一種能快速拆除的水下底標高自適應鋼圍堰的制作方法

本實用新型涉及水下圍堰結構技術領域，具體地指一種能快速拆除的水下底標高自適應鋼圍堰。

背景技術：

水下圍堰多用于裸巖區鉆孔樁施工，在鋼管樁打入巖層一定深度后，通過澆筑圍堰內水下混凝土增加鋼管樁與基巖的摩擦力、提高鋼管樁的穩定性、避免在鋼管樁內鉆孔時底口漏漿和鋼管樁下沉導致平臺坍塌。現有技術常采用袋裝混凝土圍堰、鋼結構圍堰等方案。

對于袋裝混凝土圍堰方案，需派潛水員沿鋼管樁底口外側一定距離堆碼一圈混凝土袋，形成水下圍堰，對于水深較深、流速較大、裸露陡巖水域，袋裝混凝土易沿陡巖面滾落或被水流沖走，圍堰質量難以保證，該方案施工安全風險大，施工周期長，成本高。

對于鋼結構圍堰方案，需對水下地形進行詳細的勘測，制作圍堰時底部與水下地形相匹配，對于水深較深、流速較大、裸露陡巖水域，由于地形勘測和圍堰施工均存在誤差，在圍堰下放至巖面后底部與巖面之間存在較大縫隙，需潛水員水下堵縫，水下混凝土澆筑后圍堰無法拆除，不能周轉使用，該方案施工安全風險大，施工周期長，成本高。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種能快速拆除的水下底標高自適應鋼圍堰。

本實用新型的技術方案為：一種能快速拆除的水下底標高自適應鋼圍堰，其特征在于：包括上下疊加放置的環形上圍堰和下圍堰；所 述的下圍堰可上下移動地套接在上圍堰上，并與上圍堰同軸布置，下圍堰為多根長桿相互嚙合形成的環形構件；所述的長桿沿圓周方向的兩側設置有嚙合結構，長桿通過嚙合結構可上下滑動地與相鄰的長桿咬合連接，多根長桿相互咬合首尾連接形成環形的圍堰結構，長桿的上端設置有限制長桿從上圍堰上向下脫出的限位結構；所述的上圍堰圓周側壁上設置有將上圍堰拆卸成兩個獨立部分的鎖扣結構。

進一步的所述的上圍堰包括內環和套接在內環外側的外環；所述的內環和外環為兩塊弧形板通過鎖扣結構連接形成的環形構件，內環和外環同軸布置，外環通過錨固板固定在內環的圓周外側端面上，內環和外環之間留有下圍堰穿過的間隙；所述的下圍堰沿軸線可上下移動地環套在內環和外環之間。

進一步的所述的鎖扣結構包括連接板；所述的弧形板的兩端開口處設置有沿徑向向外延伸的耳板，每塊耳板上設置有與之對應的連接板，位于內環和外環同側的兩塊耳板夾持于兩塊連接板之間，兩塊耳板通過垂直穿過耳板和連接板的螺栓與連接板固定連接。

進一步的所述的耳板上開設有螺栓穿過的通過槽；所述的通過槽上端位于耳板側部呈開口狀態，下端沿豎向傾斜方向延伸至耳板的中部；所述的螺栓垂直穿設于通過槽內。

進一步的所述的連接板與耳板之間設置有墊塊；所述的墊塊包括第一墊塊和位于第一墊塊和耳板之間的第二墊塊；所述的第一墊塊上開設有螺栓通過的螺孔，第一墊塊面向第二墊塊的一側從上至下厚度逐漸減小形成上大下小的第一坡面；所述的第二墊塊上開設有螺栓通過的U型槽，第二墊塊面向第一墊塊的一側厚度逐漸增大形成上小下大的第二坡面；所述的第一坡面貼合在第二坡面上。

進一步的所述的嚙合結構包括固定在長桿兩側以長桿的中心點對稱的扣板；所述的扣板包括固定在長桿側部的豎板、橫板和短板，橫板固定在豎板端部，短板固定在橫板端部，豎板、橫板和短板依次連接形成“J”型的彎折板狀結構。

進一步的所述的上圍堰內側設置有在水平方向上支撐于鋼管樁 上的導向裝置。

進一步的所述的導向裝置包括支撐架，支撐架一端固定在內環的內側圓周端面上，另一端向內環圓心處延伸，支撐架遠離內環的端部上設置有貼合在鋼管樁側壁的可沿鋼管樁上下滾動的滾輪。

進一步的所述的限位結構包括位于長桿上端側部的凸臺；所述的凸臺位于長桿遠離內環的一側，凸臺在長桿下端不受力時鉤掛在外環的上端。

進一步的內環上端和連接板上端均設置有吊耳。

本實用新型的優點有：1、本實用新型通過多個相互咬合連接的長桿組合而成下圍堰，長桿相互之間可豎向相對移動，可隨水底巖面情況進行自我調整下圍堰，能夠適應巖面結構不平整的區域，避免了水下施工的不安全性；

