(zhì)不同
1、 對(duì)雙壁鋼吊箱下放而言，待鉆孔樁施工完畢，拆除活動(dòng)上、下導(dǎo)環(huán)，帶 固定上、下導(dǎo)環(huán)的雙壁鋼吊箱的下放是在己成樁鋼護(hù)筒的約束下進(jìn)行，鋼護(hù)筒 的平面位置與傾斜度將直接影響鋼吊箱順利下放。
2、 鋼吊箱下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高二次掛樁時(shí)，其平面位置、縱橫向中心線及扭轉(zhuǎn) 偏差應(yīng)滿足承臺(tái)施工誤差要求，此精度遠(yuǎn)高于一般雙壁鋼圍堰下沉精度要求。
3、 雙壁鋼吊箱在下放過(guò)程中，隨著吃水深度的增加，水流阻力大小與合力
作用點(diǎn)位置發(fā)生變化，因此雙壁鋼吊箱的下放應(yīng)在可控與可調(diào)的狀態(tài)下進(jìn)行， 即鋼吊箱在下放過(guò)程中，在水流、風(fēng)力作用下，所受的水平力、平面轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、 豎直力矩及其對(duì)吊箱位置的影響應(yīng)是可控的，受水流力變化的影響，即使吊箱 產(chǎn)生一定量偏差也是可調(diào)的。


圖l鋼吊箱下放前示意圖
圖2鋼吊箱下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖 圖3a升降系統(tǒng)構(gòu)造立面圖 圖3b升降系統(tǒng)構(gòu)造頂平面圖 圖3c升降系統(tǒng)構(gòu)造底平面圖 圖4導(dǎo)向裝置構(gòu)造圖
圖中l(wèi)一升降系統(tǒng)，2 —導(dǎo)向裝置，3—鋼吊箱，4一鋼護(hù)筒，
5 —掛樁伸縮梁，6 —分配梁，7 —分配梁，8 —液壓油頂， 9_鉸座，10 —柔性拉桿。
具體實(shí)施例方式
大型雙壁鋼吊箱圍堰3水中下放施工方法主要由升降系統(tǒng)1、導(dǎo)向裝置2、
鋼護(hù)筒4、掛樁伸縮梁5和體系轉(zhuǎn)換組成。 1、升降系統(tǒng)
升降系統(tǒng)1主要由掛樁伸縮梁5、鋼護(hù)筒4、分配梁6和7、液壓油頂8、 鉸座9及柔性拉桿10等組成，并相對(duì)鋼吊箱圍堰3對(duì)稱布置。升降系統(tǒng)l下部 結(jié)構(gòu)主要通過(guò)鉸座9和鋼吊箱圍堰3內(nèi)支撐桁架上弦桿連接，有效消除鋼吊箱 在下放過(guò)程中受水平力、平面轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、豎直力矩等對(duì)升降系統(tǒng)受力體系的影 響。上部結(jié)構(gòu)主要通過(guò)分配梁、掛樁伸縮梁5和鋼護(hù)筒4組成。上下部通過(guò)柔 性拉桿10、液壓油頂8等設(shè)備有效的將提升力傳遞至鋼護(hù)筒4。
升降系統(tǒng)1安裝時(shí)應(yīng)對(duì)稱，且保證各點(diǎn)標(biāo)高大致相同，安裝完成后進(jìn)行升 降試驗(yàn)，保證結(jié)構(gòu)安全。升降系統(tǒng)1構(gòu)造圖見(jiàn)圖3。
鋼吊箱3下放時(shí)將升降系統(tǒng)1受力控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，升降系統(tǒng)1同步、等 距緩慢卸載，同時(shí)配合灌水，使鋼吊箱3分階段緩慢下放。并在下放過(guò)程中調(diào)
整升降系統(tǒng)1各點(diǎn)的受力和通過(guò)導(dǎo)向裝置2，用以抵抗鋼吊箱3所受的水平力、 平面轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、豎直力矩。
2、 導(dǎo)向裝置
