CN114277817A - 一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，涉及围堰施工领域，其包括以下步骤，S1、围堰合龙后，取土至围堰内地面下降至第三内撑结构以下；S2、于钢管桩的内侧壁上安装三层牛腿；S3、于钢管桩的内侧壁上安装限位结构，限位结构用于限制达到设计标高的内撑结构继续向上移动；S4、在位于底层的牛腿上摆放三层内撑结构，并将每层内撑结构固定为整体；S5、于围堰顶端设置用于吊挂三层内撑结构的吊挂***；S6、启动限位结构中的直线驱动件，使直线驱动件输出端的限位杆伸出于牛腿。本申请具有施工步骤设置合理，缩短了施工时间，提升了施工效率的效果。

Description

一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法

技术领域

本发明涉及围堰施工领域，尤其是涉及一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法。

背景技术

目前，钢板桩围堰是极具优势的深水基础围堰施工技术，在客运专线和高速铁路桥梁建设中有广泛应用。

相关技术中，钢管桩围堰的施工方法为：测量放线，在顶层围檩外插打钢管桩及合龙桩插打；在承台四角插打定位钢管桩并焊接顶层牛腿平台，在顶层牛腿平台上拼装焊接顶层支撑结构；在定位钢管桩上焊接中层牛腿平台，并进行中层支撑结构的拼接安装；围堰内取土、清基并向围堰内补充水，完毕后进行围堰封底；围堰内抽水至底层支撑结构安装高度下一定深度，在定位钢管桩上焊接底层牛腿平台，并进行底层支撑结构的拼接安装；施工承台墩柱，并自下而上依次拆除三层支撑结构，最后拆除围堰。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在以下缺陷：支撑体系施工过程中，需要分层对不同层的牛腿以及不同层的支撑结构进行安装，施工过程耗费时间较长，存在一定改进空间。

发明内容

为了缩短施工时间，本申请提供一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法。

本申请提供的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法采用如下的技术方案：

一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，用于钢管桩围堰内侧的内支撑体系的布设，所述内支撑体系包括自上而下依次设置的第一内撑结构、第二内撑结构和第三内撑结构，包括以下步骤：

S1、围堰合龙后，取土至围堰内地面下降至第三内撑结构以下；

S2、于钢管桩的内侧壁上安装三层竖向间隔设置的牛腿；

S3、于钢管桩的内侧壁上安装限位结构，限位结构用于限制达到设计标高的内撑结构继续向上移动；

S4、在位于底层的牛腿上摆放三层内撑结构，并将每层内撑结构固定为整体；

S5、于围堰顶端设置用于吊挂三层内撑结构的吊挂***；

S6、启动限位结构中的直线驱动件，使直线驱动件输出端的限位杆伸出于牛腿；

S7、调整第三内撑结构使其抵接于位于底层的限位杆后，启动吊挂***中的驱动电机，限位杆对第三内撑结构施加作用力，达到吊挂***中的第三扭力限制器的设定最大扭力值，限制吊挂***中的第三传动辊的转动；

第二内撑结构和第一内撑结构上升，调整第二内撑结构使其能与位于中层的限位杆抵接，第二内撑结构上升至设计标高时，限位杆对第二内撑结构施加作用力，达到吊挂***中的第二扭力限制器的设定最大扭力值，限制吊挂***中的第二传动辊继续转动；

第一内撑结构继续上升，调整第一内撑结构使其能与位于顶层的限位杆抵接，第一内撑结构上移至设计标高时，吊挂***中的第一传动辊不再继续转动；

S8、分别启动三层内撑结构中的直线驱动件使移动梁向外移动至抵接于钢管桩的内壁；

所述内撑结构包括内围檩和设置于内围檩四周的移动梁，所述内围檩上设置有用于驱动移动梁靠近或远离内围檩的直线驱动件，所述移动梁位于靠近内围檩的一端时，所述内撑结构能通过同一层的限位杆围成的区域；

