一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰，包括鋼圍堰本體，所述鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)連接有雙層桁架結(jié)構(gòu)，雙層桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有鋼管樁，雙層桁架結(jié)構(gòu)通過連接鋼管與鋼管樁連接在一起。其施工方法包括以下步驟：（1）拼裝鋼圍堰本體，將鋼圍堰本體的前面安裝在迎水面；（2）在鋼圍堰本體內(nèi)已經(jīng)施工完成的鉆孔樁內(nèi)，預先插打鋼管樁；（3）在鋼圍堰本體內(nèi)安裝雙層桁架結(jié)構(gòu)；（4）鋼圍堰本體注水下沉；（5）用連接鋼管將雙層桁架結(jié)構(gòu)與鋼管樁焊接在一起。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝快捷，完全達到閉水的要求，且結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性高。
【專利說明】
一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及橋梁建設(shè)領(lǐng)域，特別是一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰及其施工方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國河流眾多，在橋梁水中墩的施工方法中，廣泛采用了鋼圍堰工程。橋梁水中墩的施工對鋼圍堰的質(zhì)量要求高，必須完全達到閉水的要求，且結(jié)構(gòu)強度必須能承受水流的沖擊，尤其是在洪水期間，水流沖擊力大，這就對鋼圍堰的強度和穩(wěn)定性提出了更高要求。
[0003]目前通常使用的圍堰按結(jié)構(gòu)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、外壁組成，內(nèi)外壁間通過豎向次梁，水平環(huán)板及水平橫撐連接，圍堰內(nèi)部設(shè)置鋼管撐以滿足圍堰的強度及剛度的要求。但是，在洪水期間，有時僅依靠雙壁式圍堰仍然不能滿足強度要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供了一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰及其施工方法，結(jié)構(gòu)簡單，安裝快捷，可全面鋼圍堰的強度和穩(wěn)定性。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰，包括鋼圍堰本體，其特征在于:所述鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)連接有雙層桁架結(jié)構(gòu)，雙層桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有鋼管粧，雙層桁架結(jié)構(gòu)通過連接鋼管與鋼管粧連接在一起。
[0006]所述雙層桁架結(jié)構(gòu)包括連接在一起的底層桁架結(jié)構(gòu)和頂層桁架結(jié)構(gòu)，所述底層桁架結(jié)構(gòu)包括分別與鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面連接的底層桁架，所述頂層桁架包括分別設(shè)在鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面的頂層桁架，頂層桁架通過鋼圍檁與鋼圍堰本體連接。
[0007]所述鋼管粧平行設(shè)置有若干行，每行等距設(shè)置有若干根。
[0008]所述連接鋼管包括橫向連接鋼管、縱向連接鋼管和加固鋼管，橫向連接鋼管、縱向連接鋼管將頂層桁架與鋼管粧連接為一個整體，在頂層桁架的內(nèi)側(cè)、橫向連接鋼管和縱向連接鋼管圍成的每個最小方形支撐單元中，均設(shè)置有四根加固鋼管，加固鋼管的兩端分別與橫向連接鋼管和縱向連接鋼管的中部連接，圍成菱形的支撐結(jié)構(gòu)。
[0009]設(shè)在前面的橫向連接鋼管將左右兩側(cè)的頂層桁架前端面、前面的頂層桁架后端面、前面一行的鋼管粧連接在一起，設(shè)在后面的橫向連接鋼管將左右兩側(cè)的頂層桁架后端面、后面的頂層桁架前端面、后面一行的鋼管粧連接在一起。[〇〇1〇]設(shè)在左側(cè)的縱向連接鋼管將左側(cè)的頂層桁架右端面、前后兩面的頂層桁架左端面、左側(cè)一行的鋼管粧連接在一起，設(shè)在右側(cè)的縱向連接鋼管將右側(cè)的頂層桁架左端面、前后兩面的頂層桁架右端面、右側(cè)一行的鋼管粧連接在一起。
[0011]—種以上所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰的施工方法，包括以下步驟:(1)拼裝鋼圍堰本體，將鋼圍堰本體的前面安裝在迎水面；(2)在鋼圍堰本體內(nèi)已經(jīng)施工完成的鉆孔粧內(nèi)，預先插打鋼管粧；(3 )在鋼圍堰本體內(nèi)安裝雙層桁架結(jié)構(gòu)；(4)鋼圍堰本體注水下沉；(5)用連接鋼管將雙層桁架結(jié)構(gòu)與鋼管粧焊接在一起。
