专利名称：桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法
技术领域：
本发明属于桥梁深水基础施工技术领域，具体涉及一种桥梁深水基础钻孔桩与承 台钢围堰平行作业的方法。
背景技术：
在深水基础施工中，采用的基本施工方法有两种一、先围堰后桩基；二、先桩基 后围堰。这两种方法存在的不足是桩基施工作业和围堰拼装就位作业必须先后按顺序进 行，工期长、成本高。
发明内容
本发明为了解决在桥梁深水基础施工过程中工期长和成本高的问题，提供了 一种钻孔桩与承台钢围堰平行作业的方法。本发明采用如下方案实现
桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在于将钻孔桩施工平台同时作 为钢围堰拼装、就位的平台，在平台的上方设置围堰临时悬吊和下沉就位的装置，在平台的 下方设置用于围堰拼装的环形轨道，上、下层作业面完全隔离，在平台的上方进行钻孔桩施 工作业的同时，在平台下方将围堰分块悬挂并利用环形轨道运输至拼装位置，在悬吊状态 下完成围堰的拼装和下沉。具体步骤如下
1)、施工钻孔桩施工平台，在钻孔桩施工平台上设置同一侧的角端设置有2个可容围 堰块件通过的吊装下沉孔；
2)、施工可用于围堰下沉导向的钢护筒；
3)、钻孔桩施工作业，
4)、在钻孔桩施工平台下方安装拼装系统以及下沉系统，
拼装系统包括环形轨道系统、电动走行系统以及吊挂系统，环形轨道系统包括固定于 钻孔桩施工平台底部的环形轨道；电动走行系统包括安装于环形轨道并可沿其移动的两套 电动葫芦小车，电动葫芦小车上安装手动葫芦吊挂梁，手动葫芦吊挂梁下安装手动葫芦；吊 挂系统包括若干固定于钻孔桩施工平台结构上的用于悬吊就位的围堰块件的临时吊挂吊 杆，形成围堰拼装吊挂点；下沉系统包括钻孔桩施工平台上布置的若干组围堰下沉吊点，每 组围堰下沉吊点包括两根穿设于钻孔桩施工平台上的并且用于悬挂拼装成形的双臂钢围 堰节段的下沉吊杆，下沉吊杆位于钻孔桩施工平台上方的部位自下而上套设有螺帽和螺纹 连接套，钻孔桩施工平台上设置上下互相平行的上升降梁以及下升降梁，上、下升降梁之间 安装液压千斤顶，液压千斤顶的活塞杆端作用于上升降梁，下沉吊杆上端穿出上升降梁并 通过螺栓固定；
5)、分块吊送钢围堰，
钢围堰自上而下分成若干节，每节分为若干块围堰块件，围堰块件经钻孔桩施工平台上的吊装下沉孔下沉至平台下，用手动葫芦将围堰块件吊起，通过电动葫芦小车将其运至 拼装设计位置，到达拼装设计位置后通过临时吊挂系统将围堰块件临时悬吊于平台下面， 然后电动葫芦小车返回吊装下沉孔运送下一块围堰块件，循环上述工作完成一节钢围堰的 吊送；
6)、钢围堰的拼装，
7)、钢围堰的下沉，利用下沉系统的液压千斤顶，通过下沉吊杆缓慢下沉钢围堰，下沉 同时向围堰仓内注水。由于作业空间的不同，可以实现钻孔桩与承台钢围堰平行作业。本发明的特点在 于钻孔桩与承台钢围堰采用同一平台，在平台的下方进行围堰的拼装和下沉施工，平台上 方进行钻孔桩的施工，围堰拼装和下沉施工主要包括环形轨道系统、电动走行系统、吊挂系 统和下沉系统，所有的系统设置均在利用平台已有结构，与钻孔桩施工工序无交叉干扰。本发明具有如下有益效果桩堰平行施工的方法改变了传统的先桩后堰或先堰后 桩的施工方法，减少了机械设备的投入、减少了平台转换的工序，降低了施工成本，安全可 靠，且提高了工作效率，缩短了工期。
图1为围堰拼装总平面布置图 图2为拼装装置平面布置图
图3为环形轨道系统以及电动走行系统的示意图
图4为图3的侧视图
图5为环形导轨的吊装结构示意图
图6为图5的侧视图
图7为图3的A部放大图
图8为图7的俯视图
图9为图7的侧视图
图10为吊挂梁结构示意图
图11为图10的A-A剖面图
图12为图10的B-B剖面图
图13为拼装过程示意图
图14为临时吊挂系统示意图
图15为图14中吊杆端部的连接结构示意图
图16为图15的侧视图
图17为下沉系统示意图
