用於橋墩水下加固的鋼圍堰裝置的製作方法

2023-06-01 23:33:37

本實用新型涉及土橋梁修建領域，具體是一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰裝置。

背景技術：

我國是一個江河湖泊眾多的國家，大量的鐵路和公路橋梁使陸上交通連成網絡，已成為我國經濟飛速發展的重要保障。但是隨著橋梁運營時間的增長以及交通量的與日俱增，各種各樣的問題不斷出現，同時相對於橋梁上部結構而言，下部水下結構的損傷更為普遍，且不易被發現，這主要是由於水下較高的靜態應力、河水衝刷、船舶撞擊、侵蝕、嚴寒地區的凍融循環及浮冰等因素均易引發橋梁水下結構各類損傷的形成，如混凝土保護層剝落、裂縫、露筋、鋼筋鏽蝕及河床下切等，這些損傷、缺陷將導致橋梁承載能力和耐久性能降低，嚴重危及行車安全。對於通常情況下，橋墩水下加固方法，鋼圍堰作為橋梁水下施工的臨時設施，在加固工作前下沉就位。但由於橋梁加固用鋼圍堰施工受限於已建成橋梁的影響，可操作空間有限，且經常在橋墩之間存在有系梁，在這種情況下傳統用於橋墩水下加固的圍堰難以實施。同時，傳統方法有些還需要在加固橋墩基礎周邊插打鋼管樁再搭設圍堰，不但成本高而且工期較長。可見傳統的鋼圍堰及其施工方法在應用性、經濟性等方面均存在一些不足。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰裝置。

技術方案：為解決上述技術問題，本實用新型的一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰裝置，包括多個設於待加固橋墩外側的圍堰鋼板，圍堰鋼板由中心矩形鋼板以及設置於其兩豎邊的鋼管構成，在各鋼管上開有豎向槽；圍堰鋼板之間通過型鋼連接鍵連接，型鋼連接鍵兩側分別插入鋼管的豎向槽內；還包括用於抽出圍堰鋼板圍繞待加固橋墩的空間內部水的抽水裝置。

其中，型鋼連接鍵為H型鋼，H型鋼的兩翼緣分別插入對應的鋼管內。

其中，鋼管內填充有密封材料。

其中，當待加固橋墩包括系梁時，設於系梁下方的圍堰鋼板上還設有活動門。

其中，活動門包括底板、門板以及設置在鋼管上的導軌，門板安裝在導軌之間，並且與導軌間通過橡膠條密封，最終通過導軌上的密封螺栓使其與導軌緊密接觸。

其中，底板和門板形狀為凹型，且底板凹型口寬度大於系梁寬度，門板凹型口寬度與系梁寬度相同。

其中，門板在凹型口內側一圈均布有橡膠條。

其中，活動門還包括一活動板，活動板為一矩形鋼板，活動板的寬度與底板的寬度相同，在背水一面兩豎向側邊各設有一道橡膠條。

本實用新型在使用時，包括以下步驟：

1)對待加固橋墩進行調研，設計所需圍堰鋼板數量及安放位置，如待加固橋墩有系梁，還應設計活動門門板尺寸；

2)現場施工，將圍堰鋼板和活動門按設計位置依次打入地基中；

3)將型鋼連接鍵插入相鄰兩塊圍堰鋼板的鋼管中進行連接；

4)將活動門的門板提升至系梁底部，擰緊導軌上的密封螺栓使門板和橡膠條擠壓密實；

5)如果系梁上表面在水面以下，還需在系梁上端靠水一側安放活動板，靠水壓與橡膠條擠壓密實；

6)將連接後的圍堰鋼板兩端鋼管用膠泥填充密實；

7)用水泵抽去圍堰中殘餘的水，形成加固工作面進行後續加固施工。

有益效果：本實用新型的一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰裝置，克服了傳統橋墩水下加固的鋼圍堰方法在加固時存在的缺陷，具有以下顯著特點：

(1)本實用新型工藝簡單，加固工期短，迅速快捷；

(2)本實用新型安全可靠，可以保證橋墩水下加固工作空間的安全；

(3)本實用新型中的圍堰鋼板和活動門可以重複利用，在應用於不同尺寸的橋梁水下加固工程中，只需調整活動門門板的尺寸，經濟性高；

(4)本實用新型試用範圍廣，可以用於橋墩間各種有系梁的情況；

(5)本實用新型經濟環保，密封所用的膠泥原材料廣泛普遍，降低加固成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的用於橋墩水下加固的鋼圍堰方法的工藝流程圖；

圖2為本實用新型的鋼圍堰裝置結構示意圖；

圖3到圖4為本實用新型的用於橋墩水下加固的鋼圍堰方法的各步的示意圖，其中：

圖3為本實用新型所用圍堰鋼板正視示意圖；

圖4為本實用新型所用圍堰鋼板截面示意圖；

圖5到圖7是本實用新型的一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰實施方法中使用的活動門示意圖，其中：