[0012]所述步驟(2)中，鋼管粧的安裝在鉆孔粧內(nèi)的最外側(cè)。
[0013]所述步驟(3)包括底層桁架結(jié)構(gòu)的安裝和頂層桁架結(jié)構(gòu)的安裝，其中，底層桁架結(jié)構(gòu)的安裝包括以下步驟:在鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面分別焊接底層桁架， 設(shè)在前面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留3?6cm，設(shè)在后面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留15?25cm，設(shè)在左右兩側(cè)的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留8?12cm;頂層桁架結(jié)構(gòu)的安裝包括以下步驟:在鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面分別焊接鋼圍檁， 在鋼圍檁內(nèi)側(cè)焊接頂層桁架。[〇〇14]所述底層桁架結(jié)構(gòu)的安裝步驟中，設(shè)在前面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留 5cm，設(shè)在后面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留20cm，設(shè)在左右兩側(cè)的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留10cm〇
[0015]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明設(shè)置了雙層桁架結(jié)構(gòu)對鋼圍堰進行加固，從而提高了鋼圍堰的強度和穩(wěn)定性;(2)本發(fā)明采用了連接鋼管將雙層桁架結(jié)構(gòu)和鋼管粧連接在一起，從而使鋼管粧、雙層桁架結(jié)構(gòu)和鋼圍堰固結(jié)成為一個整體，從而進一步加強了鋼圍堰的穩(wěn)定性，可抵御洪水期間水流巨大的沖擊力；(3) 本發(fā)明在連接鋼管圍成的方形支撐單元內(nèi)部，還設(shè)置了菱形的加固支撐結(jié)構(gòu)，使鋼管粧與雙層桁架結(jié)構(gòu)之間的連接更加穩(wěn)固，提高了鋼圍堰的強度和剛度；(4)本發(fā)明對不同位置的底層桁架和鋼護筒之間的距離做了區(qū)分設(shè)計，以使雙層桁架結(jié)構(gòu)更有利于抵抗洪水的沖擊;(5)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝快捷，完全達到閉水的要求，且結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性高?！靖綀D說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的底層桁架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的頂層桁架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，鋼圍堰本體1，鉆孔粧2，鋼管粧3，底層桁架4，加固鋼管5，方形支撐單元6，橫向連接鋼管7，頂層桁架8，縱向連接鋼管9，鋼圍檁10?！揪唧w實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于以下實施例。 [0〇19]如圖1和圖2所不，一種雙層組合析架加固式鋼圍堪，包括鋼圍堪本體1，鋼圍堪本體1內(nèi)側(cè)連接有雙層桁架結(jié)構(gòu)，雙層桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有鋼管粧3，雙層桁架結(jié)構(gòu)通過連接鋼管與鋼管粧3連接在一起。其中，雙層桁架結(jié)構(gòu)包括連接在一起的底層桁架結(jié)構(gòu)和頂層桁架結(jié)構(gòu)，底層桁架結(jié)構(gòu)包括分別與鋼圍堰本體1內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面連接的底層桁架 4,頂層桁架8包括分別設(shè)在鋼圍堰本體1內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面的頂層桁架8,頂層桁架8通過鋼圍檁與鋼圍堰本體1連接，頂層桁架8和底層桁架4連接在一起。
