一种桥梁桥墩围堰一体设备及其施工方法

摘要

本发明公开了一种桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是：包括由多个隔水装置和与其布置数量相同的抽水装置间隔安装连接组成围堰；本发明的优点如下：（1）该设备体积小，数量少，便于安装和运输；（2）在安装和使用过程中，可以快速组装，快速形成围堰，快速回收，自动化程度高，这样整个施工过程时间大大缩短；（3）本设备可高效便捷地对水域的划分和阻断，同时器材的回收过程变得便捷化。

权利要求

1.一种桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是：包括由多个隔水装置(100)和与其布置数量相同的抽水装置(200)间隔安装连接组成围堰(300)；

所述隔水装置(100)包括内部为空心结构，边缘对称设有三角形开口，底部为锥形桩头的定位桩一(101)；定位桩一(101)其中间安装有隔板(106)，滚动轴(104)对称安装在隔板(106)两侧，其上面卷有橡胶布(102)；所述橡胶布(102)的竖向边沿连接有卡在三角形开口处的扇形长条块(103)；

所述抽水装置(200)包括内部为空心结构、底部为锥形桩头的定位桩二(201)，所述定位桩二(201)边缘设有固定住扇形长条块(103)的卡紧结构(209)；抽水泵(203)安装在定位桩二(201)中间，其上方连接有通往外部的出水管道(207)，下方连接有进水管道(206)；

所述进水管道(206)上面均布设有多个进水口(204)，其中：最下端进水口位于定位桩二(201)底部；所述进水口(204)进水处还设有过滤网(205)。

2.根据权利要求1所述的桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是，所述橡胶布(102)顶端位于定位桩一(101)顶部，底端延伸至定位桩一(101)下部。

3.根据权利要求1或2所述的桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是，所述滚动轴(104)顶部还连接有PLC控制电机，电机控制按钮(107)安装在定位桩一(101)顶部端面。

4.根据权利要求1或2所述的桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是，所述橡胶布(102)，厚度为3-5mm，底部还均布连接有插片(108)。

5.根据权利要求1所述的桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是，所述卡紧结构(209)为扇形槽(2092)或弹簧夹(2091)。

6.根据权利要求1所述的桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是，所述定位桩二(201)内部自上而下均布设有固定进水管道(206)、出水管道(207)和抽水泵(203)的支撑杆架(202)。

7.根据权利要求1所述的桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是，所述橡胶布(102)底部边沿距定位桩一(101)锥形桩头距离为30-50cm。

说明书

一种桥梁桥墩围堰一体设备及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种桥梁围堰一体设备及其施工方法。

背景技术

[0002] 围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位。

[0003] 钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。其优点为：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用，因此，它的用途广泛。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰，管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用单壁封闭式围堰内有纵横向支撑，必要时加斜支撑成为一个围笼。如中国南京长江桥的管柱基础，曾使用钢板桩圆形围堰，其直径21.9米，钢板桩长36米，待水下混凝土封底达到强度要求后，抽水筑承台及墩身，抽水设计深度达20米。在水工建筑中，一般施工面积很大，则常用以做成构体围堰。它系由许多互相连接的单体所构成，每个单体又由许多钢板桩组成，单体中间用土填实。围堰所围护的范围很大，不能用支撑支持堰壁，因此每个单体都能独自抵抗倾覆、滑动和防止联锁处的拉裂。常用的有圆形及隔壁形等形式。

[0004] 钢板桩围堰在我国施工中应用较多，但其施工粗放，成本计较高，钢板桩组成之间还要用土填实，这样工期较长，需要水泵不停的在围堰内部抽水，这样作业很是麻烦。

[0005] 其次，如一专利号为ZL201220322013.7，申请日2012. 07 .05，公告号CN202706045U的中国实用新型专利中公开了一种圆形围堰，包括围合在承台周边的一组钢板桩和围堰基底，其特征在于：所述钢板桩沿承台周边环形布置成筒状围堰壁，所述钢板桩的根部延伸至围堰基底以下，钢板桩的顶部高于承台；紧贴这组钢板桩的内侧壁设置有围堰，所述围檩沿围堰壁周圈从上到下依次间隔环形布置；所述第一道围堰和第三道围堰分别所在的圆平面内还设置有与围堰内壁固定连接的内支撑，所述内支撑为钢管围合成的矩形框架且其与围堰基底平行布置。

