悬浮钢围堰密封止水结构及方法

摘要

悬浮钢围堰密封止水结构，包括预埋固定在深水中的钢管桩、与钢管桩垂直设置的承台、设置在承台上面的钢围堰，承台的中间固定有预制桥墩身，钢管桩穿过预制桥墩身外侧的承台且伸出承台的上表面并与承台相固定，钢围堰和承台的间隙通过GINA橡胶止水带密封，悬浮钢围堰密封止水结构还包括设置在承台下面的托盘，托盘套装在钢管桩上并固定，在承台与托盘之间设有橡胶止水装置，托盘与钢管桩之间设有环绕钢管桩设置的橡胶止水组件，无需人工下水作业对钢围堰进行密封止水，且钢围堰的拆除简单方便，简化了钢围堰水下密封和除拆的作业过程，缩短了工期，降低了水下结构物修建的经济成本。本发明还提供了悬浮钢围堰的密封止水方法。

权利要求

1.悬浮钢围堰密封止水结构的施工方法，所述的悬浮钢围堰密封止水结构包括预埋固定在深水中的钢管桩(1)、与钢管桩(1)垂直设置的承台(2)、设置在承台(2)上面的钢围堰(3)，承台(2)的中间固定有预制桥墩身，钢管桩(1)穿过预制桥墩身外侧的承台(2)且伸出承台(2)的上表面并与承台(2)相固定，钢围堰(3)和承台(2)的间隙通过GINA橡胶止水带密封，悬浮钢围堰密封止水结构还包括设置在承台(2)下面的托盘(4)，托盘(4)套装在钢管桩(1)上并固定，在承台(2)与所述的托盘(4)之间设有橡胶止水装置(5)，托盘(4)与钢管桩(1)之间设有环绕钢管桩(1)设置的橡胶止水组件(6),其特征在于，所述的施工方法的步骤为：(一)在预制厂完成承台(2)、预制桥墩身及托盘(4)的制作，在承台(2)和托盘(4)上均预制出与钢管桩(1)固定安装的结构，并将桥墩身固定安装在承台(2)的中间位置，在预制厂完成钢围堰(3)的制作，并将用于密封钢围堰(3)和承台(2)间隙的GINA橡胶止水带安装到钢围堰(3)的底部；

(二)将钢管桩固定到深水中，将橡胶止水装置(5)和橡胶止水组件(6)分别固定在托盘(4)上，将托盘(4)吊装下水套装在深水中的钢管桩(1)上并固定使橡胶止水组件(6)设置在钢管桩(1)和托盘(4)之间，该步骤(二)具体为：在托盘(4)中心开设直径稍大于所述的钢管桩(1)直径的安装通孔(41)，在安装通孔(41)内壁上由下到上开设环形凹槽一(411)和环形凹槽二(412)，环形凹槽一(411)的中轴线和环形凹槽二(412)的中轴线均与安装通孔(41)的中轴线重合，橡胶止水组件(6)包括遇水膨胀止水条(61)和环形止水橡胶(62)，将遇水膨胀止水条(61)粘贴在环形凹槽一(411)内，将环形止水橡胶(62)粘贴在环形凹槽二(412)内；在安装通孔(41)外侧的托盘上表面均固定小GINA橡胶止水带(51)组成橡胶止水装置(5)；将托盘(4)用吊装设备吊起置入水中，钢管桩(1)穿过安装通孔(41)使托盘(4)套装在钢管桩(1)上，遇水膨胀止水条(61)和环形止水橡胶(62)均与钢管桩(1)的管壁相接触，再通过托盘(4)上均预制出与钢管桩(1)固定安装的结构将托盘(4)与钢管桩(1)相固定；

(三)将中间装有预制桥墩身的承台(2)通过吊装的方法放入水中，通过承台(2)上预制出与钢管桩(1)固定安装的结构将承台(2)与钢管桩(1)相固定，使钢管桩(1)穿过预制桥墩身外侧的承台(2)且伸出承台(2)的上表面，承台(2)置于托盘(4)的上面，橡胶止水装置(5)处在承台(2)和托盘(4)之间；

(四)用吊装的方式将钢围堰(3)吊装入水，放置在承台(2)的上面，通过重力的作用将钢围堰(3)底部的GINA橡胶止水带压紧在钢围堰(3)和承台(2)之间的间隙中；