所述吊挂***包括设置于围堰顶端的连接梁，所述连接梁上固设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上通过第一扭力限制器同轴连接有第一传动辊，所述第一传动辊远离驱动电机的一端通过第二扭力限制器同轴连接有第二传动辊，所述第二传动辊远离第一传动辊的一端通过第三扭力限制器同轴连接有第三传动辊，第一传动辊、第二传动辊和第三传动辊均转动连接于连接梁，所述第一传动辊、第二传动辊和第三传动辊上分别设置有用于与三层内撑结构连接的钢丝绳。

通过采用上述技术方案，通过设置尺寸可变的内撑结构，通过上述施工工序中对内撑结构尺寸的灵活调整，实现了在对不同层的牛腿同步安装施工的前提下，对于内撑结构自下而上的同步吊装，另外，通过限位结构和吊挂***中的扭力限制器的配合，实现了对不同层的内撑结构的同步布设的同时对于不同撑的内撑结构的精准定位，施工步骤设置合理，缩短了施工时间，提升了施工效率。

优选的，所述步骤S7中，启动吊挂***中的驱动电机之前，启动第三支撑结构中的直线驱动件，使第三支撑结构中的移动梁向外移动至位于底层的限位结构中的限位杆的下方。

通过采用上述技术方案，通过调整移动梁的位置使第三内撑结构能与限位结构中的限位杆抵接，限位杆对第三内撑结构施加作用力，限制第三内撑结构向上移动，同时达到第三扭力限制器的设定最大扭力值，由于第三扭力限制器的限制，第三传动辊不再继续转动。

优选的，所述牛腿上设置有直线驱动件,位于围堰同侧的多个直线驱动件的输出端共同固定有同一支撑梁；

所述步骤S6中，支撑梁位于靠近牛腿的一端，直线驱动件驱动限位杆伸出于支撑梁。

通过采用上述技术方案，启动直线驱动件，使支撑梁向远离牛腿的一侧移动，对内撑结构的底端进行支撑，减少了内撑结构中的直线驱动件承受的作用力，延长了内撑结构中的直线驱动件的寿命。

优选的，所述步骤S4中，先启动位于底层的牛腿上的直线驱动件，驱动支撑梁远离牛腿移动，再摆放内撑结构，使内撑结构放置于支撑梁上。

通过采用上述技术方案，实现了对于内撑结构摆放焊接之前的支撑的布设，便于施工人员于支撑梁及牛腿上进行操作。

优选的，所述牛腿远离钢管桩的一侧开设有用于容纳直线驱动件的容纳槽，所述直线驱动件固设于容纳槽中，所述支撑梁的上表面与牛腿的上表面平齐。

通过采用上述技术方案，保证了牛腿上表面的平整，防止内撑结构与直线驱动件及支撑梁发生干涉。

优选的，所述内撑结构中的直线驱动件设置为液压缸。

通过采用上述技术方案，实现了对支撑梁的驱动，结构简单，便于装配。

优选的，所述内围檩的外壁上固设有稳定杆，所述稳定杆倾斜设置，所述稳定杆远离内围檩的一端固设有稳定环，所述稳定环滑动套设于液压缸的活塞杆外侧。

通过采用上述技术方案，对液压缸的活塞杆起到了支撑作用，增加了液压缸的活塞杆的稳定性。

优选的，所述限位结构包括固设于钢管桩内壁的直线驱动件和固设于直线驱动件的输出端的限位杆，相邻两个所述限位杆之间留有供钢丝绳通过的间距。

通过采用上述技术方案，为钢丝绳的通过留出间距，防止钢丝绳布设时与限位杆发生干涉。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