2、本實用新型的下圍堰能夠方便快捷的貼合在巖面上，無需對圍堰底部進行封堵，就能夠快速的實現圍堰的修建過程，整個操作過程簡單方便，安全性能高，提高了施工效率；

3、本實用新型的下圍堰拆除方便，通過對連接板的上端施加向上的作用力，能夠快速的將上圍堰分解成兩個獨立的部分，從側面脫離圍堰內部結構，通過分別吊運上圍堰的兩個部分，可以方便的將下圍堰分解成兩個部分，拆除工作方便快捷；

4、本實用新型通過可拆解的圍堰結構，實現了結構設備的重復利用，提高了施工效率的同時，降低了施工的成本，圍堰反復利用降低了整個工程的成本，具有極大的推廣價值。

本實用新型通過自適應水底標高的下圍堰能夠應用于各種水底巖面情況，解決了水下施工的難度和不安全問題，通過可拆卸的結構實現了圍堰結構的重復利用，降低了生產成本，具有極大的推廣價值。

附圖說明

圖1：本實用新型的圍堰的軸視圖；

圖2：本實用新型的圍堰安裝結構示意圖；

圖3：本實用新型的上圍堰的拆卸結構示意圖；

圖4：本實用新型的下圍堰結構示意圖；

圖5：本實用新型的長桿結構示意圖；

圖6：本實用新型的長桿的橫截面示意圖；

圖7：本實用新型的連接板與耳板連接結構爆炸示意圖；

圖8：本實用新型的第一墊片的結構示意圖；

圖9：本實用新型的第二墊片的結構示意圖；

圖10：本實用新型的導向結構的軸視圖；

其中：1—上圍堰；1.1—內環；1.2—外環；1.3—錨固板；2—下圍堰；2.1—長桿；2.2—豎板；2.3—橫板；2.4—短板；3—連接板；4—耳板；5—螺栓；6—通過槽；7—第一墊塊；8—第二墊塊；9—螺孔；10—U型槽；11—第一坡面；12—第二坡面；13—鋼管樁；14—支撐架；15—滾輪；16—凸臺；17—吊耳。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1～10,一種能快速拆除的水下底標高自適應鋼圍堰，包括上下疊加放置的環形上圍堰1和下圍堰2，本實施例主要通過下圍堰2來適應水下巖面標高。

如圖4～5所示，本實施例的下圍堰2為多根長桿2.1相互嚙合形成的環形構件，長桿2.1沿圓周方向的兩側設置有嚙合結構，長桿2.1通過嚙合結構可上下滑動地與相鄰的長桿2.1咬合連接，多根長桿2.1相互咬合首尾連接形成環形的圍堰結構。當下圍堰2下放到水底后，下圍堰2上的長桿2.1下端接觸巖面，受到巖面的阻力，長桿2.1的下端支承于巖面上與相鄰的長桿2.1在上下方向上交錯開來，以此來適應不同標高的水底巖面，長桿2.1在側部相互咬合形成近似密封結構，圍繞成圍堰，下圍堰2與巖面貼合良好，無需使用人工水下封堵。

本實施例的嚙合結構包括固定在長桿2.1兩側以長桿2.1的中心點對稱的扣板，扣板包括固定在長桿2.1側部的豎板2.2、橫板2.3和 短板2.4，橫板2.3固定在豎板2.2端部，短板2.4固定在橫板2.3端部，豎板2.2、橫板2.3和短板2.4依次連接形成“J”型的彎折板狀結構。豎板2.2與長桿2.1之間有小于90°的夾角，此夾角根據下圍堰2的大小來設計。相鄰的長桿2.1上的扣板相互嚙合連接。多根長桿2.1相互嚙合首尾相連形成環形的圍堰結構。

本實施例的下圍堰2環套在上圍堰1上，吊運時，通過吊運上圍堰1到合適的安裝位置，完成下圍堰2的自適應安裝。如圖1～3所示，本實施例的上圍堰1包括上下疊加放置的內環1.1和外環1.2，內環1.1和外環1.2為兩塊弧形板通過鎖扣結構連接形成的環形構件，內環1.1和外環1.2同軸布置，外環1.2通過錨固板1.3固定在內環1.1的圓周外側端面上，本實施例的錨固板1.3為L型結構，一端固定在內環1.1的外側圓周端面上，另一端固定在外環1.2的圓周外側端面上。

內環1.1和外環1.2之間留有下圍堰2穿過的間隙，下圍堰2沿軸線可上下移動地環套在內環1.1和外環1.2之間。本實施例的內環1.1在豎向高度上長于外環1.2，當所有的長桿2.1的下端下降到巖面上形成與巖面貼合的圍堰結構，內環1.1在重力的作用下繼續向下移動，當內環1.1下降到巖面的最高點時，上圍堰1在鋼管樁13的支撐作用下穩定于水中，內環1.1下端其他部位懸置于巖面上方。

