專利名稱：雙壁隔艙式圍堰的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水下施工的圍護結構，特別是一種雙壁隔艙式圍堰。
背景技術：
圍堰是水利工程建設中，為建造永久性水利設施，而修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和泥土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內(nèi)排水，開挖基坑，修筑建筑物，一般主要用于水工建筑中。如在橋梁施工中，當橋墩、承臺位于地表水位以下時，在水較深且流速較大的河流，可修建木板樁或鋼板樁圍堰，其既可以防水、圍水，又可以支撐基坑的坑壁，除作為正式建筑物的一部分外，圍堰一般在施工完成后拆除。
目前通常使用的圍堰按結構可以分為單壁式圍堰和雙壁式圍堰兩種，單壁式圍堰主要用在水位較淺，水流舒緩，水壓較小的施工位置；雙壁式圍堰通常用在水位較深，水流速度急，施工環(huán)境水壓比較大的位置。目前常用的雙壁式圍堰，由內(nèi)壁、外壁和底板組成，為加強雙壁圍堰的抗彎、抗壓能力，增強剛性，內(nèi)、外壁之間經(jīng)常設置大量的桁架結構將內(nèi)壁板和外壁板固定連接，同時在圍堰內(nèi)部設置內(nèi)支撐進一步加強圍堰的整體抗壓能力。大型的圍堰通常為鋼結構，體積和重量非常大，只能在施工現(xiàn)場組裝后下放到設計位置，雙壁式圍堰的內(nèi)壁和外壁之間采用桁架結構連接，在現(xiàn)場組裝時，因構成桁架的桿件數(shù)量巨大，所有桿件都須通過焊接、鉚釘或銷釘?shù)姆绞脚c圍堰的內(nèi)、外壁連接，將圍堰內(nèi)、 外壁固定，桿件加工和焊接工作量大，而且構成桁架結構需要多種規(guī)格的板料和桿件，常出現(xiàn)桿件錯用需拆除重新焊接的問題，這給現(xiàn)場組裝造成很多麻煩，而且規(guī)格眾多、數(shù)量巨大的桁架桿件，加工工作量大，耗費材料大，成本高，造成圍堰生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種抗彎抗壓能力強，結構簡單、安裝方便的雙壁隔艙式圍堰。本發(fā)明所述雙壁隔艙式圍堰，由內(nèi)壁板、外壁板與底板連接整體呈矩形結構，內(nèi)壁板和外壁板之間圍成一個環(huán)狀的腔體，內(nèi)、外壁板之間縱向設置有多塊與內(nèi)壁板和外壁板垂直的隔艙板，其將所述腔體隔成多個相互獨立的艙室，相鄰艙室內(nèi)對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯(lián)斜桿，每根平聯(lián)斜桿與隔艙板，內(nèi)壁板或外壁板形成三角形結構，相鄰艙室設置的兩平聯(lián)斜桿與內(nèi)壁板或外壁板形成三角形結構。本發(fā)明所述的雙壁隔艙式圍堰，內(nèi)壁板和外壁板之間采用與內(nèi)、外壁板垂直縱向設置的隔艙板固定連接，隔艙板將內(nèi)、外壁板之間的空腔隔成多個獨立的艙室，各艙室形成單獨的穩(wěn)定結構，其整體構成圍堰的穩(wěn)固結構，使圍堰整體受力更加合理，抗壓、抗扭曲能力更強，隔艙板與內(nèi)、外壁板之間緊密連接，不僅使內(nèi)外壁板連接為一體，而且還起著加固壁板的作用，增加壁板的抗壓能力，進一步增加圍堰的整體強度；相鄰艙室對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯(lián)斜桿，各平聯(lián)斜桿相互平行設置，每根平聯(lián)斜桿與隔艙板，內(nèi)壁板或外形成三角形穩(wěn)定結構，相鄰艙室設置的兩平聯(lián)斜桿與內(nèi)、外壁板之間分別形成三角形穩(wěn)定結構，各小的穩(wěn)定結構整體構成圍堰的穩(wěn)固結構，增加圍堰的抗壓能力。