通过设置尺寸可变的内撑结构，通过上述施工工序中对内撑结构尺寸的灵活调整，实现了在对不同层的牛腿同步安装施工的前提下，对于内撑结构自下而上的同步吊装，另外，通过限位结构和吊挂***中的扭力限制器的配合，实现了对不同层的内撑结构的同步布设的同时对于不同撑的内撑结构的精准定位，施工步骤设置合理，缩短了施工时间，提升了施工效率。

附图说明

图1是显示本申请中的整体结构的结构示意图。

图2是显示本申请中的内撑结构的俯视图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图4是图1中B部分的局部放大示意图。

图5是显示限位结构处于限位状态、位于底层的支撑梁处于伸出至位于底层的内围檩底端的状态且移动梁处于与限位结构抵接的状态的局部剖面示意图。

图6是显示吊挂***的局部结构示意图。

图7是显示驱动电机、传动辊、扭力限制器以及钢丝绳的局部结构示意图。

图8是显示限位结构处于限位状态、支撑梁处于伸出至内围檩底端的状态且移动梁处于支撑于钢管桩的内壁的状态的局部剖面示意图。

附图标记说明：

11、第一内撑结构；12、第二内撑结构；13、第三内撑结构；21、内围檩；211、稳定杆；212、稳定环；22、斜撑；221、短撑；222、长撑；23、移动梁；231、移动长梁；232、移动短梁；24、液压缸；25、横撑；3、钢管桩；4、牛腿；41、容纳槽；5、支撑梁；51、液压推杆；6、限位结构；61、电动推杆；62、限位杆；7、吊挂***；71、钢板；72、连接梁；73、吊挂平台；731、支架；741、第一传动辊；742、第二传动辊；743、第三传动辊；751、第一扭力限制器；752、第二扭力限制器；753、第三扭力限制器；761、第一钢丝绳；762、第二钢丝绳；763、第三钢丝绳；77、驱动电机；8、桩基钢护筒；9、平台管桩。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，用于钢管桩3围堰内侧的内支撑体系的布设。

参照图1，内支撑体系包括三层自上而下依次设置的内撑结构，自上而下依次为第一内撑结构11、第二内撑结构12和第三内撑结构13。

结合图1和图2，内撑结构包括呈矩形设置的内围檩21、固定于内围檩21内侧的斜撑22、固定于内围檩21内侧的横撑25和设置于内围檩21四周的移动梁23。

斜撑22于内围檩21的四个端角内侧设置有四组，斜撑22包括间隔设置的短撑221和长撑222，短撑221位于长撑222内侧；横撑25沿内围檩21的宽度方向设置，横撑25沿内围檩21的长度方向间隔设置有三根。

移动梁23包括沿内围檩21的长度方向设置的移动长梁231和沿内围檩21的宽度方向设置的移动短梁232，移动长梁231于内围檩21宽度方向的两侧对称设置有两根，移动短梁232于内围檩21长度方向的两侧对称设置有两根。

移动长梁231通过直线驱动件连接于内围檩21，直线驱动件用于驱动移动长梁231靠近或远离内围檩21移动，本实施例中，直线驱动件设置为液压缸24，液压缸24的缸体端固定于内围檩21的外壁，液压缸24的输出端固定于移动长梁231。液压缸24的缸体端穿过内围檩21伸入于内围檩21内侧，为移动长梁231留出了充足的移动空间。

结合图2和图3，为增加液压缸24的活塞杆的稳定性，内围檩21的外侧壁上固定有倾斜设置的稳定杆211，稳定杆211于液压缸24的两侧对称设置有两根，两个稳定杆211远离内围檩21的一端共同固定有稳定环212，稳定环212位于液压缸24的活塞杆靠近缸体的一端，稳定环212滑动套设于活塞杆外侧，对液压缸24的活塞杆起到了支撑作用。