(五)用抽水设备抽干钢围堰(3)内部的积水，钢围堰内部被完全密封实现止水，可在钢围堰(3)内部进行干施工。

2.根据权利要求1所述的悬浮钢围堰密封止水结构的施工方法，其特征在于步骤(二)中的环形止水橡胶(62)包括相互连通的环形止水胶囊(621)和高压气管组件(622)，所述的高压气管组件(622)穿过所述的承台(2)向上延伸到所述的钢围堰(3)的内部，所述的环形止水橡胶(62)与钢管桩(1)的管壁相接触是指将环形止水胶囊(621)粘贴在环形凹槽二(412)内，在钢围堰(3)的内部利用加压设备通过高压气管组件对环形止水胶囊(621)充气加压，使环形止水胶囊(621)膨胀，环形止水胶囊(621)与钢管桩(1)的管壁贴紧。

3.根据权利要求2所述的悬浮钢围堰密封止水结构的施工方法，其特征在于步骤(三)中的承台(2)置于托盘(4)的上面，橡胶止水装置(5)处在承台(2)和托盘(4)之间是指固定安装在托盘(4)上表面的小GINA橡胶止水带(51)被压缩在所述的承台(2)下表面与所述的托盘(4)上表面之间。

说明书

悬浮钢围堰密封止水结构及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钢围堰的水下密封结构，特别涉及悬浮围钢堰密封止水结构和悬浮钢围堰密封止水方法。

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水下结构物的修建位置，以便于围堰内进行干槽施工。围堰一般主要用于水工建筑中，除少数围堰作为正式水下结构物的一部分外，大部分围堰在用完后需要拆除。随着科技的发展和施工经验的不断积累，深水区(水深大于10米)水下围堰的施工技术在不断发展，其中钢管桩在深水中形成水中群桩，在群桩上固定承台和无封底的双壁钢围堰，然后对围堰外围进行密封达到围堰内部的密封止水的方法，因为具有双壁钢围堰强度高可承受更大的围堰内外水头装差、围堰封底前工序简单、在应用中不受水深限制和围堰的重复利用率高的优点而被广泛使用。现有技术中双壁钢围堰有的采用由许多互相联锁的单体所构成，每个单体又由许多双壁钢板组成，围堰所围护的范围很大，不能用支撑支持堰壁，每个单体因不能独自抵抗倾覆、滑动和防止联锁处的拉裂，往往围堰漏水进行影响施工进度，为了克服单位联锁形成的钢围堰强度不足的缺点，目前大多采用在预制工厂将钢围堰整体预制成形，再整体吊装入水在水中与承台配装固定后再将密封止水，钢围堰的密封止水过程需要人工在水下填装封堵防水材料和速凝混凝土，在填装过程中采用清泥机和高压射水方式辅助工作，其作业难度大，对深水区泥质和水质环境要求高且对人工水下作业技能要求极高。而围堰在用完后需要拆除时必须借助大型的拉拨设备破除围堰与承台间的混凝土结构从水中吊起围堰，大型拉拨设备的消能高且施工工作量大，即拖长了钢围堰拆除的工期，也提高了水下结构物修建的经济成本。避免人工下水作业降低钢围堰密封止水的作业难度、在不损坏钢围堰整体结构的基础上简化钢围堰从深水中拆除中的施工过程降低水下结构物修建的经济成本是以钢管桩为群桩的双壁钢围堰在建造过程中有待解决的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明针对现在技术中人工下水作业难度大要求高和使用大型拉拨设备拆除钢围堰时消能高施工工作量大即拖延了钢围堰水下密封和拆除的工期，也提高了水下结构物修建的经济成本的技术问题，提供悬浮钢围堰的密封止水结构，其无需人工下水作业对钢围堰进行密封止水，且钢围堰的拆除简单方便，简化了钢围堰水下密封和除拆的作业过程，缩短了工期，降低了水下结构物修建的经济成本。本发明还提供了悬浮钢围堰密封止水方法。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：悬浮钢围堰密封止水结构，包括预埋固定在深水中的钢管桩、与钢管桩垂直设置的承台、设置在承台上面的钢围堰，承台的中间固定有预制桥墩身，钢管桩穿过预制桥墩身外侧的承台且伸出承台的上表面并与承台相固定，钢围堰和承台的间隙通过GINA橡胶止水带密封，其特征在于所述的悬浮钢围堰密封止水结构还包括设置在所述的承台下面的托盘，所述的托盘套装在所述的钢管桩上并固定，在所述的承台与所述的托盘之间设有橡胶止水装置，所述的托盘与所述的钢管桩之间设有环绕所述的钢管桩设置的橡胶止水组件，所述的橡胶止水组件包括设置在所述的钢管桩与所述的托盘之间并沿所述的钢管桩长度方向分布遇水膨胀止水条和环形止水橡胶，所述的环形止水橡胶设置在所述的遇水膨胀止水条的上面，所述的托盘中心开有直径稍大于所述的钢管桩直径的安装通孔，所述的钢管桩穿过所述的安装通孔并与所述的托盘相固定，所述的安装通孔的孔壁上开有用于放置所述的遇水膨胀止水条的环形凹槽一和用于放置的环形止水橡胶的环形凹槽二，环形凹槽一的中轴线和环形凹槽二的中轴线均与安装通孔的中轴线重合，所述的遇水膨胀止水条粘贴在所述的环形凹槽一内且与所述的钢管桩的外壁相接触，，所述的环形止水橡胶粘贴在所述的环形凹槽二内且与所述的钢管桩的外壁相接触，所述的承台与所述的托盘之间设有橡胶止水装置是指在安装通孔外侧的所述的托盘上表面固定装有小GINA橡胶止水带，所述的小GINA橡胶止水带被压缩在所述的承台下表面与所述的托盘上表面之间。