[0006] 又如一专利号为ZL201120427362.0，申请日2011. 11 .02，公告号CN202359565U的中国实用新型专利中公开了一种钢板桩围堰结构，由钢板桩和围堰堰身组成，其特征在于：所述的钢板桩为单排，设置于围堰堰身临水侧；所述围堰堰身由土石结构填筑而成。

[0007] 上述两者围堰结构是目前施工中普遍应用，其施工粗放，时间长，有的在作业水域插埋大量竹竿；并在上面挂上大量的布料，具有阻水作用的布料在竹竿上固定点多，作业缓慢；作业完成后，对于竹竿和布料的回收过于麻烦，尤其是在围堰作业量大的情况下。

发明内容

[0008] 本发明针对以上缺点，立足于解决现有桥梁桥墩，特别是一些运河水位低的桥墩围堰结构施工粗放，作业缓慢，施工完成后材料回收速度慢的问题。提出了一种桥梁围堰一体设备及其施工方法。该设备及其施工方法通过合理的结构设计使桥墩围堰的安装和拆除时间大大缩短，提高了施工效率。

[0009] 为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

[0010] 一种桥梁桥墩围堰一体设备，其特征是：包括由多个隔水装置和与其布置数量相同的抽水装置间隔安装连接组成围堰；

[0011] 所述隔水装置包括内部为空心结构，边缘对称设有三角形开口，底部为锥形桩头的定位桩一；定位桩一其中间安装有隔板，滚动轴对称安装在隔板两侧，其上面卷有橡胶布；所述橡胶布的竖向边沿连接有卡在三角形开口处的扇形长条块；

[0012] 所述抽水装置包括内部为空心结构、底部为锥形桩头定位桩二，所述定位桩二边缘设有固定住扇形长条块的卡紧结构；抽水泵安装在定位桩二中间，其上方连接有通往外部的出水管道，下方连接有进水管道；所述进水管道上面均布设有多个进水口，其中：最下端进水口位于定位桩二底部。

[0013] 上述定位桩一和定位桩二形状为圆形或者方形。

[0014] 优先地，所述橡胶布顶端位于定位桩一顶部，底端延伸至定位桩一下部，其厚度为3-5mm，底部还均布连接有插片，这样在插入过程中橡胶布不易被泥下异物隔断撕开。

[0015] 优先地，所述滚动轴顶部还连接有PLC控制电机，电机控制按钮安装在定位桩一顶部端面，这样可以快速将放出去的橡胶布快速回收。

[0016] 优先地，为了防止有杂物进入进水管道，所述进水口进水处还设有过滤网。

[0017] 优先地，所述定位桩二内部自上而下均布设有固定进水管道、出水管道和抽水泵的支撑杆架。

[0018] 优先地，卡紧结构为扇形槽或弹簧夹，其中：采用扇形槽与扇形长条块的形状相对应，可以穿入使两桩连接；采用弹簧夹通过圆钢与支撑杆架固定，这样先将弹簧夹扳开出现开口，将长条块放在开口内，松开弹簧夹使其自动回弹夹紧，使两桩连接。

[0019] 优先地，所述橡胶布底部边沿距定位桩一锥形桩头距离为50-70cm，这样桩至少要打入泥中50cm，加上橡胶布没入泥中10-20cm，这样两桩被彻底稳定。

[0020] 另外，基于上述设备，本发明还提供了一种桥梁桥墩围堰一体设备施工方法，包括以下步骤，

[0021] （1）将设备运送到待围堰场地，测量确定定位桩二和定位桩一之间的间距和固定点；

[0022] （2）将定位桩一上面的长条块抽出并固定在定位桩二的卡紧结构内部，围住桥墩；

[0023] （3）将围住桥墩的定位桩二和定位桩一打入固定点水中，使两者底部锥形桩头完全没入泥中并确保橡胶布底部边缘没入泥中10-20cm，使定位桩二和定位桩一固定；

[0024] （4）点动定位桩一上面的电机控制按钮，将多余的橡胶布缓慢收回到滚动轴，使定位桩二和定位桩一之间彻底拉紧，此时围堰布置完成；

[0025] （5）启动定位桩二内的抽水泵开始对围堰内抽水，抽水过程中根据围堰内水面波动情况检查有无底部漏水情况，并采取相应止水措施；

[0026] （6）抽水完成后，利用泥土对围堰内底部四周进行填土，使围堰底部彻底密封、并开始对桥墩进行检修；

[0027] （7）检修完成后，首先将长条块与卡紧结构分离，拔起定位桩一和定位桩二，并通过定位桩一上面的电机控制按钮将外部的橡胶布快速回卷到滚动轴上面，完成施工。