移动短梁232与内围檩21之间的连接方式和移动长梁231与内围檩21之间的连接方式相同，在此不再赘述。

一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，结合图1至图8，包括以下步骤：

S1、围堰合龙后，利用长臂挖机取土，使围堰内地面至第三内撑结构13的设计标高处以下50cm，保证内撑结构可以顺利布设于设计标高处。

S2、结合图1和图4，于钢管桩3内侧焊接与三层内撑结构一一对应的牛腿4，使牛腿4的上表面和与其对应的内撑结构的设计标高平齐；

牛腿4远离钢管桩3的一侧开设有容纳槽41，容纳槽41中固定有直线驱动件，位于围堰同侧的多个直线驱动件的输出端共同固定有同一支撑梁5，支撑梁5用于支撑抵接于内围檩21的下表面，本实施例中，直线驱动件设置为液压推杆51。

S3、结合图1和图5，在钢管桩3内侧安装与三层内撑结构一一对应的限位结构6，当内撑结构达到设计标高时，限位结构6限制内撑结构继续向上移动；

限位结构6包括固定于钢管桩3内侧壁的直线驱动件，直线驱动件的输出端固定有限位杆62，限位杆62的延伸方向与支撑梁5的延伸方向相同，限位杆62能在直线驱动件的作用下伸出于牛腿4外侧，本实施例中，直线驱动件设置为电动推杆61；

当限位杆62在电动推杆61的作用下伸出于牛腿4外侧用于限制达到设计标高的内撑结构继续上移，且移动梁23位于靠近内围檩21的一端时，内撑结构能通过同一层的限位杆62围成的区域。

S4、启动位于底层的液压推杆51，使支撑梁5向远离牛腿4的一侧伸出，施工人员在支撑梁5上，由下至上摆放并组成三层内撑结构，并将每层内撑结构焊接成为整体。

S5、结合图1、图6和图7，于围堰顶端与内撑结构之间设置吊挂***7，吊挂***7于支撑结构长度方向和宽度方向的两侧均对称设置有多组，吊挂***7采用围堰内的桩基钢护筒8和围堰外的平台管桩9作为支点，在桩基钢护筒8和平台管桩9顶部设置钢板71，然后在两组钢板71顶端布设连接梁72，连接梁72包括四排贝雷梁，在贝雷梁顶端设置吊挂平台73；

吊挂平台73的顶面上固定有支架731，支架731上转动连接有三个同轴设置的传动辊，三个传动辊依次设置为第一传动辊741、第二传动辊742和第三传动辊743；支架731上还固定有驱动电机77，驱动电机77的输出轴同轴固定于第一传动辊741；第一传动辊741和驱动电机77的输出轴相互靠近的两端之间设置有第一扭力限制器751，第一扭力限制器751用于限制第一传动辊741的最大扭力值，第二传动辊742与第一传动辊741相对的两端之间设置有第二扭力限制器752，第二扭力限制器752用于限制第二传动辊742的最大扭力值，第三传动辊743与第二传动辊742相对的两端之间设置有第三扭力限制器753，第三扭力限制器753用于限制第三传动辊743的最大扭力值；

第一传动辊741的外周面上缠绕有用于与第一内撑结构11连接的第一钢丝绳761，第一钢丝绳761的一端固定于第一传动辊741的外周面，第一钢丝绳761的另一端固定于第一内撑结构11中的内围檩21上；

第二传动辊742的外周面上缠绕有用于与第二内撑结构12连接的第二钢丝绳762，第二钢丝绳762的一端固定于第二传动辊742的外周面，第二钢丝绳762的另一端固定于第二内撑结构12中的内围檩21上；

第三传动辊743的外周面上缠绕有用于与第三内撑结构13连接的第三钢丝绳763，第三钢丝绳763的一端固定于第三传动辊743的外周面，第三钢丝绳763的另一端固定于第三内撑结构13中的内围檩21上。

