一种栈桥与钢板桩相结合的快速大堤决口封堵装置

本发明涉及大堤决口封堵装置的技术领域。

背景技术：

一直以来大堤决口封堵的方法全部用沙石料，每次决口都需要大量的沙石料。运到决口处的沙石料推到水里大部分被洪水冲走，即使用钢筋网往里装料多费一遍事。目前，在堤防决口堵口技术中，主要有三种：立堵法、平堵法、混合堵法。

1)立堵法，从决口口门的一端或两端，按拟定的堵口堤线向水中进占，逐渐缩窄口门，最后实现合龙。

2)平堵法，沿口门的宽度，向河底抛填物料，如柳石枕、石块、砂袋等，逐层填高，直至高出水面，以堵截水流。

3)混合堵法，堵口时，根据口门的具体情况，因地制宜，综合应用立堵法、平堵法。

但这些技术方法都耗时较长，且结构复杂。大江河在汛期高水位决口时，决口流速大，对裹头冲刷严重，决口扩大迅速，常规的封堵技术填料无法固定，决口无法及时封堵，常常对人民生命财产造成严重的威胁。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种栈桥与钢板桩相结合的快速大堤决口封堵装置，利用栈桥作为打桩栈桥插打钢板桩，同时利用钢板桩防护栈桥构筑，并利用打桩栈桥下部结构作为钢板桩支撑系统，解决了裹头冲刷、高流速下填料固定，决口封堵时效等问题。

一种栈桥与钢板桩相结合的快速大堤决口封堵装置，包括打桩栈桥、封堵钢板桩以及钢板桩支撑结构，位于打桩栈桥和封堵钢板桩之间的钢板桩支撑结构用于支撑封堵钢板桩，封堵钢板桩位于打桩栈桥临水一侧。

优选的是，本发明的打桩栈桥由打桩栈桥上部结构与打桩栈桥下部结构组成，打桩栈桥上部结构用于承载打桩机具，以及钢板桩的输送，打桩栈桥下部结构为插打入决口底部的桩柱式结构，除承载上部结构传来的荷载以外，还作为钢板桩支撑结构的一部分。

优选的是，本发明的封堵钢板桩为带有企口结构的通用钢板桩，钢板桩打入河底，钢板桩之间使用企口结构相互连接，钢板桩后使用横梁连接，并利用钢板桩支撑结构支撑。

优选的是，本发明的钢板桩支撑结构由连接钢板桩的一道或多道支撑横梁、支撑杆系与打桩栈桥下部结构组成。

施工作业时，将封堵钢板桩插打入河底一定深度，使封堵钢板桩之间使用企口结构相互连接，在封堵钢板桩之后使用支撑横梁连接，支撑杆系一端支撑在支撑横梁后，另一端支撑在打桩栈桥下部结构上，将打桩栈桥下部结构的桩柱在打桩定位架的稳定下插打入土中一定深度，并在打桩栈桥下部结构上设置纵向加强结构与横向加强结构，为封堵钢板桩提供可靠的支撑，插打完成的钢板桩又为打桩栈桥下部结构桩柱的插打提供掩护。插打封堵钢板桩与插打打桩栈桥下部结构桩柱互为掩护与支撑交替进行，保证了大流速下封堵钢板桩安全可靠的工作，以及打桩栈桥下部结构的桩柱的顺利插打施工。

本发明利用栈桥作为打桩栈桥插打钢板桩，同时利用钢板桩防护栈桥构筑，并利用打桩栈桥下部结构作为钢板桩支撑系统，解决了裹头冲刷、高流速下填料固定，决口封堵时效等问题。

附图说明

图1是本发明封堵装置的后立面图；

图2是本发明封堵装置的后平面图；

图3是本发明封堵装置的典型横断面；

图4a是本发明封堵施工作业第一步的主视图；

图4b是本发明封堵施工作业第一步的俯视图；

图5a是本发明封堵施工作业第二步的主视图；

图5b是本发明封堵施工作业第二步的俯视图；

图6a是本发明封堵施工作业第三步的主视图；

图6b是本发明封堵施工作业第三步的俯视图；

图7a是本发明封堵施工作业第四步的主视图；

图7b是本发明封堵施工作业第四步的俯视图；

图8a是本发明封堵施工作业第五步的主视图；

图8b是本发明封堵施工作业第五步的俯视图；

图9a是本发明封堵施工作业第六步的主视图。

图9b是本发明封堵施工作业第六步的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种栈桥与钢板桩相结合的快速大堤决口封堵装置由打桩栈桥1、封堵钢板桩2以及钢板桩支撑结构3组成。