[0028] 与现有的技术相比，本发明的优点如下：（1）该设备体积小，数量少，便于安装和运输；（2）在安装和使用过程中，可以快速组装，快速形成围堰，快速回收，自动化程度高，这样整个施工过程时间大大缩短；（3）本设备可高效便捷地对水域的划分和阻断，同时器材的回收过程变得便捷化。

附图说明

[0029] 现在接下来借助于实施例的附图来对本发明进行简短的描述。附图中：

[0030] 图1示出了本发明桥梁围堰一体设备施工时示意图；

[0031] 图2示出了本发明隔水装置拉开状态的示意图；

[0032] 图3示出了本发明隔水装置的俯视图；

[0033] 图4示出了本发明隔水装置拉开状态俯视图；

[0034] 图5示出了本发明抽水装置的结构布置示意图；

[0035] 图6示出了本发明隔水装置与抽水装置连接第一种卡紧方式；

[0036] 图7示出了本发明隔水装置与抽水装置连接第二种卡紧方式。

[0037] 图中：100、隔水装置，101、定位桩一，102、橡胶布，103、长条块，104、滚动轴， 106、隔板，107、电机控制按钮，108、插片，200、抽水装置，201、定位桩二，202、支撑杆架，203、抽水泵，204、进水口，205、过滤网，206、进水管道，207、出水管道， 209、卡紧结构，2091、弹簧夹，2092、扇形槽，211、电线接口，300、围堰。

具体实施方式

[0038] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0039] 实施例1

[0040] 此种结构基于水深在在5-7米的桥墩作业。

[0041] 一种桥梁桥墩围堰一体设备，包括由多个隔水装置100和与其布置数量相同的抽水装置200间隔安装连接组成围堰300，两者间距为0.7米。

[0042] 请重点参阅图2、图3和图4，隔水装置100包括内部为空心结构，边缘对称设有三角形开口，底部为锥形桩头的圆形定位桩一101；定位桩一101其中间安装有隔板106，滚动轴104对称安装在隔板106两侧，其上面卷有橡胶布102；所述橡胶布102的竖向边沿连接有卡在三角形开口处的扇形长条块103。

[0043] 橡胶布102顶端位于定位桩一101顶部，底端延伸至定位桩一101下部，其厚度为5mm，底部还均布连接有插片108，这样在插入过程中橡胶布102不易被泥下异物隔断撕开。
橡胶布102底部边沿距定位桩一101锥形桩头距离为70cm。

[0044] 另外，滚动轴104顶部还连接有PLC控制电机（图中未示出），电机控制按钮107安装在定位桩一101顶部端面，这样可以快速将放出去的橡胶布102快速回收；

[0045] 请重点参阅图5和图7，抽水装置200包括内部为空心结构、底部为锥形桩头的圆形定位桩二201，所述定位桩二201边缘设有固定住扇形长条块103的卡紧结构209；卡紧结构209为扇形槽2092，采用扇形槽2092与扇形长条块103的形状相对应，可以穿入使两桩连接。

[0046] 抽水泵203安装在定位桩二201中间，其上方连接有通往外部的出水管道207，下方连接有进水管道206；电线接口211设在定位桩二201端面连接外部电源对抽水泵203供电。所述进水管道206上面均布设有多个进水口204，其进水处还设有过滤网205，其中：最下端进水口位于定位桩二201底部。

[0047] 定位桩二201内部自上而下均布设有固定进水管道206、出水管道207和抽水泵203的支撑杆架202。

[0048] 基于上述设备，其施工方法包括以下步骤，

[0049] （1）将设备运送到待围堰场地，测量确定定位桩二201和定位桩一101之间的间距和固定点；

[0050] （2）将定位桩一101上面的长条块103抽出并固定在定位桩二201的卡紧结构209内部，围住桥墩；

[0051] （3）将围住桥墩的定位桩二201和定位桩一101打入固定点水中，使两者底部锥形桩头完全没入泥中并确保橡胶布102底部边缘没入泥中20cm，使定位桩二201和定位桩一101固定；