S6、参照图5，启动三组限位结构6中的电动推杆61，使限位杆62向外伸出，使得当支撑梁5位于靠近牛腿4的一端时，限位杆62位于支撑梁5外侧。

S7、参照图5，启动第三内撑结构13中的液压缸24，使第三内撑结构13中的移动梁23向外移动至位于底层的限位结构6中的限位杆62的正下方。

S8、结合图5、图6和图7，启动驱动电机77，由于第三内撑结构13中的移动梁23抵接于位于底层的限位结构6中的限位杆62，限位杆62对第三内撑结构13施加作用力，达到第三扭力限制器753的设定最大扭力值，由于第三扭力限制器753的限制，第三传动辊743不再继续转动；

第二传动辊742和第一传动辊741在驱动电机77的作用下转动，第二内撑结构12和第一内撑结构11分别在第二钢丝绳762和第一钢丝绳761的作用下向上移动，第二内撑结构12上升的过程中，启动第二内撑结构12中的液压缸24，使第二内撑结构12中的移动梁23向外移动至位于中层的限位结构6中的限位杆62的正下方，直至第二内撑结构12达到设计标高，第二内撑结构12中的移动梁23抵接于位于中层的限位结构6中的限位杆62，限位杆62对第二内撑结构12施加作用力，达到第二扭力限制器752的设定最大扭力值，由于第二扭力限制器752的限制，第二传动辊742不再继续转动；

第一传动辊741在驱动电机77的作用下继续转动，第一内撑结构11在第一钢丝绳761的作用下继续向上移动，第一内撑结构11上升的过程中，启动第一内撑结构11中的液压缸24，使第一内撑结构11中的移动梁23向外移动至位于顶层的限位结构6中的限位杆62的正下方，直至第一内撑结构11达到设计标高，第一内撑结构11中的移动梁23抵接于位于中层的限位结构6中的限位杆62，限位杆62对第一内撑结构11施加作用力，达到第一扭力限制器751的设定最大扭力值，由于第一扭力限制器751的限制，第一传动辊741不再继续转动，停止驱动电机77。

S9、参照图8，启动第一内撑结构11、第二内撑结构12和第三内撑结构13中的液压缸24使移动梁23向外移动至抵接于相对应的牛腿4上，且移动梁23抵接于钢管桩3的内侧壁，对钢管桩3起到支撑作用。

S10、参照图8，启动位于中层的液压推杆51，使支撑梁5支撑抵接于第二内撑结构12的内围檩21底端，对第二内撑结构12进行进一步支撑，减少液压缸24承受的作用力；

启动位于上层的液压推杆51，使支撑梁5支撑抵接于第一内撑结构11的内围檩21底端，对第一内撑结构11进行进一步支撑，减少液压缸24承受的作用力。

S11、抽水至水面位于第三内撑结构13以下50cm处。

本申请中的技术方案，通过上述步骤，实现了对不同层的牛腿4的同步安装施工以及对不同层内撑结构的同步布设，施工步骤设置合理，缩短了施工时间，提升了施工效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，用于钢管桩(3)围堰内侧的内支撑体系的布设，所述内支撑体系包括自上而下依次设置的第一内撑结构(11)、第二内撑结构(12)和第三内撑结构(13)，其特征在于,包括以下步骤：

S1、围堰合龙后，取土至围堰内地面下降至第三内撑结构(13)以下；

S2、于钢管桩(3)的内侧壁上安装三层竖向间隔设置的牛腿(4)；

S3、于钢管桩(3)的内侧壁上安装限位结构(6)，限位结构(6)用于限制达到设计标高的内撑结构继续向上移动；

S4、在位于底层的牛腿(4)上摆放三层内撑结构，并将每层内撑结构固定为整体；

S5、于围堰顶端设置用于吊挂三层内撑结构的吊挂***(7)；

S6、启动限位结构(6)中的直线驱动件，使直线驱动件输出端的限位杆(62)伸出于牛腿(4)；

S7、调整第三内撑结构(13)使其抵接于位于底层的限位杆(62)后，启动吊挂***(7)中的驱动电机(77)，限位杆(62)对第三内撑结构(13)施加作用力，达到吊挂***(7)中的第三扭力限制器(753)的设定最大扭力值，限制吊挂***(7)中的第三传动辊(743)的转动；

