围堰结构的制作方法

围堰结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种围堰结构，该结构包括：两排钢板桩，并行插入水域底部土层中且之间形成围合空间；围檩，对称横设于两排所述钢板桩相背的外侧通过拉杆固定于所述钢板桩；土工膜，设于围合空间内，且与两排所述钢板桩的内侧及所述水域的底部土层贴合；土体结构，填覆于所述围合空间内且被所述土工膜围合。采用围檩和拉杆夹设固定钢板桩，省去了现有技术中的内支撑，减少了工程量，且围堰结构的整体稳定性好，不受围堰和内支撑焊接质量的影响，适用性广且风险小。本实用新型具有施工周期短、工程造价低、施工质量易于保证且难度低等优点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及隧道施工领域，尤指一种水域中钢板桩围堰结构。 围堰结构

【背景技术】
[0002] 在浅埋式软土隧道工程中，因软土形成不了压力拱，只能采用明挖法施工。采用明 挖法施工时，需保证干作业施工环境，现有做法是采用围堰技术将明挖法施工区域围合起 来，然后将施工区域内的水抽干，再进行明挖法施工。目前的围堰方法可以分为两类：围堰 现浇法施工和预制安装法施工，但在水中通常采用围堰现浇法施工，一般选择土石围堰、钢 筋混凝土沉井围堰、钢套箱围堰、钢板桩围堰等。其中，土石围堰常受到水深、围堰范围及施 工现场条件限制，大的工程采用土石围堰需要的土石量过大，具有施工难度大、造价高且工 期长等不足。钢筋混凝土沉井围堰、钢套箱围堰也同样具有工程造价高、工期长等不足。常 规的钢板桩围堰施工方法，围堰整体稳定性较差，适用性受到水深的限制，且围堰和内支撑 的构件焊接质量不易保证，围堰施工时风险大。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种围堰结构，解决现有钢板 桩围堰施工中稳定性差、与内支撑焊接质量不易保证、施工风险大等问题。
[0004] 实现上述目的的技术方案是：
[0005] 本实用新型一种围堰结构，包括：
[0006] 两排钢板桩，并行插入水域底部土层中且相互之间形成围合空间；
[0007] 围檩，对称横设于两排所述钢板桩相背的外侧且通过拉杆固定于所述钢板桩；
[0008] 土工膜，设于所述围合空间内，且与两排所述钢板桩相对的内侧及所述水域的底 部土层贴合；
[0009] 土体结构，填覆于所述围合空间内且被所述土工膜围合。
[0010] 采用围檩和拉杆夹设固定钢板桩，省去了现有技术中的内支撑，减少了工程量，且 围堰结构的整体稳定性好，不受围堰和内支撑焊接质量的影响，适用性广且风险小。钢板 桩、围檩可以回收利用，不浪费钢材，节约施工成本。土工膜及土体结构，增强围檩结构的防 渗效果，有效保证围堰内工程的干作业施工。本实用新型具有施工周期短、工程造价低、施 工质量易于保证且难度低等优点。
[0011] 本实用新型围堰结构的进一步改进在于，所述拉杆沿所述围檩方向间隔设置。 [0012] 本实用新型围堰结构的进一步改进在于，所述拉杆为钢筋。
[0013] 本实用新型围堰结构的进一步改进在于，所述钢板桩穿过所述水域底部的泥炭质 土层并埋入下一土层1至2米。
[0014] 本实用新型围堰结构的进一步改进在于，所述钢板桩露出所述水域底部土层之上 的长度与埋入所述水域底部土层中的长度比为1:1至1:2。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型围堰结构的剖面图。