本發(fā)明所述的雙壁隔艙式圍堰，采用隔艙板和平聯(lián)斜桿取代了傳統(tǒng)的桁架連接， 將圍堰內(nèi)、外壁板之間整體固定連接，形成抗壓，抗扭曲能力強的穩(wěn)固結構，圍堰拼裝和制作工藝更加簡化，焊接工作量小，使用材料規(guī)格少、工件統(tǒng)一加工簡單，將隔艙板與內(nèi)、外壁板之間固定連接，再固定平聯(lián)斜桿就可完成圍堰內(nèi)、外壁板之間連接的安裝，現(xiàn)場安裝簡單、方便，節(jié)省時間，免去了用量巨大的桁架連接桿，減少鋼材的損耗，節(jié)省成本。


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具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明內(nèi)容作進一步說明。如圖I,圖2,圖3所不,給出了一種雙壁隔艙式圍堰，由內(nèi)壁板5、外壁板6與底板I連接整體呈底部密封的圓角矩形結構，所述內(nèi)壁板5和外壁板6之間圍成一個圓角矩形的環(huán)狀腔體，縱向設置的與內(nèi)壁板5和外壁板6垂直的隔艙板7將所述腔體隔成多個互不相通的獨立艙室，在各艙室內(nèi)對角位置設置有與底板I平行的平聯(lián)斜桿8，相鄰艙室內(nèi)的平聯(lián)斜桿8以隔艙板對稱設置，所述平聯(lián)斜桿8縱向平行設置有多根，在豎向方向每間隔 I. 0-1. 5mm連接一根，每根平聯(lián)斜桿8與隔艙板7和內(nèi)壁板5或外壁板6形成三角形的穩(wěn)定結構，相鄰艙室內(nèi)設置的兩平聯(lián)斜桿與內(nèi)壁板5或外壁板6形成一個大三角形穩(wěn)定結構。本發(fā)明所述的雙壁隔艙式圍堰，內(nèi)壁板5和外壁板6之間米用縱向設置的隔艙板7 固定連接，隔艙板7將內(nèi)、外壁板之間的空腔隔成多個互不相通的艙室，各艙室形成單獨的穩(wěn)定結構，其整體構成圍堰整體穩(wěn)固結構，受力更加合理，抗壓、抗扭曲能力更強，隔艙板與內(nèi)、外壁板之間緊密連接，不僅使內(nèi)外壁板連接為一體，而且還起著加固內(nèi)，外壁板的作用， 增加壁板的抗壓能力，進一步增加圍堰的整體強度；同時隔艙板7與內(nèi)壁板5和外壁板6連接處形成工字鋼結構，使內(nèi)、外壁板抗壓，抗拉能力更強。在各個艙室內(nèi)對角設置有與底板平行的平聯(lián)斜桿8，每個艙室內(nèi)縱向平行設置多根平聯(lián)斜桿，每根平聯(lián)斜桿8與隔艙板7和內(nèi)壁板5或外壁板6形成三角形穩(wěn)定結構，相鄰艙室間設置的兩平聯(lián)斜桿與內(nèi)壁板或外壁板之間分別形成大的三角形穩(wěn)定結構，各小的穩(wěn)定結構連為一體，增加圍堰的整體抗壓能力。壁板豎向承受的水平力產(chǎn)生的彎矩由隔艙板承擔，承載能力大，抗壓能力更強。