第二内撑结构(12)和第一内撑结构(11)上升，调整第二内撑结构(12)使其能与位于中层的限位杆(62)抵接，第二内撑结构(12)上升至设计标高时，限位杆(62)对第二内撑结构(12)施加作用力，达到吊挂***(7)中的第二扭力限制器(752)的设定最大扭力值，限制吊挂***(7)中的第二传动辊(742)继续转动；

第一内撑结构(11)继续上升，调整第一内撑结构(11)使其能与位于顶层的限位杆(62)抵接，第一内撑结构(11)上移至设计标高时，吊挂***(7)中的第一传动辊(741)不再继续转动；

S8、分别启动三层内撑结构中的直线驱动件使移动梁(23)向外移动至抵接于钢管桩(3)的内壁；

所述内撑结构包括内围檩(21)和设置于内围檩(21)四周的移动梁(23)，所述内围檩(21)上设置有用于驱动移动梁(23)靠近或远离内围檩(21)的直线驱动件，所述移动梁(23)位于靠近内围檩(21)的一端时，所述内撑结构能通过同一层的限位杆(62)围成的区域；

所述吊挂***(7)包括设置于围堰顶端的连接梁(72)，所述连接梁(72)上固设有驱动电机(77)，所述驱动电机(77)的输出轴上通过第一扭力限制器(751)同轴连接有第一传动辊(741)，所述第一传动辊(741)远离驱动电机(77)的一端通过第二扭力限制器(752)同轴连接有第二传动辊(742)，所述第二传动辊(742)远离第一传动辊(741)的一端通过第三扭力限制器(753)同轴连接有第三传动辊(743)，第一传动辊(741)、第二传动辊(742)和第三传动辊(743)均转动连接于连接梁(72)，所述第一传动辊(741)、第二传动辊(742)和第三传动辊(743)上分别设置有用于与三层内撑结构连接的钢丝绳。

2.根据权利要求1所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述步骤S7中，启动吊挂***(7)中的驱动电机(77)之前，启动第三支撑结构中的直线驱动件，使第三支撑结构中的移动梁(23)向外移动至位于底层的限位结构(6)中的限位杆(62)的下方。

3.根据权利要求1所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述牛腿(4)上设置有直线驱动件,位于围堰同侧的多个直线驱动件的输出端共同固定有同一支撑梁(5)；

所述步骤S6中，支撑梁(5)位于靠近牛腿(4)的一端，直线驱动件驱动限位杆(62)伸出于支撑梁(5)。

4.根据权利要求3所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述步骤S4中，先启动位于底层的牛腿(4)上的直线驱动件，驱动支撑梁(5)远离牛腿(4)移动，再摆放内撑结构，使内撑结构放置于支撑梁(5)上。

5.根据权利要求3所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述牛腿(4)远离钢管桩(3)的一侧开设有用于容纳直线驱动件的容纳槽(41)，所述直线驱动件固设于容纳槽(41)中，所述支撑梁(5)的上表面与牛腿(4)的上表面平齐。

6.根据权利要求1所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述内撑结构中的直线驱动件设置为液压缸(24)。

7.根据权利要求6所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述内围檩(21)的外壁上固设有稳定杆(211)，所述稳定杆(211)倾斜设置，所述稳定杆(211)远离内围檩(21)的一端固设有稳定环(212)，所述稳定环(212)滑动套设于液压缸(24)的活塞杆外侧。

8.根据权利要求1所述的一种围堰内多层大吨位内支撑整体同步布设施工方法，其特征在于：所述限位结构(6)包括固设于钢管桩(3)内壁的直线驱动件和固设于直线驱动件的输出端的限位杆(62)，相邻两个所述限位杆(62)之间留有供钢丝绳通过的间距。

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