专利名称：一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法
技术领域：
本发明主要涉及一种在大型深水基础施工中大型双壁钢围堰水中下放的施 工方法，属于桥梁基础施工技术领域。具体为在钢护筒上安装升降系统，并将 钢围堰支承于升降系统上，在重力大于浮力状态下，通过控制提升力、设置钢 护筒与围堰间局部导向，有效抵抗水流力，控制因水流力变化引起的围堰位移 与倾斜。实现围堰下放过程定量可控、微量可调，位置可控，偏差可调，保证 钢围堰安全、顺利下放。
背景技术：
传统的钢围堰水中下放时， 一般在双壁钢围堰漂浮状态下，往双壁内注水 下沉，围堰将产生平面位移、扭转及倾斜，受钢护筒的约束，围堰固定下导环 将不可避免与钢护筒产生相互挤压与摩檫，阻碍吊箱的下沉；同时，阻碍钢吊 箱下放的钢护筒的分布及作用点的位置与方向水下无法判断，给下放过程中钢 吊箱的调整纠偏增加了相当大的难度。若下放过程中一旦发生固定下导环与钢 护筒间相互挤压甚至卡死，吊箱继续下沉与上浮均将难以实现。
本发明的目的是针对以上现有技术的不足而提供一种围堰水中下放的方 法，即大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法。
发明内容
本发明的目的是针对在大型深水基础施工中钢吊箱下沉主动控制技术研 究。提高了钢吊箱安装精度，解决了围堰在不同水流、潮汐、风压等外因影响 下下沉偏斜及钢吊箱在下沉过程中可控、可调的难题。
本发明涉及一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其特征为在钢 护筒上设置升降系统和导向装置，在重力大于浮力的可控状态下，通过向围堰
本方法需在钢护筒4上设置操作性强的升降系统1和导向装置2，用以调整
钢吊箱围堰3的下放过程中在水流、风力作用下，所受的水平力、平面转动力
矩、竖直力矩及其对吊箱位置的影响，保证钢吊箱在主动、可控状态下下放。
主要施工步骤如下
(1) 在钢护筒4上安装升降系统1。
(2) 升降系统1施加预升力，使钢吊箱3上浮稍许，拆除原有挂桩伸縮梁5。
(3) 将升降系统1受力控制在设计范围内，升降系统1同歩、等距缓慢卸 载，同时配合灌水，使钢吊箱3缓慢下放。
(4) 在下放过程中调整升降系统1各点的受力和通过导向装置2，用以抵抗 钢吊箱3所受的水平力、平面转动力矩、竖直力矩。
(5) 安装二次挂桩伸縮梁5。钢吊箱3下放至设计标高，升降系统l卸载， 体系转换完成。
(6) 拆除升降系统1，将钢护筒4齐平台割除，用剪力撑将护筒4和钢吊箱 3焊接，准备进行封底施工。
双壁钢吊箱在自重大于浮力的状态下进行下放，利用已成桩钢护筒作为支
点，在钢护筒顶安装围堰升降装置，结合双壁吊箱的自浮功能，实现围堰的下 放和升降调整；利用升降系统既可以克服吊箱自重大于浮力，实现钢吊箱由固 定状态向浮态的体系转换，又可以均匀同步下落升降装置并辅助吊箱双壁内注 水，保证吊箱在可控的支承条件下下放。
与常用的双壁钢围堰下沉相比，双壁钢吊箱下放具有如下本质不同
1、 对双壁钢吊箱下放而言，待钻孔桩施工完毕，拆除活动上、下导环，带 固定上、下导环的双壁钢吊箱的下放是在己成桩钢护筒的约束下进行，钢护筒 的平面位置与倾斜度将直接影响钢吊箱顺利下放。
2、 钢吊箱下放至设计标高二次挂桩时，其平面位置、纵横向中心线及扭转 偏差应满足承台施工误差要求，此精度远高于一般双壁钢围堰下沉精度要求。
3、 双壁钢吊箱在下放过程中，随着吃水深度的增加，水流阻力大小与合力
作用点位置发生变化，因此双壁钢吊箱的下放应在可控与可调的状态下进行， 即钢吊箱在下放过程中，在水流、风力作用下，所受的水平力、平面转动力矩、 竖直力矩及其对吊箱位置的影响应是可控的，受水流力变化的影响，即使吊箱 产生一定量偏差也是可调的。
图l钢吊箱下放前示意图
图2钢吊箱下放至设计标高示意图 图3a升降系统构造立面图 图3b升降系统构造顶平面图 图3c升降系统构造底平面图 图4导向装置构造图
