专利名称：装配式钢套箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水上工程结构的围护装置，尤其是一种用于建造桥墩、水上工程结构围护的钢套箱，属于水工工程施工技术领域。
背景技术：
水上工程结构、桥墩等建筑基面标高都在水面线以下，其施工不同于陆上建筑物施工，施工时一般采用钢套箱等结构进行围护。为创造钢套箱内干施工条件，钢套箱就位后都要采用水下混凝土对其底部进行水下封底，然后抽干箱内存水。现有的钢套箱为整体式一次性钢套箱，钢套箱使用结束后在水下和水面上切割成单片结构运走，回收的单片结构无法再次拼装成钢套箱，只能作为废钢回收，使用成本高、浪费大。最近也有采用螺栓连接的装配式钢套箱，由于钢套箱的拼接长度较长，为了确保钢套箱的拼接强度，使用的连接螺栓数量较多，长期使用后连接螺栓锈蚀，无法直接拆卸，只能采用水下切割拆卸，效率低、施工成本很高，切割后的钢套箱单片结构产生变形，影响再次使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、拼装和拆卸方便、可重复拼装使用的钢套箱。本发明通过以下技术方案予以实现
一种装配式钢套箱，包括围成封闭箱体的两块第一壁板、两块第二壁板，包围封闭箱体的预应力钢丝绳箍紧装置，所述第一壁板与第二壁板相邻，所述壁板包括面板、固定在面板外侧的纵横交错的型钢框架；所述预应力钢丝绳箍紧装置包括分别垂直固定在壁板外侧两端的第一支撑杆、第二支撑杆，沿封闭箱体上下侧设置的至少两道预应力钢丝绳，所述第一支撑杆、第二支撑杆上端设有横板，高强度连接钢筋一端穿出第一支撑杆上端的横板与精轧螺纹钢筋螺母固定连接，高强度连接钢筋另一端通过第一支撑杆内的第一连接器与预应力钢丝绳一端连接，预应力钢丝绳另一端先垂直向下，然后绕封闭箱体一周后再垂直向上， 与第二支撑杆内的第二连接器下端固定连接；预应力钢丝绳经拉伸后，第二连接器上端的高强度连接钢筋穿出第二支撑杆上端的横板与精轧螺纹钢筋螺母固定连接。本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。前述的装配式钢套箱，其中所述第一支撑杆、第二支撑杆分别为开口相对且留有间距的成对型钢，所述第一支撑杆、第二支撑杆内侧上下分别设有数个转向钢管，所述预应力钢丝绳两端分别绕过相应的转向钢管向上分别与第一连接器、第二连接器下端固定连接。前述的装配式钢套箱，其中所述高强度连接钢筋下端穿过连接器上端，通过精轧螺纹钢筋螺母与连接器上端固定连接，预应力钢丝绳的两端分别穿过相应的连接器下端， 与连接器下端内的连接柱铰接。前述的装配式钢套箱，其中所述相邻壁板之间的连接端通过凹凸嵌合的榫槽和榫头固定连接，相邻的壁板上侧设有连接三角撑筋。
前述的装配式钢套箱，其中所述榫槽由固定在一块壁板两侧并排的直角头朝上的两根角钢构成，所述榫头为固定在相邻的壁板两端端头上的直角头朝上的一根角钢，榫头与榫槽嵌合面之间设有密封垫。本发明结构简单，拼装方便；拼装钢套箱的封闭箱体时，将两块第一壁板、两块第二壁板的相邻边通过凹凸嵌合的榫槽榫头组合成封闭箱体，再将包围封闭箱体的预应力钢丝绳箍紧装置通过设置在第一支撑杆、第二支撑杆上端的千斤顶对预应力钢丝绳施加拉力，对钢套箱的两块第一壁板、两块第二壁板壁相邻边的接缝施加预应力，通过转向钢管将预应力钢丝绳的竖向预应力转换为对封闭箱体的接缝、壁板的水平压力，达到箍紧封闭箱体目的。拆卸钢套箱时，先用设置在第一支撑杆或第二支撑杆上端的千斤顶再次对预应力钢丝绳施加拉力，即可旋松精轧螺纹钢筋螺母，释放预应力钢丝绳原来施加的预应力，快速拆卸钢套箱，并取走预应力钢丝绳，然后用浮吊分别吊运走拆卸下来的板壁。本发明提高了施工效率，由于本发明拆卸后能重复使用，大大降低了施工成本。本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释， 这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