本實施例的長桿2.1的上端設置有限位結構，所述的限位結構包括位于長桿2.1上端側部的凸臺16，凸臺16位于長桿2.1遠離內環1.1的一側，凸臺在長桿2.1下端不受力時鉤掛在外環1.2的上端。吊運上圍堰1和下圍堰2的時候，凸臺16卡合在外環1.2的上端支撐下圍堰2。

為了在安裝到位后能夠快速的將整個圍堰結構拆除掉，本實施例在上圍堰1的側部設置有鎖扣結構，如圖7所示，鎖扣結構包括連接板3，弧形板的兩端開口處設置有沿徑向向外延伸的耳板4，每塊耳板4上設置有與之對應的連接板3，位于內環1.1和外環1.2同側的兩塊耳板4夾持于兩塊連接板3之間，兩塊耳板4通過垂直穿過耳板 4和連接板3的螺栓5與連接板3固定連接。

耳板4上開設有螺栓5穿過的通過槽6，通過槽6上端位于耳板側部呈開口狀態，下端沿豎向傾斜方向延伸至耳板4的中部，螺栓5可從通過槽6上端開口處脫離耳板4，螺栓5垂直穿設于通過槽6內。需要拆除時，對連接板3施加豎直向上的作用力，連接板3帶動螺栓5從通過槽6的上端開口處脫離耳板4，完成兩個部分的分離，然后分別吊運上圍堰1的兩個部分，完成圍堰的拆除。

為了增加連接板3和耳板4之間的連接緊密性，本實施例的連接板3與耳板4之間設置有墊塊，墊塊包括固定在連接板3上的第一墊塊7和位于第一墊塊7和耳板4之間的固定在耳板4上的第二墊塊8，第一墊塊7上開設有螺栓5通過的螺孔9，第二墊塊8上開設有螺栓5通過的U型槽10。螺栓5依次穿過連接板3、第一墊片7、第二墊片8和耳板，將連接板3和耳板4固定連接。為了不影響上圍堰1兩個部分的分離，如圖8～9所示，本實施例第一墊塊7面向第二墊塊8的一側從上至下厚度逐漸減小形成上大下小的第一坡面11，第二墊塊8面向第一墊塊7的一側厚度逐漸增大形成上小下大的第二坡面12，第一坡面11貼合在第二坡面12上。向上施加作用力時，第一坡面11和第二坡面12產生上下方向的滑移，完成第一墊片7和第二墊片8的脫開。

實際安裝時，為了保證圍堰安裝的準確性，避免在吊運圍堰下水的過程中，圍堰受到水流的沖擊而不能定位于準確的位置，本實施例在上圍堰1的內側設置有導向結構。

如圖10所示，本實施例的導向裝置包括支撐架14，支撐架14一端固定在內環1.1的內側圓周端面上，另一端向內環1.1圓心處延伸，支撐架14遠離內環1.1的端部上設置有貼合在鋼管樁13側壁的可沿鋼管樁13上下滾動的滾輪15。滾輪15其軸線沿橫向方向布置，滾輪15的兩端可旋轉地鉸接連接于支撐架14上，圍堰下放的過程中，滾輪15貼合在鋼管樁13的外側，限制圍堰的橫向移動，保證圍堰能夠下放到精確的位置。

使用時，先將長桿2.1穿過內、外環之間的間隙，在內、外之間的間隙內拼裝連接形成下圍堰2，內環1.1的上端開設有吊耳17，通過吊耳17吊運上圍堰1和下圍堰2至鋼管樁13的上方，調整圍堰的位置，使圍堰與鋼管樁13同軸，然后下放圍堰，使滾輪15貼合在鋼管樁13的外側，慢慢下放圍堰，長桿2.1通過凸臺懸掛在外環1.2的上端，當長桿2.1的下端接觸到巖面時，在巖面的作用下，長桿2.1停止下降，待所有的長桿2.1都接觸到巖面形成與巖面貼合的密閉圍堰結構后，內環1.1繼續在重力的作用下移動，當內環1.1的下端接觸到巖面的最高點時，內環1.1在巖面和導向結構的共同作用下穩定于水中，整個圍堰結構通過巖面和鋼管樁的支撐形成貼合巖面的密閉環形結構，如圖2所示。

開始圍堰內的澆筑施工，待圍堰內的施工完成后，使用調運設備從連接板3上的吊耳17施加向上的作用力，使螺栓5從通過槽6脫離，將上圍堰1分成兩個獨立的部分，分別吊運兩個部分上升，此時每個獨立部分下方的長桿2.1在外環1.2弧形部分的作用下與另一部分的長桿2.1脫離，跟隨外環1.2上升，分別吊運后完成圍堰的拆除，對圍堰進行清理修復后應用于下一個施工點。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。