本發(fā)明所述的雙壁隔艙式圍堰，采用隔艙板和平聯(lián)斜桿就可以將圍堰內(nèi)、外壁板之間整體固定連接，形成抗壓，抗扭曲能力強的穩(wěn)固結構，隔艙式結構取代了傳統(tǒng)的桁架結構使圍堰拼裝和制作工藝更加簡化，使用材料規(guī)格少、工件統(tǒng)一加工簡單，現(xiàn)場組裝時，只須將隔艙板與內(nèi)、外壁板之間固定連接，再固定平聯(lián)斜桿就可以完成圍堰內(nèi)外壁板之間連接的安裝，安裝簡單、方便，焊接工作量小，節(jié)省時間，免去了使用量極大的桁架連接桿，減少鋼材的損耗，節(jié)省成本。如圖2和圖3所不,為加強隔艙板與內(nèi)、夕卜壁板之間連接的剛度,在內(nèi)壁板5和外壁板6上與隔艙板7的連接處分別安裝有壁板加強板11，壁板加強板11與內(nèi)、外壁板之間采用角焊縫連續(xù)連接，隔艙板7通過壁板加強板11與內(nèi)、外壁板連接。壁板加強板11和內(nèi)、外壁板之間的焊接采用角焊縫，焊接高度為6mm，隔艙板7和壁板家強板11之間采用雙面角焊縫，焊縫高度6mm。如圖2和圖3所示，隔艙板7縱向設置在內(nèi)、外壁板之間，起連接內(nèi)，外壁板加固圍堰整體抗壓能力的作用，為加強隔艙板7的剛性，在隔艙板7兩側相互交錯焊接橫向加勁肋板10和縱向加勁肋板9，整體增加隔艙板7的抗扭曲能力，使內(nèi)、外壁板之間連接更加穩(wěn)固， 橫向加勁肋板10和縱向加勁肋板9在與隔艙板7焊接時采用100mm*IOOmm雙面間斷焊，焊縫高度6mm。圍堰一般體積、重量大，安裝和運輸極不方便，考慮到起吊能力和運輸工具的配置，本發(fā)明所述圍堰采用分節(jié)設計，圍堰豎向從上到下分為高，中，低三節(jié)，從上到下每節(jié)高度分別是6m、7. 5m和8m，每節(jié)圍堰連成一個整體，在組裝時，先將低節(jié)壁板與底板固定連接，測試水密性合格后，下放一段距離，再安裝中段的圍堰壁板，中節(jié)圍堰安裝完后，然后繼續(xù)下放，最后安裝高節(jié)的圍堰后將整個圍堰下放到預定位置。如上所述的圍堰采用分節(jié)設計，因為處在不同高度位置的圍堰，承受的壓力和承載的重量不同，低節(jié)的圍堰承受的水壓和上部圍堰重量巨大，隔艙板采用較厚的鋼材制作， 中節(jié)和高節(jié)圍堰的隔艙板使用較薄的鋼材制作，就可以滿足剛性設計要求，本發(fā)明所述高， 中，低節(jié)的圍堰，采用的隔艙板厚度分別為12mm，IOmm和8mm。如圖4，給出了一種雙壁式圍堰的使用狀態(tài)，參考圖5圍堰的拼裝步驟如下
(一)底板安裝
在鋼護筒2上合適的位置作出控制點、線標識，底板開孔穿過鋼護筒安裝底板I。底板 I根據(jù)平面尺寸，在加工廠分成9塊制作，逐塊在鋼護筒2上設置的牛腿平臺上安裝。調整好平面位置及尺寸后將各分塊底板進行焊接。(二)第一節(jié)圍堰拼裝
在底板上安裝第一節(jié)圍堰壁板，壁板采用對稱安裝，以保證拼裝時的安全。首先安裝上下游壁板，然后安裝四個角部的圓弧段，最后安裝大小里程側的壁板。第一節(jié)安裝后，進行水密性檢查，詳細檢查各拼接處，確保水密，水密檢查合格后下放。(三)第二、三節(jié)圍堰拼裝
在底節(jié)圍堰自浮后，調整圍堰位置，并將其臨時限定，開始接高第二節(jié)圍堰。接高過程中，安裝內(nèi)支撐體系3。焊縫的檢查驗收與底節(jié)相同。接高完成后，再次利用下放系統(tǒng)下放至自浮狀態(tài)，然后拆除下放系統(tǒng)，在隔艙內(nèi)注水使吊箱下沉至艙壁外水面距第二層吊箱頂 6m時停止。接高第三節(jié)圍堰，然后注水下沉，直至圍堰下沉至設計標高。向隔艙注水時對稱均勻注水，嚴格控制每個隔艙的注水量，相鄰隔艙注水高差不超過30cm。隔艙內(nèi)及圍堰內(nèi)壁板上標出刻度線，進行下沉深度控制。(四)圍堰與護筒口縫隙封堵，封底混凝土施工