[0005] 进一步的，所述的所述的环形止水橡胶包括相互连通的环形止水胶囊和高压气管组件，所述的高压气管组件穿过所述的承台向上延伸到所述的钢围堰的内部，所述的环形止水胶囊与所述的钢管桩的外壁紧贴。

[0006] 进一步的，所述的环形凹槽一的横截面为半圆形、矩形或梯形。

[0007] 悬浮钢围堰密封止水方法，其特征在于采用以上所述的悬浮钢围堰密封止水结构，步聚为：

[0008] (一)在预制厂完成承台、预制桥墩身及托盘的制作，在承台和托盘上均预制出与钢管桩固定安装的结构，并将桥墩身固定安装在承台的中间位置，在制预厂完成钢围堰整体形成，并将用于密封钢围堰和承台间隙的GINA橡胶止水带安装到钢围堰的底部；

[0009] (二)在托盘中心开设直径稍大于所述的钢管桩直径的安装通孔，在安装通孔内壁上由下到上开设环形凹槽一和环形凹槽二，环形凹槽一的中轴线和环形凹槽二的中轴线均与安装通孔的中轴线重合，橡胶止水阻件包括遇水膨胀止水条和环形止水橡胶，将遇水膨胀止水条粘贴在环形凹槽一内，将环形止水橡胶粘贴在环形凹槽二内；在安装通孔外侧的托盘上表面均固定小GINA橡胶止水带组成橡胶止水装置；将托盘用吊装设备吊起置入水中，钢管桩穿过安装通孔使托盘套装在钢管桩上，遇水膨胀止水条和环形止水橡胶均与钢管桩的管壁相接触，再通过托盘上均预制出与钢管桩固定安装的结构将托盘与钢管桩相固定；

[0010] (三)将中间装有预制桥墩身的承台通过吊装的方法放入水中，通过承台上预制出与钢管桩固定安装的结构将承台与钢管桩相固定，使钢管桩穿过预制桥墩身外侧的承台且伸出承台的上表面，承台置于托盘的上面，橡胶止水装置处在承台和托盘之间；

[0011] (四)用吊装的方式将钢围堰吊装入水，放置在承台的上面，通过重力的作用将钢围堰底部的GINA橡脱止水带压紧在钢围堰和承台之间的间隙中；

[0012] (五)用抽水设备抽干钢围堰内部的积水，钢围堰内部被完全密封现实止水，可在钢围堰内部进行干施工。

[0013] 进一步的，步聚(二)中的环形止水橡胶包括相互连通的环形止水胶囊和高压气管组件，所述的高压气管组件穿过所述的承台向上延伸到所述的钢围堰的内部，所述的环形止水橡胶与钢管桩的管壁相接触是指将环形止水胶囊粘贴在环形凹槽二内，在钢围堰的内部利用加压设备通过高压气管组件对环形止水胶囊充气加压，使环形止水胶囊胀膨，环形止水胶囊与钢管桩的管壁贴紧。

[0014] 进一步的，步聚(三)中的承台置于托盘的上面，橡胶止水装置处在承台和托盘之间是指固定安装在托盘上表面的小GINA橡胶止水带被压缩在所述的承台下表面与所述的托盘上表面之间。

