專利名稱：雙壁隔艙式圍堰的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水下施工的圍護結構，特別是一種雙壁隔艙式圍堰。
背景技術：
圍堰是水利工程建設中，為建造永久性水利設施，而修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和泥土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內排水，開挖基坑，修筑建筑物，一般主要用于水工建筑中。如在橋梁施工中，當橋墩、承臺位于地表水位以下時，在水較深且流速較大的河流，可修建木板樁或鋼板樁圍堰，其既可以防水、圍水，又可以支撐基坑的坑壁，除作為正式建筑物的一部分外，圍堰一般在施工完成后拆除。
目前通常使用的圍堰按結構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，施工環境水壓比較大的位置。目前常用的雙壁式圍堰，由內壁、外壁和底板組成，為加強雙壁圍堰的抗彎、抗壓能力，增強剛性，內、外壁之間經常設置大量的桁架結構將內壁板和外壁板固定連接，同時在圍堰內部設置內支撐進一步加強圍堰的整體抗壓能力。大型的圍堰通常為鋼結構，體積和重量非常大，只能在施工現場組裝后下放到設計位置，雙壁式圍堰的內壁和外壁之間采用桁架結構連接，在現場組裝時，因構成桁架的桿件數量巨大，所有桿件都須通過焊接、鉚釘或銷釘的方式與圍堰的內、外壁連接，將圍堰內、 外壁固定，桿件加工和焊接工作量大，而且構成桁架結構需要多種規格的板料和桿件，常出現桿件錯用需拆除重新焊接的問題，這給現場組裝造成很多麻煩，而且規格眾多、數量巨大的桁架桿件，加工工作量大，耗費材料大，成本高，造成圍堰生產成本高。
發明內容
本發明旨在提供一種抗彎抗壓能力強，結構簡單、安裝方便的雙壁隔艙式圍堰。本發明所述雙壁隔艙式圍堰，由內壁板、外壁板與底板連接整體呈矩形結構，內壁板和外壁板之間圍成一個環狀的腔體，內、外壁板之間縱向設置有多塊與內壁板和外壁板垂直的隔艙板，其將所述腔體隔成多個相互獨立的艙室，相鄰艙室內對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯斜桿，每根平聯斜桿與隔艙板，內壁板或外壁板形成三角形結構，相鄰艙室設置的兩平聯斜桿與內壁板或外壁板形成三角形結構。本發明所述的雙壁隔艙式圍堰，內壁板和外壁板之間采用與內、外壁板垂直縱向設置的隔艙板固定連接，隔艙板將內、外壁板之間的空腔隔成多個獨立的艙室，各艙室形成單獨的穩定結構，其整體構成圍堰的穩固結構，使圍堰整體受力更加合理，抗壓、抗扭曲能力更強，隔艙板與內、外壁板之間緊密連接，不僅使內外壁板連接為一體，而且還起著加固壁板的作用，增加壁板的抗壓能力，進一步增加圍堰的整體強度；相鄰艙室對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯斜桿，各平聯斜桿相互平行設置，每根平聯斜桿與隔艙板，內壁板或外形成三角形穩定結構，相鄰艙室設置的兩平聯斜桿與內、外壁板之間分別形成三角形穩定結構，各小的穩定結構整體構成圍堰的穩固結構，增加圍堰的抗壓能力。
本發明所述的雙壁隔艙式圍堰，采用隔艙板和平聯斜桿取代了傳統的桁架連接， 將圍堰內、外壁板之間整體固定連接，形成抗壓，抗扭曲能力強的穩固結構，圍堰拼裝和制作工藝更加簡化，焊接工作量小，使用材料規格少、工件統一加工簡單，將隔艙板與內、外壁板之間固定連接，再固定平聯斜桿就可完成圍堰內、外壁板之間連接的安裝，現場安裝簡單、方便，節省時間，免去了用量巨大的桁架連接桿，減少鋼材的損耗，節省成本。
