一種將系泊纜繩錨固到水下的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁深水定位技術領域，具體涉及一種將系泊纜繩錨固到水下的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]橋梁深水基礎施工中，水中錨碇和群粧錨墩是錨固定位沉井或圍堰應用最廣泛的兩種系泊錨固定位結構，常見水中錨碇有船用鐵錨和鋼筋混凝土錨兩種。水中錨碇采用錨碇作為系泊基礎要求施工水域較大，對于通航繁忙的水域存在較大局限性；需要適當的覆蓋層來作用，不適用于巖層底部或具有例如珊瑚化或鈣化底泥的高度有機底泥的區域；同時錨碇錨固的纜繩必須具備足夠長度，保證錨碇在整個錨固過程中能經得起風、浪的沖擊而不致走錨失效。群粧錨墩是一種高粧承臺基礎結構，與水中錨碇不同的是，它將錨繩的作用點由水下河床面轉移至水上承臺，但是在深水施工條件下，河床下錨墩的嵌固點與錨繩作用點之間的力臂隨水深的增大而增大，產生的附加彎矩也隨之增大，因此，在深水條件下采用群粧錨墩錨固定位的工程量巨大。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種將系泊纜繩錨固到水下的裝置及方法，其適應各種河床條件下的錨固，錨固效果可靠，而且錨固工程量小。
[0004]為達到以上目的，本發明采取的技術方案是:一種將系泊纜繩錨固到水下的裝置，包括錨粧和環形梁，所述錨粧插設于河床，所述環形梁套設于錨粧，且位于河床上方，所述錨粧上方設置若干個千斤頂，每個千斤頂與環形梁之間分別通過一根鋼絞線連接；所述環形梁的內圈固定若干個第一鋼楔塊，每個第一鋼楔塊與錨粧之間卡持一個第二鋼楔塊；所述環形梁底面固定設置若干塊限位鋼板，系泊纜繩的一端依次貫穿所有的限位鋼板，形成鋼絲繩套，所述鋼絲繩套套設于錨粧且位于河床面。
[0005]在上述技術方案的基礎上，所述錨粧頂面固定設置分配梁，所述千斤頂均固定于分配梁。
[0006]在上述技術方案的基礎上，所述分配梁為十字形梁，所述千斤頂的數量為四個，分別固定于分配梁的四個分支頂端。
[0007]在上述技術方案的基礎上，所述錨粧包括鋼管粧和加勁肋，所述加勁肋環向設置于鋼管粧外圈。
[0008]在上述技術方案的基礎上，所述環形梁下焊接若干個弧形導向體，每個弧形導向體的弧形導向面抵持于鋼絲繩套的連接處。
[0009]在上述技術方案的基礎上，每個第一鋼楔塊的頂面平行且高于對應第二鋼楔塊的頂面，每個第一鋼楔塊的頂面固定設有一塊限位板，所述限位板位于對應第二鋼楔塊的上方，每個第二鋼楔塊連接一根鋼絲繩。
[0010]在上述技術方案的基礎上，所述第二鋼楔塊的一側面與錨粧貼合，所述側面的相對面為朝向錨粧傾斜的斜面，第一鋼楔塊的一側面與環形梁的內圈貼合固定，所述側面的相對面為朝向錨粧傾斜的斜面，所述第一鋼楔塊的斜面與對應第二鋼楔塊的斜面貼合。
[0011]一種將系泊纜繩錨固到水下的方法，包括以下步驟:
[0012]S1.將錨粧插打入河床至設計深度；
[0013]S2.在環形梁的內圈焊接若干個第一鋼楔塊，每個第一鋼楔塊連接一根鋼絞線，環形梁底面焊接若干個限位鋼板，將系泊纜繩一端依次貫穿所有限位鋼板，形成鋼絲繩套；
[0014]S3.在每個第一鋼楔塊靠近環形梁中心線的一側設置一個第二鋼楔塊，每個第二鋼楔塊連接一根鋼絲繩，每個第一鋼楔塊的頂面焊接一塊限位板，所述限位板位于對應第二鋼楔塊的上方；
[0015]S4.提拉所有鋼絲繩，提升第二鋼楔塊，限位板與第一鋼楔塊形成鉤部，掛吊于對應第二鋼楔塊，然后通過鋼絲繩下放第二鋼楔塊，使環形梁和鋼絲繩套由錨粧頂端套入，并下放至設計錨固點的高程；
[0016]S5.在錨粧的頂面固定設置分配梁，并在分配梁上安裝千斤頂，使每根鋼絞線穿入一個千斤頂，同時預拉所有的鋼絞線，提升環形梁，第一鋼楔塊垂直提升，對應第二鋼楔塊相對第一鋼楔塊向下滑動，同時第二鋼楔塊靠近錨粧移動，直至第二鋼楔塊卡持于第一鋼楔塊與錨粧之間，并受力靜止，形成本錨固裝置，完成系泊纜繩的錨固。
[0017]在上述技術方案的基礎上，調節錨固點的高程時，提拉所有的鋼絲繩，將第二鋼楔塊由第一鋼楔塊與錨粧之間拔出，拆除本錨固裝置，然后提拉所有的鋼絲繩，使第二鋼楔塊提升至貼合限位板的位置，限位板與第一鋼楔塊形成鉤部，掛吊于對應第二鋼楔塊，直至環形梁帶動鋼絲繩套達到系泊纜繩的新錨固點。