[0015] 本发明的有益效果是：本发明将托盘套装在钢管桩上置于承台的下面，托盘与钢管桩之间设有环绕钢管桩设置的橡胶止水组件，用橡胶止水组件将托盘和钢管桩之间密封；在承台与托盘之间设有橡胶止水装置，用橡胶止水装置将承台与托盘之间密封，并用GINA橡胶止水带密封钢围堰和承台间的间隙，此三重封堵均是运用橡胶柔性接触的原理防止水分进入到钢围堰内部，其中GINA橡胶止水带在钢围堰下水前固定安装在钢围堰上，橡胶止水组件和橡胶止水装置在托盘下水前安装在托盘上，钢围堰下水后无需人工水下作业对钢围堰进行密封止水，避免了人工水下进行封堵作业简化了钢围堰水下密封的作业过程，钢围堰通过重力的作用将GINA橡胶止水带紧贴在承台上，钢围堰不与承台相固定而是悬浮在深水中，钢围堰不与承台相固定，在吊装钢围堰出水时，无需采用大型拉拨设备对钢围堰进行拉拨，只需采用普通的吊装设备从水中吊装钢围堰即可，钢围堰的拆除简单方便工期更短，降低了水下结构物修建的经济成本。本发明的悬浮钢围堰密封止水方法，易操作，无需人工下水封堵缝隙，钢围堰悬浮在水中依造重力置于承台上方，即缩短了钢围堰水下密封和拆除的工期也降低了水下结构物修建的经济成本。本发明的悬浮钢围堰密封止水方法中承台、预制桥敦身、托盘和钢围堰均在预制厂预制形成，密封止水用的GINA橡胶止水带、橡胶止水组件和橡胶止水装置均在设备下水前固定安装，无需人工下水对钢围堰进行密封止水，大大减小了钢围堰水下密封止水的作业难度，更容易在水下结构物的修建过程中被应用和推广。

附图说明

[0016] 图1为本发明的结构示意图。

[0017] 图2为图1虚线部分的放大图。

[0018] 图3为实施例中托盘的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图对本发明的实施例做详细说明。

[0020] 如图1至图3所示，悬浮钢围堰密封止水结构，包括预埋固定在深水中的钢管桩1、与钢管桩1垂直设置的承台2、设置在承台2上面的钢围堰3，承台2的中间固定有预制桥墩身，钢管桩1穿过预制桥墩身外侧的承台2且伸出承台2的上表面并与承台2相固定，钢围堰3和承台2的间隙通过GINA橡胶止水带密封，所述的悬浮钢围堰密封止水结构还包括设置在所述的承台2下面的托盘4，所述的托盘4套装在所述的钢管桩1上并固定，在所述的承台2与所述的托盘4之间设有橡胶止水装置5，所述的托盘4与所述的钢管桩1之间设有环绕所述的钢管桩1设置的橡胶止水组件6。所述的橡胶止水组件6包括设置在所述的钢管桩5与所述的托盘4之间并沿所述的钢管桩1长度方向分布遇水膨胀止水条61和环形止水橡胶62，所述的环形止水橡胶62设置在所述的遇水膨胀止水条61的上面。所述的托盘4中心开有直径稍大于所述的钢管桩1直径的安装通孔41，所述的钢管桩1穿过所述的安装通孔41并与所述的托盘4相固定，所述的安装通孔41的孔壁上开有用于放置所述的遇水膨胀止水条61的环形凹槽一411和用于放置的环形止水橡胶62的环形凹槽二412，环形凹槽一411的中轴线和环形凹槽二412的中轴线均与安装通孔41的中轴线重合，所述的遇水膨胀止水条61粘贴在所述的环形凹槽一411内且与所述的钢管桩1的外壁相接触，所述的环形凹槽一411的横截面为半圆形、矩形或梯形。所述的环形止水橡胶62包括相互连通的环形止水胶囊621和高压气管组件622，所述的高压气管组件622穿过所述的承台2向上延伸到所述的钢围堰3的内部，所述的环形止水胶囊621与所述的钢管桩1的外壁紧贴。所述的承台2与所述的托盘4之间设有橡胶止水装置5是指在安装通孔41外侧的所述的托盘4上表面固定装有小GINA橡胶止水带51，所述的小GINA橡胶止水带51被压缩在所述的承台2下表面与所述的托盘4上表面之间。