图1是本发明的主视图； 图2是图1的左视图3是图2的俯视图4是本发明的拼装时对预应力钢丝绳施加预应力的示意图； 图5是图3的I部放大图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1 图5所示，本发明包括围成封闭箱体的两块第一壁板1、两块第二壁板2， 包围封闭箱体的预应力钢丝绳箍紧装置3，第一壁板1与第二壁板2相邻，相邻的第一壁板 1与第二壁板2之间通过凹凸嵌合的榫槽12和榫头13固定连接，相邻的壁板上侧设有连接三角撑筋4，提高钢套箱的稳定性。图3所示本实施例的钢套箱为四块壁板拼接而成的方形钢套箱，钢套箱的形状不受图3限制，可根据使用需要，采用多块壁板拼接成多边形的钢套箱，或用三块弧形壁板拼接成圆形、四块壁板拼接成椭圆形钢套箱等。壁板包括面板11、与面板外侧焊连的纵横交错的型钢框架12，本实施例的钢套箱高7. 2m，面板11采用多块钢板上下拼焊而成。根据钢套箱使用的水平荷载要求，型钢框架12横向设置了上下共六道大规格H型钢横筋，纵向设置了多道槽钢竖筋，确保使用时壁板不发生塑性变形，以便再次组装使用。如图3、图5所示，榫槽12由固定在一块壁板两侧并排的直角头朝上的两根角钢构成，榫头13为固定在相邻的壁板两端端头上的直角头朝上的一根角钢，本实施例的榫槽12 设置在第二壁板2上，榫头13设置在第一壁板1上。为了提高钢套箱的防水密封效果，在榫头13与榫槽12的嵌合面之间设有密封垫14。如图1 图4所示，预应力钢丝绳箍紧装置3包括分别垂直固定在壁板外侧两端的第一支撑杆31、第二支撑杆32，至少两道预应力钢丝绳33，本实施例沿封闭箱体上下侧设置了两道预应力钢丝绳33，可根据钢套箱的高度增加预应力钢丝绳33的根数。第一支撑杆31、第二支撑杆32分别为焊在型钢框架12两端的两根并排直立，中间留有间距的工字钢。内侧上下分别焊有数个转向钢管38。第一支撑杆31、第二支撑杆32上端分别焊有横板34，高强度连接钢筋310 —端穿出第一支撑杆31上端的横板34与精轧螺纹钢筋螺母 I 35固定连接，另一端通过第一连接器36内的精轧螺纹钢筋螺母II 37与第一连接器36 固定连接。预应力钢丝绳33 —端绕过第一连接器36下端内的连接柱361，用钢丝绳夹头 362固定，预应力钢丝绳33另一端先垂直向下，然后绕过转向钢管38转向90°，绕封闭箱体一周后再垂直向上，与第二支撑杆内的第二连接器39下端连接，预应力钢丝绳33经预拉伸后，第二连接器上端的高强度连接钢筋310上端与精轧螺纹钢筋螺母I 35固定连接。本发明的组装过程如下
本实施例的两块第一壁板1、两块第二壁板2板壁焊接完成后，在平台上进行整体拼装。相邻的第一壁板1与第二壁板2之间的通过凹凸嵌合的榫槽12和榫头13嵌合拼接成方形钢套箱，并用三角撑筋4连接相邻壁板上侧，在每处拼接榫头13与榫槽12的嵌合面之间装入1片密封垫14。然后沿预定位穿好两道预应力钢丝绳33，高强度连接钢筋310下端分别与第一连接器36、第二连接器39上端连接，高强度连接钢筋310上部分别通过精轧螺纹钢筋螺母I 35固定在第一连接器36、第二连接器39上端，下端分别与穿好预应力钢丝绳33两端连接。在第一支撑杆31或第二支撑杆32的上端放置底部装有支架5的千斤顶油缸6，高强度连接钢筋35的顶端穿过支架5和千斤顶油缸6的活塞杆上端的上横板7，并用精轧螺纹钢筋螺母III 8固定在上横板7上侧。对预应力钢丝绳33施加预应力过程如下