图中l一升降系统，2 —导向装置，3—钢吊箱，4一钢护筒，
5 —挂桩伸縮梁，6 —分配梁，7 —分配梁，8 —液压油顶， 9_铰座，10 —柔性拉杆。
具体实施例方式
大型双壁钢吊箱围堰3水中下放施工方法主要由升降系统1、导向装置2、
钢护筒4、挂桩伸縮梁5和体系转换组成。 1、升降系统
升降系统1主要由挂桩伸縮梁5、钢护筒4、分配梁6和7、液压油顶8、 铰座9及柔性拉杆10等组成，并相对钢吊箱围堰3对称布置。升降系统l下部 结构主要通过铰座9和钢吊箱围堰3内支撑桁架上弦杆连接，有效消除钢吊箱 在下放过程中受水平力、平面转动力矩、竖直力矩等对升降系统受力体系的影 响。上部结构主要通过分配梁、挂桩伸縮梁5和钢护筒4组成。上下部通过柔 性拉杆10、液压油顶8等设备有效的将提升力传递至钢护筒4。
升降系统1安装时应对称，且保证各点标高大致相同，安装完成后进行升 降试验，保证结构安全。升降系统1构造图见图3。
钢吊箱3下放时将升降系统1受力控制在设计范围内，升降系统1同步、等 距缓慢卸载，同时配合灌水，使钢吊箱3分阶段缓慢下放。并在下放过程中调
整升降系统1各点的受力和通过导向装置2，用以抵抗钢吊箱3所受的水平力、 平面转动力矩、竖直力矩。
2、 导向装置
双壁钢吊箱3的下放是在己成桩钢护筒4的约束下进行，钢护筒4的平面 位置与倾斜度将直接影响钢吊箱3顺利下放。设置导向装置2能有效控制钢吊 箱3的平面位置。导向装置2构造图见图4。
3、 钢护筒
钻孔桩施工完成后，接高布置升降系统1处的钢护筒4，并在其顶部安装挂 桩伸縮梁5，通过升降系统1把提升力有效传递给钢护筒4。
4、 挂桩伸縮梁
挂桩伸縮梁5结构根据所使用环境和受力特性情况设计制造，可根据需要 对其进行伸縮梁调整而达到较好的受力效果。
5、 体系转换
钢吊箱即将下放至设计标高时，安装二次挂桩伸縮梁5。钢吊箱3下放至设 计标高，升降系统1卸载并配合灌水，钢吊箱吊挂于挂桩伸縮梁5上，拆除升 降系统l，将钢护筒4齐平台割除，用剪力撑将护筒4和钢吊箱3焊接，准备进 行封底施工。
权利要求
1、一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其特征为在钢护筒上设置升降系统和导向装置，在重力大于浮力的可控状态下，通过钢吊箱围堰分级内注水和调整提升力实现围堰顺利、精确、安全下放。
2、 根据权利要求l所述的一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其 特征在于利用己成桩钢护筒作为支点，设置钢吊箱围堰升降系统，结合双壁 钢吊箱围堰的自浮功能，实现钢吊箱围堰的升降调整，钢吊箱围堰在重力大于 浮力状态下，利用升降系统既可实现吊箱由固定状态向浮态的体系转换，又可 均匀同步下放钢吊箱围堰并辅助双壁内等量注水，保证钢吊箱围堰在可控的支 承条件下下放。
3、 根据权利要求l所述的一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其 特征在于通过在围堰顶底口设置导向装置，配合调整升降系统的提升力，能 抵抗水流所产生的水平力及不平衡力矩，使钢吊箱围堰的平面位移、扭转及倾 斜在可控范围内。
全文摘要
一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，属于桥梁基础施工技术领域。钢吊箱围堰支承于钢护筒的升降系统上，在重力大于浮力状态下，通过控制提升力、设置钢护筒与钢吊箱围堰间局部导向，有效抵抗水流力，控制因水流力变化引起的钢吊箱围堰位移与倾斜。实现钢吊箱围堰下放过程定量可控，微量可调，位置可控，偏差可调。
文档编号E02D19/04GK101182718SQ20071016860
公开日2008年5月21日 申请日期2007年12月5日 优先权日2007年12月5日
发明者于祥君, 博 刘, 宋伟俊, 文武松, 涛 沈, 王建华, 秦顺全, 军 胡, 邓加华, 邱琼海, 龚国锋 申请人:中铁大桥局股份有限公司