图18为图18的侧视图
图19为下沉系统与平台结构结合的示意图
图20为图19的侧视图
图21为图19中牛腿结构示意图
图22为图21的侧视图
图23为下沉导向系统俯视24为下沉导向系统主视图 图25为围堰导向结构主视示意图 图26为围堰导向结构俯视示意图 图27为钻孔桩施工平台的主视结构示意图
图中1_钻孔桩施工平台，2-围堰下沉吊点，3-围堰拼装吊挂点，4-吊车通道，5-汽车 通道，6-吊装下沉孔，7-环形轨道，8-电动葫芦小车，9-平台结构，10-环形轨道吊杆吊挂 梁，11"环形轨道吊杆，12-手动葫芦吊挂梁，13-手动葫芦，14-吊具，15-围堰块件，16-钢 丝绳，17-定位支架，18-吊板，19-滑导线导架，20-滑导线导槽，21-临时吊挂系统，22-钢 围堰运输方向，23-临时吊挂吊杆，24-临时吊挂梁，25-吊架，26-就位的围堰块件，27-上升 降梁，28-液压千斤顶，29-下升降梁，30-下沉吊杆，31-下沉吊杆吊挂梁，32-牛腿，33-拼 装成形的双壁钢围堰节段，34-螺纹连接套，35-钢护筒，36-导向轮，37-导向架，38-钻孔桩 施工作业空间，39-围堰拼装下沉作业空间。
具体实施例方式结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，将钻孔桩施工平台同时作为钢围堰 拼装、就位的平台，在平台的上方设置围堰临时悬吊和下沉就位的装置，在平台的下方设置 用于围堰拼装的环形轨道，上、下层作业面完全隔离，在平台的上方进行钻孔桩施工作业的 同时，在平台下方将围堰分块悬挂并利用环形轨道运输至拼装位置，在悬吊状态下完成围 堰的拼装和下沉。具体步骤如下
1)、施工钻孔桩施工平台，在钻孔桩施工平台上设置同一侧的角端设置有2个可容围 堰块件通过的吊装下沉孔；
2)、施工可用于围堰下沉导向的钢护筒；
3)、在钻孔桩施工平台下方安装拼装系统以及下沉系统，
拼装系统包括环形轨道系统、电动走行系统以及吊挂系统，环形轨道系统包括固定于 钻孔桩施工平台1底部的环形轨道7，钻孔桩施工平台1的横梁上固定若干环形轨道吊杆 11，环形轨道吊杆11下端固定连接吊板18，吊板18的下端与环形轨道7焊接在一起，环形 轨道7由工字钢制成。环形轨道吊杆11通过与其垂直的定位支架17和钻孔桩施工平台1 结构连接。电动走行系统包括安装于环形轨道7并可沿其移动的两套电动葫芦小车8，电动 葫芦小车8上安装手动葫芦吊挂梁12，手动葫芦吊挂梁12下安装手动葫芦13。临时吊挂系统包括若干固定于钻孔桩施工平台1结构上的用于悬吊就位的围堰 块件26的临时吊挂吊杆23，形成围堰拼装吊挂点3，钻孔桩施工平台1结构上固定有临时 吊挂梁24，临时吊挂梁24上穿设固定有临时吊挂吊杆23，临时吊挂吊杆23下端固定连接 有用于悬吊就位的围堰块件26的吊架25。下沉系统包括钻孔桩施工平台1上布置的若干组围堰下沉吊点2，每组围堰下沉 吊点2包括两根穿设于钻孔桩施工平台1上的并且用于悬挂拼装成形的双臂钢围堰节段33 的下沉吊杆30，下沉吊杆30位于钻孔桩施工平台1上方的部位自下而上套设有螺帽和螺纹连接套34，钻孔桩施工平台1上设置上下互相平行的上升降梁27以及下升降梁29，上、 下升降梁之间安装液压千斤顶28，液压千斤顶28的活塞杆端作用于上升降梁27，下沉吊杆 30上端穿出上升降梁27并通过螺栓固定；
4)、分块吊送钢围堰，
钢围堰自上而下分成若干节，每节分为若干块围堰块件，围堰块件经钻孔桩施工平台 上的吊装下沉孔下沉至平台下，用手动葫芦将围堰块件吊起，通过电动葫芦小车将其运至 拼装设计位置，到达拼装设计位置后通过临时吊挂系统将围堰块件临时悬吊于平台下面， 然后电动葫芦小车返回吊装下沉孔运送下一块围堰块件，循环上述工作完成一节钢围堰的 吊送；
5)、钢围堰的拼装，拼装成型的双壁钢围堰节段33内壁对应钢护筒35的部位设置有导 向架37，导向架37上设置导向轮36。6)、钢围堰的下沉，利用下沉系统的液压千斤顶，通过下沉吊杆缓慢下沉钢围堰， 下沉同时向围堰仓内注水。以某大桥深水基础桩堰同时施工为例
