本发明涉及桥梁工程和水利工程中水中钢围堰的施工技术领域，具体涉及一种方形装配式双壁钢围堰及其施工方法，适用于桥梁下部结构和水利工程结构处于河道水中施工的情况。
背景技术：
随着我国社会经济高速发展，与之相匹配的社会基建工程也迅速发展，水中结构工程也越来越多，由于受自然条件和用地限制的影响，双壁钢围堰止水干处施工工艺也越来越多。
现有技术中，整体拼装下放技术需要先在河道中搭设操作平台，然后在平台上进行钢围堰整体拼装，由于尺寸及自重较大，采用吊机下放时，对平台承载力和吊机性能要求较高，采用吊架下放，对吊架的整体协调性要求较高，操作难度较大。
对于新建项目使用方形钢围堰，目前已有采用分节块(单元)形式实施并周转使用的先例，如公告号为cn201713824u，名称为《可拆卸周转使用式双壁钢围堰》的实用新型专利，它实现了竖向分层和水平分块以减轻吊装重量、便于拆装周转使用的目的。但该双壁钢围堰各层单元间通过螺栓连接固定且分块预拼装下沉的施工工艺无法避免水下作业，另封底混凝土容易造成部分螺栓拆除困难，竖向分层过多，容易削弱钢围堰的竖向刚度。采用潜水员水下拆除连接螺栓，且水下封底混凝土的水泥浆一旦侵入螺栓，将加大螺栓拆除难度。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种减少水下安装拆除作业环节的方形装配式双壁钢围堰及其施工方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种方形装配式双壁钢围堰，包括多个单元模块，单元模块依次通过锁块和锁口连接并围成圈；在俯视方向上，锁块的横截面为开口朝外的“v”字形，“v”字形的尖端与单元模块相接，锁口的横截面为外侧设有缺口的矩形框，锁块和锁口配合时，锁块插入锁口内，锁块“v”字形的开口端紧贴锁口，锁口紧贴锁块端单元模块；锁块和锁口之间填塞止水布。
作为一种优选，单元模块为矩形，所有单元模块依次连接且首尾相接围成矩形；单元模块在竖直方向上的数量为一层。
作为一种优选，单元模块分为标准块和转角块；标准块和转角块均包括矩形框架，对于标准块，矩形框架的一端设有锁块，另一端设有锁口，对于转角块，矩形框架的一端设有锁块，另一端的侧面设有锁口；每个转角位置均采用一个转角块。
作为一种优选，矩形框架包括内壁平板、外壁平板、槽钢、工钢、条形钢板；外壁平板的两端通过槽钢与内壁平板连接；内壁平板和外壁平板之间的竖向通过工钢加固，工钢的长度方向沿着竖向设置，多根工钢之间在水平方向上等距排列；内壁平板和外壁平板之间的横向通过条形钢板加固，条形钢板的长度方向沿着水平方向设置，多根条形钢板之间在竖向上等距排列；矩形框架在工钢和条形钢板分隔下形成多个矩形隔舱。
作为一种优选，矩形框架的底部设有尖端朝下的三角形的刃脚，刃脚朝向钢围堰的内侧和外侧均为斜面。
作为一种优选，矩形框架的顶部设有至少两个起吊耳朵。
作为一种优选，锁块采用夹角为九十度的“v”形钢；锁口包括两根“l”形钢，“l”形钢的一端焊接在单元模块上，两根“l”形钢的另一端之间围成缺口；锁块插入锁口后，锁块卡紧在锁口和单元模块之间。
作为一种优选，在锁块的“v”字形的开口内填塞止水布。
一种方形装配式双壁钢围堰的施工方法，包括如下步骤：(1)施工钢围檩、角撑、缀板及横向钢管支撑，构建内支撑体系；(2)利用内支撑体系中的钢围檩作导向对单元模块进行精确定位，依次插打单元模块至闭合；单元模块之间通过锁块和锁口连接，施工时，后一单元模块垂直起吊至后一单元模块的锁块/锁口与前一单元模块的锁口/锁块契合后，垂直插打；(3)在锁口和锁块之间填塞止水布进行止水；(4)抽干水检查止水效果，合格后即在钢围堰内侧进行结构物施工；(5)水中结构物施工完成后依次拆除钢围堰作周转使用。
作为一种优选，结构物施工时，单元模块围成的壁板兼作水中结构物外模板。
总的说来，本发明具有如下优点：
1.采用锁块和锁口配合的锁紧结构，施工简便，减少水下安装拆除作业环节，方便快捷。
2.将单元模块分为标准块和转角块，科学的划分类型和数量，有效减少加工工作量。