[0020]鋼管粧3是插打在鋼圍堰內(nèi)的鉆孔粧中，根據(jù)鉆孔粧的設(shè)計平行設(shè)置有若干行，每行等距設(shè)置有若干根。如圖2中所示意的結(jié)構(gòu)為，鋼管粧3設(shè)計有2行，每行設(shè)置有4根。鋼管粧還可根據(jù)實際橋梁水中墩的設(shè)計，安裝少于8根或者多于8根的鋼管粧3。鋼管粧3與雙層桁架結(jié)構(gòu)連接，可使原中空設(shè)置的鋼圍堰本體1內(nèi)部有了剛性支撐，從而提高了鋼圍堰本體 1的強度。[0021 ]為使鋼管粧與雙層桁架結(jié)構(gòu)的連接更加穩(wěn)固，連接鋼管包括橫向連接鋼管7、縱向連接鋼管9和加固鋼管5,橫向連接鋼管7、縱向連接鋼管9分別從橫向和縱向?qū)㈨攲予旒?與鋼管粧3連接為一個整體，在頂層桁架8的內(nèi)側(cè)、橫向連接鋼管7和縱向連接鋼管9圍成的每個最小方形支撐單元6中，均設(shè)置有四根加固鋼管5,加固鋼管5的兩端分別與橫向連接鋼管 7和縱向連接鋼管9的中部斜向連接，從而圍成菱形的支撐結(jié)構(gòu)。
[0022]為使鋼圍堰本體1內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)更加緊湊，設(shè)在前面的橫向連接鋼管7將左右兩側(cè)的頂層桁架8前端面、前面的頂層桁架8后端面、前面一行的鋼管粧3連接在一起，設(shè)在后面的橫向連接鋼管7將左右兩側(cè)的頂層桁架8后端面、后面的頂層桁架8前端面、后面一行的鋼管粧3連接在一起。設(shè)在左側(cè)的縱向連接鋼管9將左側(cè)的頂層桁架8右端面、前后兩面的頂層桁架8左端面、左側(cè)一行的鋼管粧3連接在一起，設(shè)在右側(cè)的縱向連接鋼管9將右側(cè)的頂層桁架8左端面、前后兩面的頂層桁架8右端面、右側(cè)一行的鋼管粧3連接在一起。上述緊湊的連接關(guān)系使鋼圍堰本體1內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0023]以上所述的底層桁架，優(yōu)選采用橫向支撐A、縱向支撐A和斜向支撐A相連接的結(jié)構(gòu)，橫向支撐A和縱向支撐A圍成若干個方形的底層支撐單元，底層支撐單元中有斜向設(shè)置的斜向支撐A，相鄰的兩個斜向支撐A呈三角對稱設(shè)置。橫向支撐A和縱向支撐A采用[20a槽鋼，斜向支撐A采用[14槽鋼。
[0024]以上所述的頂層桁架，優(yōu)選采用橫向支撐B、縱向支撐B和斜向支撐B相連接的結(jié)構(gòu)，鋼圍檁10、連接鋼管與橫向支撐B或與縱向支撐B圍成若干個方形的頂層支撐單元，頂層支撐單元中有斜向設(shè)置的斜向支撐B，相鄰的兩個斜向支撐B呈三角對稱設(shè)置。斜向支撐B采用[20a槽鋼。
[0025]以上所述的鋼圍堰，優(yōu)選采用I45a工字鋼制成;連接鋼管優(yōu)選采用? 325 X 6mm鋼管。
[0026]以上所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰的施工方法，包括以下步驟:(1)拼裝鋼圍堰本體1，將鋼圍堰本體1的前面安裝在迎水面；(2)在鋼圍堰本體1內(nèi)已經(jīng)施工完成的鉆孔粧2內(nèi)，預先插打鋼管粧3,鋼管粧3的安裝在鉆孔粧2內(nèi)的最外側(cè)；(3 )在鋼圍堰本體1內(nèi)安裝雙層桁架結(jié)構(gòu)；(4)鋼圍堰本體1注水下沉；(5)用連接鋼管將雙層桁架結(jié)構(gòu)與鋼管粧3焊接在一起。
[0027]其中，步驟(3)包括底層桁架結(jié)構(gòu)的安裝和頂層桁架結(jié)構(gòu)的安裝，先安裝底層桁架結(jié)構(gòu)，再安裝頂層桁架結(jié)構(gòu)，底層桁架4結(jié)構(gòu)的安裝包括以下步驟:在鋼圍堰本體1內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面分別焊接底層桁架4,設(shè)在前面的底層桁架4與鉆孔粧2內(nèi)的鋼護筒預留5cm，設(shè)在后面的底層桁架4與鉆孔粧2內(nèi)的鋼護筒預留20cm，設(shè)在左右兩側(cè)的底層桁架4 與鉆孔粧2內(nèi)的鋼護筒預留10cm;頂層桁架8結(jié)構(gòu)的安裝包括以下步驟:在鋼圍堰本體1內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面分別焊接鋼圍檁，在鋼圍檁內(nèi)側(cè)焊接頂層桁架8。
[0028]在底層桁架4結(jié)構(gòu)的安裝步驟中，根據(jù)鋼圍堰的實際大小和鉆孔粧的位置設(shè)計，對底層桁架4和鉆孔粧2內(nèi)鋼護筒之間的距離設(shè)計，還可以設(shè)置為:設(shè)在前面的底層桁架4與鉆孔粧2內(nèi)的鋼護筒預留3~6cm，設(shè)在后面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留15?25cm，設(shè)在左右兩側(cè)的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留8?12 cm。
【主權(quán)項】