施工前先完成栈桥、平台的施工，作为深水基础桩堰同时施工的平台。钻孔桩外侧的钢 护筒作为围堰下沉时的定位桩。钢围堰拼装系统由I36b工字钢环形轨道、Φ25精轧螺纹钢 环形轨道吊杆、⑶-IOt吊装电动葫芦小车和滑导线组成，环形轨道通过精轧螺纹钢环形轨 道吊杆与钻孔桩施工平台固定。钻孔桩施工平台上吊装采用1台QY30V汽车吊机，用吊具 把围堰块件送到平台下电动葫芦小车位置，然后通过在环形轨道上移动，将各围堰块件移 动到设计位置并通过围堰拼装吊挂点临时悬吊，进行拼装。平台上布置6个钢围堰下沉吊 点，通过Φ32精轧螺纹把拼装好的钢围堰吊起，通过6个YCW100B千斤顶下沉钢围堰。这 种以施工平台为载体分为上下两个作业面，平台上布置钻机进行钻孔桩施工，同时利用平 台安装钢围堰吊拼圆端形闭合轨道，进行钢围堰的拼装和下沉施工，两道工序平行施工互 不干扰。桩堰同时施工桩基础施工步骤
1、安装钢护筒钢护筒单根长26m，用壁厚δ =14mm的钢板卷制而成，内径2. 7m，通过导 向装置用50t吊车吊装DZ150KS振动锤完成钢护筒的插打到位。2、钻孔桩施工作业，
3、安装钢围堰移动及拼装系统在钻孔桩是施工平台贝雷梁下安装圆端形I36b工字 钢环形轨道，环形轨道通过Φ25精轧螺纹设36个吊点固定在钻孔桩施工平台上；环形轨道 上安装两套CD-IOt电动葫芦小车，电动葫芦小车上安装手动葫芦吊挂梁，手动葫芦吊挂梁 下安装IOt手动葫芦。4、分块吊送钢围堰钢围堰共8节，总高23. 2m，第一节高为2m，其他7节高都为 3m。每节分18块，直线段6块，长4. 4m，弧线段12块，长7m。汽车把分块围堰运到平台上， 通过QY30V吊车用C形吊具将围堰块件通过平台上的吊装下沉孔，把围堰送到轨道吊具上， 单块围堰通过电动葫芦车经轨道移到设计位置，到达设计位置后通过围堰拼装吊挂点将围 堰块件临时悬吊于平台下面，电动葫芦小车回到吊装下沉孔运送下一块单元件。拼装顺序 为先吊装靠栈桥侧直线段的块件，而后在该块件左右交替拼装，直至整节拼装完成。5、钢围堰焊接把一节18块件运送完，进行整体调整成形，尺寸验收合格后开始
7拼焊。钢围堰接缝焊接完成后，做水密试验，验收合格后，准备进行下沉。6、安装下沉系统下沉系统由牛腿、下沉吊杆(Φ32精轧螺纹钢)、下沉吊杆吊挂 梁、6套上、下升降梁、两套液压系统组成。先将牛腿与分配梁分别安装在围堰块件与钻孔桩 施工平台上，在第一节成形后，将围堰通过牛腿与下沉吊杆吊挂梁用下沉吊杆连接起来，使 围堰悬吊在平台下面。7、钢围堰分节下沉围堰下沉采用配重悬吊下沉，在平台上与围堰间设置下沉吊 杆，围堰仓内注水配重。围堰整节段拼装完并验收合格，由施工平台的液压千斤顶通过下 沉吊杆缓慢下沉，下沉同时向围堰仓内注水，注水高度根据围堰已拼装完成节段重量计算， 各仓注水应平衡进行，对称仓水位高差应控制在0. 5m内。围堰水面外露部分高度控制在 1. 0 L 5m。
8
权利要求
一种桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在于将钻孔桩施工平台同时作为钢围堰拼装、就位的平台，在平台的上方设置围堰临时悬吊和下沉就位的装置，在平台的下方设置用于围堰拼装的环形轨道，上、下层作业面完全隔离，在平台的上方进行钻孔桩施工作业的同时，在平台下方将围堰分块悬挂并利用环形轨道运输至拼装位置，在悬吊状态下完成围堰的拼装和下沉。