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具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明內容作進一步說明。如圖I,圖2,圖3所不,給出了一種雙壁隔艙式圍堰，由內壁板5、外壁板6與底板I連接整體呈底部密封的圓角矩形結構，所述內壁板5和外壁板6之間圍成一個圓角矩形的環狀腔體，縱向設置的與內壁板5和外壁板6垂直的隔艙板7將所述腔體隔成多個互不相通的獨立艙室，在各艙室內對角位置設置有與底板I平行的平聯斜桿8，相鄰艙室內的平聯斜桿8以隔艙板對稱設置，所述平聯斜桿8縱向平行設置有多根，在豎向方向每間隔 I. 0-1. 5mm連接一根，每根平聯斜桿8與隔艙板7和內壁板5或外壁板6形成三角形的穩定結構，相鄰艙室內設置的兩平聯斜桿與內壁板5或外壁板6形成一個大三角形穩定結構。本發明所述的雙壁隔艙式圍堰，內壁板5和外壁板6之間米用縱向設置的隔艙板7 固定連接，隔艙板7將內、外壁板之間的空腔隔成多個互不相通的艙室，各艙室形成單獨的穩定結構，其整體構成圍堰整體穩固結構，受力更加合理，抗壓、抗扭曲能力更強，隔艙板與內、外壁板之間緊密連接，不僅使內外壁板連接為一體，而且還起著加固內，外壁板的作用， 增加壁板的抗壓能力，進一步增加圍堰的整體強度；同時隔艙板7與內壁板5和外壁板6連接處形成工字鋼結構，使內、外壁板抗壓，抗拉能力更強。在各個艙室內對角設置有與底板平行的平聯斜桿8，每個艙室內縱向平行設置多根平聯斜桿，每根平聯斜桿8與隔艙板7和內壁板5或外壁板6形成三角形穩定結構，相鄰艙室間設置的兩平聯斜桿與內壁板或外壁板之間分別形成大的三角形穩定結構，各小的穩定結構連為一體，增加圍堰的整體抗壓能力。壁板豎向承受的水平力產生的彎矩由隔艙板承擔，承載能力大，抗壓能力更強。本發明所述的雙壁隔艙式圍堰，采用隔艙板和平聯斜桿就可以將圍堰內、外壁板之間整體固定連接，形成抗壓，抗扭曲能力強的穩固結構，隔艙式結構取代了傳統的桁架結構使圍堰拼裝和制作工藝更加簡化，使用材料規格少、工件統一加工簡單，現場組裝時，只須將隔艙板與內、外壁板之間固定連接，再固定平聯斜桿就可以完成圍堰內外壁板之間連接的安裝，安裝簡單、方便，焊接工作量小，節省時間，免去了使用量極大的桁架連接桿，減少鋼材的損耗，節省成本。如圖2和圖3所不,為加強隔艙板與內、夕卜壁板之間連接的剛度,在內壁板5和外壁板6上與隔艙板7的連接處分別安裝有壁板加強板11，壁板加強板11與內、外壁板之間采用角焊縫連續連接，隔艙板7通過壁板加強板11與內、外壁板連接。壁板加強板11和內、外壁板之間的焊接采用角焊縫，焊接高度為6mm，隔艙板7和壁板家強板11之間采用雙面角焊縫，焊縫高度6mm。如圖2和圖3所示，隔艙板7縱向設置在內、外壁板之間，起連接內，外壁板加固圍堰整體抗壓能力的作用，為加強隔艙板7的剛性，在隔艙板7兩側相互交錯焊接橫向加勁肋板10和縱向加勁肋板9，整體增加隔艙板7的抗扭曲能力，使內、外壁板之間連接更加穩固， 橫向加勁肋板10和縱向加勁肋板9在與隔艙板7焊接時采用100mm*IOOmm雙面間斷焊，焊縫高度6mm。圍堰一般體積、重量大，安裝和運輸極不方便，考慮到起吊能力和運輸工具的配置，本發明所述圍堰采用分節設計，圍堰豎向從上到下分為高，中，低三節，從上到下每節高度分別是6m、7. 5m和8m，每節圍堰連成一個整體，在組裝時，先將低節壁板與底板固定連接，測試水密性合格后，下放一段距離，再安裝中段的圍堰壁板，中節圍堰安裝完后，然后繼續下放，最后安裝高節的圍堰后將整個圍堰下放到預定位置。如上所述的圍堰采用分節設計，因為處在不同高度位置的圍堰，承受的壓力和承載的重量不同，低節的圍堰承受的水壓和上部圍堰重量巨大，隔艙板采用較厚的鋼材制作， 中節和高節圍堰的隔艙板使用較薄的鋼材制作，就可以滿足剛性設計要求，本發明所述高， 中，低節的圍堰，采用的隔艙板厚度分別為12mm，IOmm和8mm。如圖4，給出了一種雙壁式圍堰的使用狀態，參考圖5圍堰的拼裝步驟如下
(一)底板安裝
在鋼護筒2上合適的位置作出控制點、線標識，底板開孔穿過鋼護筒安裝底板I。底板 I根據平面尺寸，在加工廠分成9塊制作，逐塊在鋼護筒2上設置的牛腿平臺上安裝。調整好平面位置及尺寸后將各分塊底板進行焊接。(二)第一節圍堰拼裝