[0018]在上述技術方案的基礎上，環形梁套入錨粧下放的過程中，每塊第二鋼楔塊與錨粧之間的距離均為5cm。
[0019]本發明的有益效果在于:
[0020]1、本錨固裝置包括固定插設于河床的錨粧和套設于錨粧的環形梁，環形梁使系泊纜繩固定于河床面，適用于各種河床條件下系泊纜繩的錨固定位。
[0021]2、本錨固裝置的環形梁固定設置若干塊限位鋼板，系泊纜繩的一端依次貫穿所有的限位鋼板固定，環形梁通過第一鋼楔塊和第二鋼楔塊定位，因此系泊纜繩的錨固效果好。
[0022]3、本錨固方法是將系泊纜繩穿繞固定至環形梁，并套入錨粧，通過鋼絲繩將環形梁下放至水下指定高程的系泊纜繩的錨固點，提拉鋼絞線提升第一鋼楔塊，擠緊第二鋼楔塊，實現環形梁的定位，整個錨固過程不受水深影響，工程量小。
[0023]4、本錨固裝置的第二鋼楔塊連接鋼絲繩，提拉鋼絲繩就可實現錨固裝置的拆除，即可通過鋼絲繩隨時調整系泊纜繩的水下錨固點的高程，施工方便，錨固精度控制高。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明將系泊纜繩錨固到水下的裝置的剖視圖；
[0025]圖2為將系泊纜繩錨固到水下的裝置去除系泊纜繩后的俯視圖；
[0026]圖3為將系泊纜繩錨固到水下的裝置沿圖1中A-A線方向的剖視圖；
[0027]圖4為圖1中B部分的結構示意圖；
[0028]圖5為圖1中B部分在環形梁下放過程中的結構示意圖。
[0029]附圖標記:
[0030]1-錨粧，11-鋼管粧，12-加勁肋，2-系泊纜繩，21-鋼絲繩套，22-索節，3-河床，41-限位鋼板，42-第一鋼楔塊，43-環形梁，44-限位板，45-鋼絞線，46-千斤頂，47-分配梁，51-第二鋼楔塊，52-鋼絲繩，6-弧形導向體。
【具體實施方式】
[0031]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0032]如圖1至圖4所示，一種將系泊纜繩錨固到水下的裝置，包括錨粧1，吊掛系統和定位系統，所述吊掛系統包括限位鋼板41、第一鋼楔塊42、環形梁43、限位板44、鋼絞線45、千斤頂46和分配梁47，定位系統包括第二鋼楔塊51和鋼絲繩52。錨粧I包括鋼管粧11和T形的加勁肋12，加勁肋12環向設置于鋼管粧11外圈，錨粧I插設于河床3，且位于河床3上方，河床3可以為覆蓋層，也可以為巖層，當河床3是巖層時，首先在河床3鉆孔至一定深度，下放鋼筋籠灌注成粧，形成上部鋼管粧、下部混凝土灌注粧的錨粧I。環形梁43套設于錨粧I頂端，環形梁43的截面為箱形，環形梁43通過上下兩塊環形板，以及兩側的兩塊熱彎成不同直徑的管形板焊接而成。錨粧I頂面固定設置分配梁47，分配梁47固定設置若干個千斤頂46，每個千斤頂46與環形梁43之間分別通過一根鋼絞線45連接。環形梁43的內圈固定若干個第一鋼楔塊42，每個第一鋼楔塊42與錨粧I之間卡持一個第二鋼楔塊51，第二鋼楔塊51的一側面與錨粧I貼合，所述側面的相對面為朝向錨粧I傾斜的斜面，第一鋼楔塊42的一側面與環形梁43的內圈貼合固定，所述側面的相對面為朝向錨粧I傾斜的斜面，所述第一鋼楔塊42的斜面與對應第二鋼楔塊51的斜面貼合。每個第一鋼楔塊42的頂面平行且高于對應第二鋼楔塊51的頂面，每個第一鋼楔塊42的頂面固定設有一塊限位板44，所述限位板44位于對應第二鋼楔塊51的上方，防止第二鋼楔塊51滑出，每個第二鋼楔塊51連接一根鋼絲繩52。
[0033]環形梁43底面固定設置若干塊限位鋼板41，系泊纜繩2的一端依次貫穿所有的限位鋼板41，形成鋼絲繩套21，所述鋼絲繩套21套設于錨粧I且位于河床面，系泊纜繩2的另一端連接索節22，多種類型的對象錨固在水中，沉井、圍堰或浮式平臺等結構，并可適應各種地質條件及水文條件。系泊纜繩2在受到拉力后會與錨粧I成一定角度α，α是相對于水平方向的銳角，為了使系泊纜繩2適應角度的變化，環形梁43下焊接若干個弧形導向體6，弧形導向體6的弧形導向面抵持于鋼絲繩套21連接處，每個弧形導向體6安裝位置與系泊纜繩2受力方向垂直。本實施例中，分配梁47為十字形梁，千斤頂46的數量為四個，分別固定于分配梁47的四個分支頂端，每個千斤頂46通過一根鋼絞線45與環形梁43連接；第一鋼楔塊42的數目為四個，均勻分布于環形梁43的內圈；限位鋼板41的數量為八個，成對設置于每個第一鋼楔塊42兩側的下方；系泊纜繩2的數目為兩