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在 于具体步骤如下1)、施工钻孔桩施工平台，在钻孔桩施工平台上设置同一侧的角端设置有2个可容围 堰块件通过的吊装下沉孔；2)、施工可用于围堰下沉导向的钢护筒；3)、钻孔桩施工作业，4)、在钻孔桩施工平台下方安装拼装系统以及下沉系统，拼装系统包括环形轨道系统、电动走行系统以及吊挂系统，环形轨道系统包括固定于 钻孔桩施工平台(1)底部的环形轨道(7);电动走行系统包括安装于环形轨道(7)并可沿 其移动的两套电动葫芦小车(8)，电动葫芦小车(8)上安装手动葫芦吊挂梁(12)，手动葫芦 吊挂梁(12)下安装手动葫芦(13)；吊挂系统包括若干固定于钻孔桩施工平台(1)结构上 的用于悬吊就位的围堰块件(26)的临时吊挂吊杆(23)，形成围堰拼装吊挂点(3)；下沉系 统包括钻孔桩施工平台(1)上布置的若干组围堰下沉吊点(2)，每组围堰下沉吊点(2)包括 两根穿设于钻孔桩施工平台(1)上的并且用于悬挂拼装成形的双臂钢围堰节段(33)的下 沉吊杆(30)，下沉吊杆(30)位于钻孔桩施工平台(1)上方的部位自下而上套设有螺帽和螺 纹连接套(34)，钻孔桩施工平台(1)上设置上下互相平行的上升降梁(27)以及下升降梁 (29)，上、下升降梁之间安装液压千斤顶(28)，液压千斤顶(28)的活塞杆端作用于上升降 梁(27)，下沉吊杆(30)上端穿出上升降梁(27)并通过螺栓固定；5)、分块吊送钢围堰，钢围堰自上而下分成若干节，每节分为若干块围堰块件，围堰块件经钻孔桩施工平台 上的吊装下沉孔下沉至平台下，用手动葫芦将围堰块件吊起，通过电动葫芦小车将其运至 拼装设计位置，到达拼装设计位置后通过临时吊挂系统将围堰块件临时悬吊于平台下面， 然后电动葫芦小车返回吊装下沉孔运送下一块围堰块件，循环上述工作完成一节钢围堰的 吊送；6)、钢围堰的拼装，7)、钢围堰的下沉，利用下沉系统的液压千斤顶，通过下沉吊杆缓慢下沉钢围堰，下沉 同时向围堰仓内注水。
3.根据权利要求2所述的桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在于钻 孔桩施工平台(1)的横梁上固定若干环形轨道吊杆(11)，环形轨道吊杆(11)下端固定连接 吊板(18)，吊板(18)的下端与环形轨道(7)焊接在一起，环形轨道(7)由工字钢制成。
4.根据权利要求2或3所述的桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在 于钻孔桩施工平台(1)结构上固定有临时吊挂梁(24)，临时吊挂梁(24)上穿设固定有临时 吊挂吊杆(23)，临时吊挂吊杆(23)下端固定连接有用于悬吊就位的围堰块件(26)的吊架 (25)。
5.根据权利要求4所述的桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在于 拼装成型的双壁钢围堰节段(33)内壁对应钢护筒(35)的部位设置有导向架(37)，导向架 (37)上设置导向轮(36)。
6.根据权利要求5所述的桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法，其特征在于环 形轨道吊杆(11)通过与其平行的定位支架(17)和钻孔桩施工平台(1)结构连接。
全文摘要
本发明属于桥梁深水基础施工技术领域，具体是一种桥梁深水基础钻孔桩与承台钢围堰平行作业的方法，解决了在桥梁深水基础施工过程中工期长和成本高的问题。桥梁深水基础钻孔桩与围堰平行施工的方法将钻孔桩施工平台作为钢围堰拼装、就位的平台，在平台的上方设置围堰临时悬吊和下沉就位的装置，在平台的下方设置用于围堰拼装的环形轨道，上、下层作业面完全隔离，在平台的上方进行钻孔桩施工作业的同时，在平台下方将围堰分块悬挂并利用环形轨道运输至拼装位置，在悬吊状态下完成围堰的拼装和下沉。本发明的有益效果桩堰平行施工的方法减少了机械设备的投入、减少了平台转换的工序，降低了施工成本，安全可靠，且提高了工作效率，缩短了工期。
文档编号E02D19/04GK101974913SQ20101050818
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者刘海辉, 张宇宁, 胡国伟, 陈明金 申请人:中铁三局集团有限公司;中铁三局集团第五工程有限公司