3.单元模块的主体矩形框架，采用矩形隔舱式加强结构，相对于传统钢围堰大隔舱采用大量角钢做内撑相比降低了加工难度。
4.刃脚为双斜面尖角形式，可以直接使用普通设备进行插打入河床以下的设计位置，省去注水及封舱混凝土浇筑下沉工序。
5.采用充填止水布的方式，从上部填塞止水布止水，避免水下安装止水布作业。
6.利用钢围堰内支撑体系中的钢围檩作导向架精确定位，增加拼装的精度，省去过程中测量调整工序，同时可增加钢围檩道数提高围堰整体刚度，更适用于深水区水中结构物的施工。
7.利用光滑的围堰壁板作为水中结构物的外模板大大节约了施工材料。
8.体积更小节省钢材，易于吊装及插打施工，无需大型设备，拆除方便快捷，围堰结构可以重复使用，对环境影响较小，特别适用于环境受限条件下的水中结构物的施工，缩短工期、降低施工难度，并提高施工安全系数。
附图说明
图1是钢围堰的平面示意图。
图2是标准块的平面示意图。
图3是转角块的平面示意图。
图4a是标准块的剖面图。
图4b是图4a的侧视图。
图5a是转角块的剖面图。
图5b是图5a的侧视图。
图6是钢围堰的主视方向上的示意图。
图7是钢围堰的侧视方向上的示意图。
图8是标准块和转角块的装配图。
图9是图8的局部放大图。
其中，1-1为锁块，1-2为锁口，2为内支撑，3为缀板，4为横向钢管，5为保护筒，6为连接件，7为连接件，8为起吊耳朵，9为刃脚，10为标准块，11为转角块，12为止水布填充区域，a为工钢，b为槽钢，c为条形钢板。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
一种方形装配式双壁钢围堰，包括多个单元模块。单元模块依次通过锁块和锁口连接并围成圈。单元模块为矩形，所有单元模块依次连接且首尾相接围成矩形；单元模块在竖直方向上的数量为一层，竖直方向上不分层，整体加工制作。
单元模块分为标准块和转角块，采用模块化设计，根据转角块类型最少原则划分单元模块。标准块和转角块均包括矩形框架，对于标准块，矩形框架的一端设有锁块，另一端设有锁口，对于转角块，矩形框架的一端设有锁块，另一端的侧面设有锁口。每个转角位置均采用一个转角块。在俯视方向上，锁块的横截面为开口朝外的“v”字形，“v”字形的尖端与单元模块相接，锁口的横截面为外侧设有缺口的矩形框，锁块和锁口配合时，锁块插入锁口内，锁块“v”字形的开口端紧贴锁口，锁口紧贴锁块端单元模块；锁块和锁口之间填塞止水布，本实施例在锁块的“v”字形的开口内填塞止水布。锁块采用夹角为九十度的“v”形钢；锁口包括两根“l”形钢，“l”形钢的一端焊接在单元模块上，两根“l”形钢的另一端之间围成缺口；锁块置入锁口后，锁块卡紧在锁口和单元模块之间。
矩形框架包括内壁平板、外壁平板、槽钢、工钢、条形钢板。外壁平板的两端通过槽钢与内壁平板连接；内壁平板和外壁平板之间的竖向通过工钢加固，工钢的长度方向沿着竖向设置，多根工钢之间在水平方向上等距排列；内壁平板和外壁平板之间的横向通过条形钢板加固，条形钢板的长度方向沿着水平方向设置，多根条形钢板之间在竖向上等距排列；矩形框架在工钢和条形钢板分隔下形成多个矩形隔舱，使整个钢围堰结构强度高、刚度大。
矩形框架的底部设有尖端朝下的三角形的刃脚，刃脚朝向钢围堰的内侧和外侧均为斜面。矩形框架的顶部设有两个对称设置的起吊耳朵。
一种方形装配式双壁钢围堰的施工方法，包括如下步骤：
(1)施工钢围檩、角撑、缀板及横向钢管支撑，搭建内支撑体系；
(2)利用内支撑体系中钢围檩作导向对单元模块进行精确定位，依次插打单元模块至闭合；单元模块之间通过锁块和锁口连接，施工时，后一单元模块垂直起吊至后一单元模块的锁块/锁口与前一单元模块的锁口/锁块契合后，垂直插打；利用钢护筒作导向架，插打前采用工钢双拼焊接成方形框梁进行竖向定位，省去过程中测量调整工序；
(3)在锁口和锁块之间填塞止水布进行止水；
(4)抽干水检查止水效果，合格后即在钢围堰内侧进行结构物施工；
(5)水中结构物施工完成后依次拆除钢围堰作周转使用。
结构物施工时，可以将单元模块围成的壁板兼作水中结构物外模板。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。