[0052] （4）点动定位桩一101上面的电机控制按钮107，将多余的橡胶布102缓慢收回到滚动轴104，使定位桩二201和定位桩一101之间彻底拉紧，此时围堰布置完成；

[0053] （5）启动定位桩二201内的抽水泵203开始对围堰内抽水，抽水过程中根据围堰内水面波动情况检查有无底部漏水情况，并采取相应止水措施；

[0054] （6）抽水完成后，利用泥土对围堰内底部四周进行填土，使围堰底部彻底密封、并开始对桥墩进行检修加固；并定定期检查有无出现漏水；

[0055] （7）检修完成后，首先将长条块103与卡紧结构209分离，拔起定位桩一101和定位桩二201，并通过定位桩一101上面的电机控制按钮107将外部的橡胶布102快速回卷到滚动轴104上面，完成施工。

[0056] 实施例2

[0057] 此种结构基于水深在在3-5米的桥墩作业。

[0058] 一种桥梁桥墩围堰一体设备，包括由多个隔水装置100和与其布置数量相同的抽水装置200间隔安装连接组成围堰300，两者间距为1米

[0059] 请重点参阅图2、图3和图4，隔水装置100包括内部为空心结构，边缘对称设有三角形开口，底部为锥形桩头的圆形定位桩一101；定位桩一101其中间安装有隔板106，滚动轴104对称安装在隔板106两侧，其上面卷有橡胶布102；所述橡胶布102的竖向边沿连接有卡在三角形开口处的扇形长条块103。

[0060] 橡胶布102顶端位于定位桩一101顶部，底端延伸至定位桩一101下部，其厚度为5mm，底部还均布连接有插片108，这样在插入过程中橡胶布102不易被泥下异物隔断撕开。
橡胶布102底部边沿距定位桩一101锥形桩头距离为70cm。

[0061] 另外，滚动轴104顶部还连接有PLC控制电机（图中未示出），电机控制按钮107安装在定位桩一101顶部端面，这样可以快速将放出去的橡胶布102快速回收；

[0062] 请重点参阅图5和图6，抽水装置200包括内部为空心结构、底部为锥形桩头的圆形定位桩二201，所述定位桩二201边缘设有固定住扇形长条块103的卡紧结构209；卡紧结构209为弹簧夹2091，弹簧夹2091通过圆钢与支撑杆架202固定，这样先将弹簧夹2091扳开出现开口，将长条块103放在开口内，松开弹簧夹2091使其自动回弹夹紧，使两桩连接。

[0063] 抽水泵203安装在定位桩二201中间，其上方连接有通往外部的出水管道207，下方连接有进水管道206；电线接口211设在定位桩二201端面连接外部电源对抽水泵203供电。所述进水管道206上面均布设有多个进水口204，其进水处还设有过滤网205，其中：最下端进水口位于定位桩二201底部。

[0064] 定位桩二201内部自上而下均布设有固定进水管道206、出水管道207和抽水泵203的支撑杆架202。

[0065] 基于上述设备，其施工方法包括以下步骤，

[0066] （1）将设备运送到待围堰场地，测量确定定位桩二201和定位桩一101之间的间距和固定点；

[0067] （2）将定位桩一101上面的长条块103抽出并固定在定位桩二201的卡紧结构209内部，围住桥墩；

[0068] （3）将围住桥墩的定位桩二201和定位桩一101打入固定点水中，使两者底部锥形桩头完全没入泥中并确保橡胶布102底部边缘没入泥中20cm，使定位桩二201和定位桩一101固定；

[0069] （4）点动定位桩一101上面的电机控制按钮107，将多余的橡胶布102缓慢收回到滚动轴104，使定位桩二201和定位桩一101之间彻底拉紧，此时围堰布置完成；

[0070] （5）启动定位桩二201内的抽水泵203开始对围堰内抽水，抽水过程中根据围堰内水面波动情况检查有无底部漏水情况，并采取相应止水措施；

[0071] （6）抽水完成后，利用泥土对围堰内底部四周进行填土，使围堰底部彻底密封、并开始对桥墩进行检修加固；并定定期检查有无出现漏水；

[0072] （7）检修完成后，首先将长条块103与卡紧结构209分离，拔起定位桩一101和定位桩二201，并通过定位桩一101上面的电机控制按钮107将外部的橡胶布102快速回卷到滚动轴104上面，完成施工。