打桩栈桥1由打桩栈桥上部结构11与打桩栈桥下部结构12组成，打桩栈桥上部结构主要用于承载打桩机具，以及钢板桩的输送，打桩栈桥下部结构为插打入决口底部的桩柱式结构，除承载上部结构传来的荷载以外，还作为钢板桩支撑结构3的一部分。

封堵钢板桩2为带有企口结构的通用钢板桩，钢板桩打入河底，钢板桩之间使用企口结构相互连接，钢板桩后使用横梁连接，并利用钢板桩支撑结构3支撑。

钢板桩支撑结构3由连接钢板桩的一道或多道支撑横梁31、支撑杆系32与打桩栈桥下部结构12组成。

如图1、图2、图3所示，本发明的栈桥与钢板桩相结合的快速大堤决口封堵装置，被插打入河底一定深度的封堵钢板桩2之间使用企口结构相互连接，钢板桩后使用支撑横梁31连接，支撑杆系32一端与支撑横梁31相连接，另一端支撑在打桩栈桥下部结构12上，打桩栈桥下部结构12的桩柱插打入土中一定深度，且下部结构之间设置纵向加强结构121与横向加强结构122，能为钢板桩封堵决口水流提供可靠的支撑。

本发明在施工作业时，将封堵钢板桩2插打入河底一定深度，使封堵钢板桩2之间使用企口结构相互连接，在封堵钢板桩2之后使用支撑横梁31连接，支撑杆系32一端支撑在支撑横梁31后，另一端支撑在打桩栈桥下部结构12上，将打桩栈桥下部结构12的桩柱在打桩定位架4的稳定下插打入土中一定深度，并在打桩栈桥下部结构12上设置纵向加强结构121与横向加强结构122，为封堵钢板桩2提供可靠的支撑，插打完成的钢板桩2又为打桩栈桥下部结构12桩柱的插打提供掩护。插打封堵钢板桩2与插打打桩栈桥下部结构12桩柱互为掩护与支撑交替进行，保证了大流速下封堵钢板桩2安全可靠的工作，以及打桩栈桥下部结构12的桩柱的顺利插打施工。

施工步骤：

步骤1、如图4a、图4b所示，在决口两边裹头后部水侧大堤上水沿处插打封堵钢板桩2至决口，防止决口水流对裹头的进一步冲刷，在已插打的封堵钢板桩2后设置支撑横梁31，并继续沿支撑横梁31向决口进占插打封堵钢板桩2，构成对打桩栈桥1桩柱的防护。

步骤2、如图5a、图5b所示，清理裹头前端，插打打桩栈桥1第一排桩柱，设置相应的横向结构，设置临时支撑杆系32一端支撑在支撑横梁31上，另一端支撑在打桩栈桥下部结构12桩柱上，并继续插打封堵钢板桩2超过打桩栈桥1下一排桩柱位置，为打桩栈桥1下一排桩柱的插打提供防护。

步骤3、如图6a、图6b所示，拼装打桩栈桥上部结构11，设置打桩定位架4，插打打桩栈桥1桩柱，设置打桩栈桥下部结构纵向加强结构121和横向加强结构122。

步骤4、如图7a、图7b所示，设置临时支撑杆系32，一端支撑在支撑横梁31上，另一端支撑在打桩栈桥下部结构12桩柱上，并继续插打封堵钢板桩2超过打桩栈桥下一排桩柱位置，为下一排打桩栈桥1桩柱的插打提供防护。

步骤5、如图8a、图8b所示，重复步骤3和步骤4，直至决口两边打桩栈桥1桩柱之间距离小于2个打桩栈桥1跨径，使决口两边支撑横梁31合拢，在决口两边设置临时支撑杆系32一端支撑在支撑横梁31上，另一端支撑在打桩栈桥下部结构12桩柱上，从两边继续插打封堵钢板桩2直至合拢，在两端打桩栈桥1合拢跨的中部或者小于一个跨径处插打桩栈桥1桩柱，并使打桩栈桥上部结构11在打桩栈桥1中间桥脚上合拢。

步骤6、如图9a、图9b所示，设置打桩栈桥1合拢跨下部结构纵向加强结构121和横向加强结构122，并构筑打桩栈桥1合拢跨上部结构，作业完成。

为提高决口封堵时效，依据决口大小，可选择封堵施工从决口一边或从决口两边同时进行，以上施工步骤为从决口两边同时进行，从决口一边施工时除施工步骤1、步骤2需在决口两边同时进行外，其它施工步骤可简化为单边施工。

本发明利用栈桥作为打桩栈桥插打钢板桩，同时利用钢板桩防护栈桥构筑，并利用打桩栈桥下部结构作为钢板桩支撑系统，解决了裹头冲刷、高流速下填料固定，决口封堵时效等问题。