1.一種雙層組合桁架加固式鋼圍堰，包括鋼圍堰本體，其特征在于:所述鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)連接有雙層桁架結(jié)構(gòu)，雙層桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有鋼管粧，雙層桁架結(jié) 構(gòu)通過連接鋼管與鋼管粧連接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰，其特征在于:所述雙層桁架結(jié)構(gòu)包括連接在一起的底層桁架結(jié)構(gòu)和頂層桁架結(jié)構(gòu)，所述底層桁架結(jié) 構(gòu)包括分別與鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面連接的底層桁架，所述頂層桁架包 括分別設(shè)在鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面的頂層桁架，頂層桁架通過鋼圍檁與 鋼圍堰本體連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰，其特征在于:所述鋼管粧平行設(shè)置有若干行，每行等距設(shè)置有若干根。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰，其特征在于:所述連接鋼管包括橫向連接鋼管、縱向連接鋼管和加固鋼管，橫向連接鋼管、縱向連接 鋼管將頂層桁架與鋼管粧連接為一個整體，在頂層桁架的內(nèi)側(cè)、橫向連接鋼管和縱向連接 鋼管圍成的每個最小方形支撐單元中，均設(shè)置有四根加固鋼管，加固鋼管的兩端分別與橫 向連接鋼管和縱向連接鋼管的中部連接，圍成菱形的支撐結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰，其特征在于:設(shè)在前面的橫向連接鋼管將左右兩側(cè)的頂層桁架前端面、前面的頂層桁架后端面、前 面一行的鋼管粧連接在一起，設(shè)在后面的橫向連接鋼管將左右兩側(cè)的頂層桁架后端面、后 面的頂層桁架前端面、后面一行的鋼管粧連接在一起。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰，其特征在于:設(shè)在左側(cè)的縱向連接鋼管將左側(cè)的頂層桁架右端面、前后兩面的頂層桁架左端面、左 側(cè)一行的鋼管粧連接在一起，設(shè)在右側(cè)的縱向連接鋼管將右側(cè)的頂層桁架左端面、前后兩 面的頂層桁架右端面、右側(cè)一行的鋼管粧連接在一起。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰的施工方法，其特征在 于包括以下步驟:(1)拼裝鋼圍堰本體，將鋼圍堰本體的前面安裝在迎水面；(2)在鋼圍堰本體內(nèi)已經(jīng)施工完成的鉆孔粧內(nèi)，預先插打鋼管粧；(3 )在鋼圍堰本體內(nèi)安裝雙層桁架結(jié)構(gòu)；(4 )鋼圍堰本體注水下沉；(5)用連接鋼管將雙層桁架結(jié)構(gòu)與鋼管粧焊接在一起。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰的施工方法，其特征在于:所述步驟(2)中，鋼管粧的安裝在鉆孔粧內(nèi)的最外側(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰的施工方法，其特征在于:所述步驟(3)包括底層桁架結(jié)構(gòu)的安裝和頂層桁架結(jié)構(gòu)的安裝，其中，底層桁架結(jié)構(gòu)的 安裝包括以下步驟:在鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面分別焊接底層桁架，設(shè)在 前面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留3?6cm，設(shè)在后面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護 筒預留15?25cm，設(shè)在左右兩側(cè)的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留8?12cm;頂層桁架結(jié)構(gòu) 的安裝包括以下步驟:在鋼圍堰本體內(nèi)側(cè)的前面、后面、左面和右面分別焊接鋼圍檁，在鋼 圍檁內(nèi)側(cè)焊接頂層桁架。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙層組合桁架加固式鋼圍堰的施工方法，其特征在于:所述底層桁架結(jié)構(gòu)的安裝步驟中，設(shè)在前面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留5cm， 設(shè)在后面的底層桁架與鉆孔粧內(nèi)的鋼護筒預留20cm，設(shè)在左右兩側(cè)的底層桁架與鉆孔粧內(nèi) 的鋼護筒預留10cm〇
【文檔編號】E02D19/04GK105951855SQ201610388819
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】唐俊, 劉明友, 翟溯, 黃忠睦, 吳宏劍, 姜杰, 朱淑蘭, 郭樂
【申請人】中鐵上海工程局集團有限公司