圖5為活動門正視示意圖；

圖6為活動門截面示意圖；

圖7為活動門底板和軌道組合結構示意圖；

圖8為門板結構示意圖；

圖9為活動板結構示意圖；

圖10到圖17是本實用新型的一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰實施方法的各步的示意圖，其中：

圖10為本實用新型的待加固橋墩截面示意圖，圖中待加固橋墩包括系梁；

圖11為將設計好的圍堰鋼板和活動門按設計位置依次打入地基中的示意圖；

圖12為將型鋼連接鍵插入相鄰兩塊圍堰鋼板的槽道中進行連接的示意圖；

圖13為未提起門板的活動門示意圖；

圖14為活動門提起門板的示意圖；

圖15為在系梁上端靠水一側安放活動板的示意圖；

圖16為將連接後的圍堰鋼板兩端鋼管用膠泥填充密實的示意圖；

圖17為用水泵抽去圍堰中殘餘水的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

如圖2-圖9所示，本實用新型提供了一種用於橋墩水下加固的鋼圍堰裝置，包括多個設置在待加固橋墩1外側的圍堰鋼板2，圍堰鋼板2由中心矩形鋼板21以及設置於其兩豎邊的鋼管22構成，在各鋼管22上開有豎向槽23；圍堰鋼板2之間通過型鋼連接鍵3連接，型鋼連接鍵3兩側分別插入鋼管2的豎向槽23內；還包括用於抽出圍堰鋼板2圍繞待加固橋墩1的空間內部水的抽水裝置，具體可以為水泵。型鋼連接鍵3為H型鋼，H型鋼的兩翼緣分別插入對應的鋼管2內，然後在鋼管2內填充膠泥5作為密封材料。當待加固橋墩包括系梁11時，設置於系梁11下方的圍堰鋼板2上還設置活動門4。活動門4包括底板41、門板42以及設置在鋼管2上的導軌43，門板42安裝在導軌43之間，並且與導軌43間通過橡膠條44密封，最終通過導軌43上的密封螺栓45使其與導軌54緊密接觸。底板41和門板42形狀為凹型，且底板41凹型口寬度大於系梁11寬度，門板42凹型口寬度與系梁11寬度相同。門板42在凹型口內側一圈均布有橡膠條44。活動門還包括一活動板45，活動板45為一矩形鋼板，活動板45的寬度與底板41的寬度相同，在背水一面兩豎向側邊各設有一道橡膠條。

具體地，圖2是本實用新型的鋼圍堰裝置的結構示意圖；圖3、圖4是鋼圍堰裝置中使用的圍堰鋼板示意圖，其中圖4是圍堰鋼板2截面示意圖，圖4是圍堰鋼板外觀主視示意圖，從圖中可以看出圍堰鋼板2由兩端鋼管22和中心鋼板21構成，兩端鋼管22在設計位置開豎向槽23；圖5到圖7是活動門4示意圖，其中圖6是活動門4截面示意圖，圖5是活動門4正視示意圖，圖7是活動門4各個構件詳細示意圖，從中可以看出活動門4由底板41、門板42以及設置在鋼管2上的導軌43、橡膠條44和密封螺栓45組成，其中底板41和門板42形狀為「凹」型，形狀如示意圖所示，且底板41「凹」型口寬度大於門板42「凹」型口寬度。

圖8到圖15是本實用新型實施時各步的示意圖，其中：圖8表示本實用新型的待加固橋墩截面示意圖，圖中待加固橋墩1包括系梁11；圖9表示將設計好的圍堰鋼板2和活動門4按設計位置依次打入地基中的示意圖；圖10表示將型鋼連接鍵3插入相鄰兩塊圍堰鋼板2的豎向槽23中進行連接的示意圖；圖11到圖12表示將活動門4的門板42提升至系梁11底部，並擰緊導軌上的密封螺栓45的示意圖，其中圖11表示未提起門板42的活動門示意圖，圖12表示活動門4提起門板42的示意圖；圖13表示在系梁11上端靠水一側安放活動板45的示意圖；圖14表示將連接後的圍堰鋼板2兩端鋼管22用膠泥5填充密實的示意圖；圖15表示用水泵抽6去圍堰中殘餘水的示意圖。

如圖1所示，本實用新型的在實施時，包括以下步驟：

1)對待加固橋墩1進行調研，設計所需圍堰鋼板2數量及安放位置，如有系梁，還應設計活動門4門板尺寸；

2)現場施工將圍堰鋼板2和活動門4按設計位置依次打入地基中；

3)將型鋼連接鍵3插入相鄰兩塊圍堰鋼板2的槽道中進行連接；

4)將活動門4的門板提升至系梁底部，擰緊導軌上的密封螺栓使門板和橡膠條擠壓密實；

5)如果系梁上表面在水面以下，還需在系梁上端靠水一側安放活動板，靠水壓與橡膠條擠壓密實；

6)將連接後的圍堰鋼板2兩端鋼管用膠泥5填充密實；

7)用水泵6抽去圍堰中殘餘的水，形成加固工作面進行後續加固施工。

本實用新型能適用於各種狀況的橋墩水下加固。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。