【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017] 参阅图1，显示了本实用新型围堰结构的剖面图。本实用新型公开了一种在水域中 采用钢板桩的围堰结构，由两侧的围堰结构将水隔开，在围堰结构内进行隧道施工，完成后 再拆除掉围堰结构。本实用新型的围堰结构为相对设置的钢板桩，采用围檩和拉杆固定，钢 板桩之间设置有土工膜以及土体结构，增加围堰整体的稳定性，降低现有技术中的焊接质 量带来的风险，具有施工周期短，工程造价低，防渗效果好等优点。下面结合附图对本实用 新型围堰结构进行说明。
[0018] 参阅图1，显示了本实用新型围堰结构的剖面图。下面结合图1对本实用新型围堰 结构进行说明。
[0019] 如图1所示，本实用新型围堰结构，用于市政道路、桥梁工程以及水利工程等领 域，将水域8阻挡，有效保证围堰内工程的干作业施工。该围堰结构包括两排钢板桩、围檩 3、拉杆4、土工膜5、以及土体结构6,两排钢板桩包括外侧钢板桩1和内侧钢板桩2,外侧和 内侧是相对于围堰结构内的施工区域设定的，外侧钢板桩1和内侧钢板桩2并行设置，外侧 钢板桩1和内侧钢板桩2的下部插入水域中底部的土层内，且之间设有一定间距，外侧钢板 桩1和内侧钢板桩2夹设形成有围合空间。围檩3对称横设于外侧钢板桩1和内侧钢板桩 2的相背的外侧表面，且位于外侧钢板桩1和内侧钢板桩2的上部，通过围檩3挡设于钢板 桩中的两排钢板桩的外侧，增加钢板桩内各个钢板间连接的稳定性。然后通过拉杆4贯穿 围檩3以及外侧钢板桩1和内侧钢板桩2,将围檩3固定于外侧钢板桩1和内侧钢板桩2， 拉杆4的两端紧固于围檩3的外侧。通过拉杆4将围檩3以及钢板桩夹紧固定，增加围堰 结构的稳定性。土工膜5铺设于围合空间内，与外侧钢板桩1和内侧钢板桩2的相对的内 侧表面贴合，也与水域中的底部土层贴合，土体结构设于土工膜5之上，被土工膜5包覆，且 置于围合空间内，用于增强围堰结构的稳定性以及防渗效果。
[0020] 作为本实用新型一较佳实施方式，钢板桩采用拉森钢板桩，拉森钢板桩之间相互 咬合连接，为保证施工质量，第一根拉森钢板桩必须插正，才能确保后续咬合的拉森钢板桩 的位置正确。本实用新型围堰结构的外侧钢板桩1和内侧钢板桩2之间的间距为6米，夕卜 侧钢板桩1和内侧钢板桩2插入水域的底部土层时，穿过水域底部的泥炭质土层9,并伸入 下一土层10中，伸入的长度为1米至2米深，作用为保证钢板桩结构的稳定性。钢板桩露 出水域底部土层的部分与埋入水域底部土层的部分比为1:1至1 : 2。
[0021] 作为本实用新型的一较佳实施方式，围檩3为槽钢，槽钢尺寸优选25a，设于距钢 板桩顶端〇. 5米至1米的位置，两条槽钢夹设于两排钢板桩的外侧，通过拉杆4贯穿槽钢以 及钢板桩并紧固于槽钢的外侧，将槽钢和钢板桩夹紧固定。较佳地，拉杆4为钢筋，采用规 格为Φ20至Φ28的钢筋，沿围檩3的方向间隔设置，以1米至1. 5米的间距设置钢筋，钢 筋贯穿围檩3以及钢板桩，钢筋于围檩3两侧的端部处固定，可以采用将钢筋端部弯折贴合 于围檩3的表面进行固定，也可以在钢筋端部形成外螺纹，通过带有内螺纹的套筒或螺母 螺合紧固。
[0022] 作为本实用新型的一较佳实施方式，土工膜5设置于外侧钢板桩1和内侧钢板桩 2之间夹设的围合空间内时，土工膜5留有一定的余量，用于抵消填土后因泥炭土层压缩下 沉产生的变形量。土体结构6采用地方的优质粘土，该优质粘土将外侧钢板桩1和内侧钢 板桩2之间夹设的围合空间填满，当钢板桩以及土工膜的防渗效果不好时，土体结构6可以 作为第三道防渗墙，增加了围堰结构的防渗效果。
[0023] 本实用新型围堰结构在隧道施工中的应用过程为：根据隧道施工区域的地质条件 以及防渗要求，确定好钢板桩的尺寸以及插入比等参数，于设定的位置进行围堰结构的施 工，如图1所示，围堰结构设于隧道区域7的两侧，将水域8分隔开，使得隧道区域7内可以 进行干作业施工。围堰结构的钢板桩沿隧道区域7的方向设置，将水域8中的水阻隔于钢 板桩的外侧，当隧道区域7两侧的围堰结构施工完毕后，将围堰结构围合的内部空间内的 水抽干，然后就可以对隧道区域7进行干作业施工了。围堰结构的钢板桩的插入分段进行， 每段为6米长，外侧和内侧的钢板桩进行交叉顺序施工，先施工外侧钢板桩1再施工内侧钢 板桩2。然后于钢板桩上横设围檩3,通过拉杆4将围檩以及钢板桩夹紧固定，钢板桩之间 铺设土工膜5,再填入土体结构6于土工膜5之上，这样就将水阻挡住了，可以对隧道区域7 进行施工。隧道区域7的施工完毕后，即可拆除两侧的围堰结构，拆除时，先清除拉杆4以 上的土体结构6,然后拆除拉杆4和围檩3,再交叉顺序拆除内侧钢板桩2和外侧钢板桩1， 最后清除剩余的土体结构。
[0024] 本实用新型围堰结构的有益效果为：
[0025] 采用围檩以及拉杆夹设固定并列设置的钢板桩，围堰的稳定性好，且减少了工程 量，避免了现有的围堰和内支撑构件因焊接质量存在的风险。
[0026] 采用土工膜以及土体结构填充于两排钢板桩之间的空间，增加了钢板桩围堰结构 的整体强度，且土体结构可作为防渗墙，提高了围堰结构的防渗效果，有效保证通过围堰结 构围合的工程区域内的干作业施工。
[0027] 钢板桩、拉杆以及围檩待施工完成后，均可以回收再利用，合理利用资源，不浪费 钢材，节约施工成本。
[0028] 本实用新型还具有施工周期短、工程造价低、施工质量易于保证且施工难度低等 优点。
[0029] 以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根 据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用 新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种围堰结构，其特征在于，包括： 两排钢板桩，并行插入水域底部土层中且相互之间形成围合空间； 围檩，对称横设于两排所述钢板桩相背的外侧且通过拉杆固定于所述钢板桩； 土工膜，设于所述围合空间内，且与两排所述钢板桩相对的内侧及所述水域的底部土 层贴合； 土体结构，填覆于所述围合空间内且被所述土工膜围合。
2. 如权利要求1所述的围堰结构，其特征在于，所述拉杆沿所述围檩方向间隔设置。
3. 如权利要求2所述的围堰结构，其特征在于，所述拉杆为钢筋。
4. 如权利要求1至3任一项所述的围堰结构，其特征在于，所述钢板桩穿过所述水域底 部的泥炭质土层并埋入下一土层1米至2米。
5. 如权利要求4所述的围堰结构，其特征在于，所述钢板桩露出所述水域底部土层之 上的长度与埋入所述水域底部土层中的长度比为1:1至1:2。
【文档编号】E02D19/04GK203891042SQ201420290708
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】李向红, 杨勇, 张耀三, 周毅 申请人:上海隧道工程股份有限公司