[0021] 将托盘套4装在钢管桩1上置于承台2的下面，托盘4与钢管桩1之间设有环绕钢管桩1设置的环形止水胶囊621和遇水膨胀止水条61，通过高压气管组件对环形止水胶囊充气加压使环形止水胶囊621紧贴在钢管桩1的外壁上，通过环形止水胶囊621和遇水膨胀止水条61将钢管桩1和托盘4之间密封，在托盘4上表面固定装有小GINA橡胶止水带51，小GINA橡胶止水带51被压缩在承台2下表面与托盘4上表面之间，用小GINA橡胶止水带51将承台与托盘之间密封，并用GINA橡胶止水带密封钢围堰2和承台2间的间隙，钢围堰3通过重力的作用将GINA橡胶止水带紧贴在承台2上，钢围堰3不与承台相固定而是悬浮在深水中，本发明的悬浮钢围堰密封止水结构中全部运用橡胶柔性接触的原理防止水分进入到钢围堰内部，GINA橡胶止水带在钢围堰3下水前固定安装在钢围堰3上，环形止水胶囊621、遇水膨胀止水条61以及小GINA橡胶止水带51均在托盘4下水前安装在托盘4上，钢围堰3下水后无需人工水下作业对钢围堰3封堵止水，避免了人工水下进行封堵作业简化了钢围堰3水下密封的作业过程，钢围堰3不与承台相固定，在吊装钢围堰3出水时，无需采用大型拉拨设备对钢围堰3进行拉拨，只需采用普通的吊装设备从水中吊装钢围堰3即可，钢围堰3的拆除简单方便工期更短，降低了水下结构物修建的经济成本。

[0022] 悬浮钢围堰密封止水方法，采用以上所述的悬浮钢围堰密封止水结构，步聚为：

[0023] (一)在预制厂完成承台2、预制桥墩身及托盘4的制作，在承台2和托盘4上均预制出与钢管桩1固定安装的结构，并将桥墩身固定安装在承台2的中间位置，在制预厂完成钢围堰3整体形成，并将用于密封钢围堰3和承台2间隙的GINA橡胶止水带安装到钢围堰3的底部；

[0024] (二)在托盘4中心开设直径稍大于所述的钢管桩1直径的安装通孔41，在安装通孔41外侧的托盘上表面均固定小GINA橡胶止水带51组成橡胶止水装置5，在安装通孔41内壁上由下到上开设环形凹槽一411和环形凹槽二412，环形凹槽一411的中轴线和环形凹槽二
412的中轴线均与安装通孔41的中轴线重合，橡胶止水阻件6包括遇水膨胀止水条61和环形止水橡胶62，将遇水膨胀止水条61粘贴在环形凹槽一411内，环形止水橡胶62包括相互连通的环形止水胶囊621和高压气管组件622，所述的高压气管组件622穿过所述的承台2向上延伸到所述的钢围堰3的内部，将环形止水胶囊621粘贴在环形凹槽二412内，在钢围堰3的内部利用加压设备通过高压气管组件对环形止水胶囊621充气加压，使环形止水胶囊621胀膨，将托盘4用吊装设备吊起置入水中，钢管桩1穿过安装通孔41使托盘4套装在钢管桩1上，遇水膨胀止水条61与钢管桩1的管壁相接触，环形止水胶囊621与钢管桩1的管壁贴紧，再通过托盘4上均预制出与钢管桩1固定安装的结构将托盘4与钢管桩1相固定；

[0025] (三)将中间装有预制桥墩身的承台2通过吊装的方法放入水中，通过承台2上预制出与钢管桩1固定安装的结构将承台2与钢管桩1相固定，使钢管桩1穿过预制桥墩身外侧的承台2且伸出承台2的上表面，固定安装在托盘4上表面的小GINA橡胶止水带51被压缩在所述的承台2下表面与所述的托盘4上表面之间；

[0026] (四)用吊装的方式将钢围堰2吊装入水，放置在承台2的上面，通过重力的作用将钢围堰3底部的GINA橡脱止水带压紧在钢围堰3和承台2之间的间隙中；

[0027] (五)用抽水设备抽干钢围堰3内部的积水，钢围堰内部被完全密封现实止水，可在钢围堰3内部进行干施工。

[0028] 上述悬浮钢围堰密封止水方法，易操作，无需人工下水封堵缝隙，钢围堰3悬浮在水中依造重力置于承台2上方，即缩短了钢围堰3水下密封和拆除的工期也降低了水下结构物修建的经济成本。其中承台2、预制桥敦身、托盘4和钢围堰3均在预制厂预制形成，密封止水用的GINA橡胶止水带、橡胶止水组件6和橡胶止水装置5均在设备下水前固定安装，无需人工下水对钢围堰进行密封止水，大大减小了钢围堰水下密封止水的作业难度，使钢围堰的水下密封止水难度降低，更容易在水下结构物的修建过程中被应用和推广。

[0029] 以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。