雙壁鋼吊箱3的下放是在己成樁鋼護(hù)筒4的約束下進(jìn)行，鋼護(hù)筒4的平面 位置與傾斜度將直接影響鋼吊箱3順利下放。設(shè)置導(dǎo)向裝置2能有效控制鋼吊 箱3的平面位置。導(dǎo)向裝置2構(gòu)造圖見(jiàn)圖4。
3、 鋼護(hù)筒
鉆孔樁施工完成后，接高布置升降系統(tǒng)1處的鋼護(hù)筒4，并在其頂部安裝掛 樁伸縮梁5，通過(guò)升降系統(tǒng)1把提升力有效傳遞給鋼護(hù)筒4。
4、 掛樁伸縮梁
掛樁伸縮梁5結(jié)構(gòu)根據(jù)所使用環(huán)境和受力特性情況設(shè)計(jì)制造，可根據(jù)需要 對(duì)其進(jìn)行伸縮梁調(diào)整而達(dá)到較好的受力效果。
5、 體系轉(zhuǎn)換
鋼吊箱即將下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，安裝二次掛樁伸縮梁5。鋼吊箱3下放至設(shè) 計(jì)標(biāo)高，升降系統(tǒng)1卸載并配合灌水，鋼吊箱吊掛于掛樁伸縮梁5上，拆除升 降系統(tǒng)l，將鋼護(hù)筒4齊平臺(tái)割除，用剪力撐將護(hù)筒4和鋼吊箱3焊接，準(zhǔn)備進(jìn) 行封底施工。
權(quán)利要求
1、一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其特征為在鋼護(hù)筒上設(shè)置升降系統(tǒng)和導(dǎo)向裝置，在重力大于浮力的可控狀態(tài)下，通過(guò)鋼吊箱圍堰分級(jí)內(nèi)注水和調(diào)整提升力實(shí)現(xiàn)圍堰順利、精確、安全下放。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其 特征在于利用己成樁鋼護(hù)筒作為支點(diǎn)，設(shè)置鋼吊箱圍堰升降系統(tǒng)，結(jié)合雙壁 鋼吊箱圍堰的自浮功能，實(shí)現(xiàn)鋼吊箱圍堰的升降調(diào)整，鋼吊箱圍堰在重力大于 浮力狀態(tài)下，利用升降系統(tǒng)既可實(shí)現(xiàn)吊箱由固定狀態(tài)向浮態(tài)的體系轉(zhuǎn)換，又可 均勻同步下放鋼吊箱圍堰并輔助雙壁內(nèi)等量注水，保證鋼吊箱圍堰在可控的支 承條件下下放。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其 特征在于通過(guò)在圍堰頂?shù)卓谠O(shè)置導(dǎo)向裝置，配合調(diào)整升降系統(tǒng)的提升力，能 抵抗水流所產(chǎn)生的水平力及不平衡力矩，使鋼吊箱圍堰的平面位移、扭轉(zhuǎn)及傾 斜在可控范圍內(nèi)。
全文摘要
一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，屬于橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域。鋼吊箱圍堰支承于鋼護(hù)筒的升降系統(tǒng)上，在重力大于浮力狀態(tài)下，通過(guò)控制提升力、設(shè)置鋼護(hù)筒與鋼吊箱圍堰間局部導(dǎo)向，有效抵抗水流力，控制因水流力變化引起的鋼吊箱圍堰位移與傾斜。實(shí)現(xiàn)鋼吊箱圍堰下放過(guò)程定量可控，微量可調(diào)，位置可控，偏差可調(diào)。
文檔編號(hào)E02D19/04GK101182718SQ20071016860
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者于祥君, 博 劉, 宋偉俊, 文武松, 濤 沈, 王建華, 秦順全, 軍 胡, 鄧加華, 邱瓊海, 龔國(guó)鋒 申請(qǐng)人:中鐵大橋局股份有限公司