在底板上安裝第一節圍堰壁板，壁板采用對稱安裝，以保證拼裝時的安全。首先安裝上下游壁板，然后安裝四個角部的圓弧段，最后安裝大小里程側的壁板。第一節安裝后，進行水密性檢查，詳細檢查各拼接處，確保水密，水密檢查合格后下放。(三)第二、三節圍堰拼裝
在底節圍堰自浮后，調整圍堰位置，并將其臨時限定，開始接高第二節圍堰。接高過程中，安裝內支撐體系3。焊縫的檢查驗收與底節相同。接高完成后，再次利用下放系統下放至自浮狀態，然后拆除下放系統，在隔艙內注水使吊箱下沉至艙壁外水面距第二層吊箱頂 6m時停止。接高第三節圍堰，然后注水下沉，直至圍堰下沉至設計標高。向隔艙注水時對稱均勻注水，嚴格控制每個隔艙的注水量，相鄰隔艙注水高差不超過30cm。隔艙內及圍堰內壁板上標出刻度線，進行下沉深度控制。(四)圍堰與護筒口縫隙封堵，封底混凝土施工
圍堰下沉到設計標高后，進行測量定位，圍堰焊接在鋼護筒上，進行吊箱的豎向定位。 水平定位采用在定位輪與底板與鋼護筒間填塞楔形鋼板，使圍堰平面位置滿足要求后焊接固定，然后灌注封底混凝土。吊箱鎖定后，潛水員下水，首先用鋼刷將封底高度范圍內，鋼護筒上的泥垢、青苔刷干凈，再用高壓射水對鋼護筒表面、圍堰內壁及底板進行沖洗。清洗完成后，縮進緊抱箍螺栓，使抱箍與護筒抱緊。用袋裝混凝土將抱箍與吊箱底板的縫隙封好。封底混凝土澆注前，潛水員再入水對封堵情況做仔細檢查。在封底混凝土強度達到100%后，抽出圍堰內的水然后進行承臺施工。
權利要求
1.一種雙壁隔艙式圍堰，由內壁板、外壁板與底板連接整體呈矩形結構，內壁板和外壁板之間圍成一個環狀的腔體，其特征在于內、外壁板之間縱向設置有多塊與內壁板和外壁板垂直的隔艙板，其將所述腔體隔成多個相互獨立的艙室，相鄰艙室對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯斜桿，每根平聯斜桿與隔艙板，內壁板或外壁板形成三角形結構，相鄰艙室設置的兩平聯斜桿與內壁板或外壁板形成三角形結構。
2.根據權利要求I所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述內壁板和外壁板與隔艙板的連接處設有壁板加強板。
3.根據權利要求I或2所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述隔艙板兩側交錯設有縱向加勁肋板和橫向加勁肋板。
4.根據權利要求3所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述圍堰豎向分為高、中、低三節。
5.根據權利要求4所述的雙壁隔艙式圍堰，其特征在于，所述高、中、低三節圍堰，分別使用不同厚度的隔艙板。
全文摘要
本發明公開了一種雙壁隔艙式圍堰，其由內壁板、外壁板與底板連接整體呈矩形結構，在所述內壁板和外壁板之間圍成一個矩形的環狀腔體，縱向設置有隔艙板，將所述腔體隔成多個獨立的艙室，相鄰艙室對角位置以隔艙板對稱設置有多根與底板平行的平聯斜桿，各艙室形成單獨的穩定結構，其整體構成圍堰的穩固結構，使圍堰整體受力更加合理，抗壓、抗扭曲能力更強，隔艙式結構取代了傳統的桁架結構使圍堰拼裝和制作工藝更加簡化，使用材料規格少、工件統一加工更單，現場安裝方便，免去了使用量極大的桁架連接桿，減少鋼材的損耗，節省成本。
文檔編號E02D19/04GK102587398SQ20121010107
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者于加順, 劉艷紅, 盧演慧, 張前軍, 張曉磊, 李軍, 王傳春, 董啟軍, 謝芳君 申請人:中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設集團有限責任公司, 中鐵二十二局集團有限公司