千斤顶油缸6输入压力油，活塞杆上升，通过高强度连接钢筋310拉动预应力钢丝绳 33伸长，精轧螺纹钢筋螺母I 35的底面脱离横板34上侧，达到预定的拉力荷载后，活塞杆停止上升，再次拧紧精轧螺纹钢筋螺母I 35。活塞杆下降后，便可拆除精轧螺纹钢筋螺母 III 8，取走底部装有支架5的千斤顶油缸6。施加过拉伸应力的预应力钢丝绳33箍紧了封闭箱体，完成本发明的组装。拆除本发明时，还需要使用千斤顶油缸6对预应力钢丝绳33再次施加拉伸应力， 才能松开精轧螺纹钢筋螺母I 35，从而快速松开预应力钢丝绳33，拆开两块第一壁板1和两块第二壁板2的连接。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
权利要求
1.一种装配式钢套箱，其特征在于包括围成封闭箱体的两块第一壁板、两块第二壁板，包围封闭箱体的预应力钢丝绳箍紧装置，所述第一壁板与第二壁板相邻，所述壁板包括面板、固定在面板外侧的纵横交错的型钢框架；所述预应力钢丝绳箍紧装置包括分别垂直固定在壁板外侧两端的第一支撑杆、第二支撑杆，沿封闭箱体上下侧设置的至少两道预应力钢丝绳，所述第一支撑杆、第二支撑杆上端设有横板，高强度连接钢筋一端穿出第一支撑杆上端的横板与精轧螺纹钢筋螺母固定连接，高强度连接钢筋另一端通过第一支撑杆内的第一连接器与预应力钢丝绳一端连接，预应力钢丝绳另一端先垂直向下，然后绕封闭箱体一周后再垂直向上，与第二支撑杆内的第二连接器下端固定连接；预应力钢丝绳经拉伸后， 第二连接器上端的高强度连接钢筋穿出第二支撑杆上端的横板与精轧螺纹钢筋螺母固定连接。
2.如权利要求1所述的装配式钢套箱，其特征在于，所述第一支撑杆、第二支撑杆分别为开口相对且留有间距的成对型钢，所述第一支撑杆、第二支撑杆内侧上下分别设有数个转向钢管，所述预应力钢丝绳两端分别绕过相应的转向钢管向上分别与第一连接器、第二连接器下端固定连接。
3.如权利要求1所述的装配式钢套箱，其特征在于，所述高强度连接钢筋下端穿过连接器上端，通过精轧螺纹钢筋螺母与连接器上端固定连接，预应力钢丝绳的两端分别穿过相应的连接器下端，与连接器下端内的连接柱铰接。
4.如权利要求1所述的装配式钢套箱，其特征在于，所述相邻壁板之间的连接端通过凹凸嵌合的榫槽和榫头固定连接，相邻的壁板上侧设有连接三角撑筋。
5.如权利要求4所述的装配式钢套箱，其特征在于，其中所述榫槽包括固定在一块壁板两侧并排的直角头朝上的两根角钢构成，所述榫头为固定在相邻的壁板两端端头上的直角头朝上的一根角钢，榫头与榫槽嵌合面之间设有密封垫。
全文摘要
本发明公开了一种装配式钢套箱，包括两块第一壁板、两块第二壁板、预应力钢丝绳箍紧装置，第一壁板与第二壁板相邻，预应力钢丝绳箍紧装置包括壁板外侧两端的第一支撑杆、第二支撑杆，至少两道预应力钢丝绳，高强度连接钢筋一端穿出第一支撑杆上端与精轧螺纹钢筋螺母固定连接，另一端通过第一连接器与预应力钢丝绳一端连接，预应力钢丝绳另一端先垂直向下，然后绕封闭箱体一周后再垂直向上，与第二支撑杆内的第二连接器下端固定连接，第二连接器上端的高强度连接钢筋穿出第二支撑杆上端与精轧螺纹钢筋螺母固定连接。本发明实现了钢套箱的快速装拆，提高了施工效率，由于本发明拆卸后能重复使用，大大降低了施工成本。
文档编号E02D23/00GK102433888SQ201110246420
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者刘忠友, 唐宏斌, 姜春华, 李成梅, 杨贵根, 索文明, 茅兵海 申请人:中交二航局第三工程有限公司