圍堰下沉到設計標高后，進行測量定位，圍堰焊接在鋼護筒上，進行吊箱的豎向定位。 水平定位采用在定位輪與底板與鋼護筒間填塞楔形鋼板，使圍堰平面位置滿足要求后焊接固定，然后灌注封底混凝土。吊箱鎖定后，潛水員下水，首先用鋼刷將封底高度范圍內(nèi)，鋼護筒上的泥垢、青苔刷干凈，再用高壓射水對鋼護筒表面、圍堰內(nèi)壁及底板進行沖洗。清洗完成后，縮進緊抱箍螺栓，使抱箍與護筒抱緊。用袋裝混凝土將抱箍與吊箱底板的縫隙封好。封底混凝土澆注前，潛水員再入水對封堵情況做仔細檢查。在封底混凝土強度達到100%后，抽出圍堰內(nèi)的水然后進行承臺施工。
權利要求
1.一種雙壁隔艙式圍堰，由內(nèi)壁板、外壁板與底板連接整體呈矩形結構，內(nèi)壁板和外壁板之間圍成一個環(huán)狀的腔體，其特征在于內(nèi)、外壁板之間縱向設置有多塊與內(nèi)壁板和外壁板垂直的隔艙板，其將所述腔體隔成多個相互獨立的艙室，相鄰艙室對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯(lián)斜桿，每根平聯(lián)斜桿與隔艙板，內(nèi)壁板或外壁板形成三角形結構，相鄰艙室設置的兩平聯(lián)斜桿與內(nèi)壁板或外壁板形成三角形結構。
2.根據(jù)權利要求I所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述內(nèi)壁板和外壁板與隔艙板的連接處設有壁板加強板。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述隔艙板兩側交錯設有縱向加勁肋板和橫向加勁肋板。
4.根據(jù)權利要求3所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述圍堰豎向分為高、中、低三節(jié)。
5.根據(jù)權利要求4所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述高、中、低三節(jié)圍堰，分別使用不同厚度的隔艙板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙壁隔艙式圍堰，其由內(nèi)壁板、外壁板與底板連接整體呈矩形結構，在所述內(nèi)壁板和外壁板之間圍成一個矩形的環(huán)狀腔體，縱向設置有隔艙板，將所述腔體隔成多個獨立的艙室，相鄰艙室對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯(lián)斜桿，各艙室形成單獨的穩(wěn)定結構，其整體構成圍堰的穩(wěn)固結構，使圍堰整體受力更加合理，抗壓、抗扭曲能力更強，隔艙式結構取代了傳統(tǒng)的桁架結構使圍堰拼裝和制作工藝更加簡化，使用材料規(guī)格少、工件統(tǒng)一加工更單，現(xiàn)場安裝方便，免去了使用量極大的桁架連接桿，減少鋼材的損耗，節(jié)省成本。
文檔編號E02D19/04GK102587398SQ20121010107
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權日2012年4月9日
發(fā)明者于加順, 劉艷紅, 盧演慧, 張前軍, 張曉磊, 李軍, 王傳春, 董啟軍, 謝芳君 申請人:中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設集團有限責任公司, 中鐵二十二局集團有限公司