一种拼装式钢吊箱的制作方法

本发明属于桥梁水下施工领域，是水上工程结构施工的钢围堰装置，尤其涉及一种拼装式钢吊箱。

背景技术：

钢吊箱围堰目前广泛应用于深水高桩承台施工，其结构主要由侧板、底板、内支撑、悬吊系统四部分组成。在深水桩基完成后， 用吊装设备将钢吊箱安装下放，使整个钢吊箱(及以后封底混凝土)悬吊在桩基钢护筒顶部，然后灌注水下混凝土封底，待封底混凝土形成强度后，钢吊箱即和封底混凝土结合在一起，并通过混凝土锚固在桩基钢护筒上，抽干水后，撤去原来的钢吊箱悬吊系统，然后进行一系列承台施工。目前存在的技术问题是：

1、对于焊接连接拼装式钢吊箱，其缺点是浇筑封底混凝土后很难进行拆除，只能采用水下切割方式拆除钢吊箱，不仅工作量大，而且施工成本大。

2、对于现有的螺栓连接拼装式单壁钢吊箱，由于静水压力对钢吊箱壁板产生压应力很大，钢吊箱侧壁需要设置纵横向结构梁，通常采用抗弯能力强的工字钢或者H型钢，为了拼装连接，要在每块壁板的四周设置与结构梁焊接的连接钢板。这样的结构增大施工工作量，且要使连接钢板形成平整的连接面也具有相当难度，如果加工出现缺陷会导致漏水。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种拼装式钢吊箱的技术方案，提高拼装质量，避免渗漏。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种拼装式钢吊箱，包括侧壁和底板，所述侧壁和底板设有结构梁和面板；所述侧壁包括多块单元侧板,所述单元侧板是设有所述结构梁的、面板为矩形的单元侧板，所述单元侧板的四边设有单元板连接边，相邻的所述单元侧板通过所述单元板连接边互相连接组装成侧壁；所述底板的周边设有底板连接边，所述单元侧板的单元板连接边与所述底板的底板连接边连接。

更进一步，所述单元板连接边和所述底板连接边采用规格相同的槽钢构成，在所述槽钢的腹板上设有用于螺栓连接的连接孔，所述单元板连接边和单元板连接边之间、以及单元板连接边和所述底板连接边之间通过螺栓固定连接。

更进一步，所述槽钢的高度与所述侧壁的结构梁的高度相同。

更进一步，在所述槽钢的腹板上设有两排交错排列的所述连接孔。

更进一步，所述单元板连接边包括直连接边、斜连接边和角连接边；直连接边和斜连接边与所述结构连接，所述直连接边的端面垂直于所述单元侧板的面板，所述斜连接边的端面与所述单元侧板的面板之间设有倾角；所述角连接边从所述单元侧板的侧边伸出，所述角连接边通过加强筋固定在所述单元侧板的侧边。

更进一步，一种所述单元侧板是直连接单元侧板，所述直连接单元侧板的四边为直连接边。

更进一步，一种所述单元侧板是角连接单元侧板，所述角连接单元侧板的上下两边为直连接边，所述角连接单元侧板的左右两边分别为角连接边和斜连接边。

更进一步，所述底板连接边从所底板的边框伸出。

更进一步，所述底板连接边通过加强筋固定在所述底板的边框。

更进一步，互相连接的所述单元板连接边之间设有膨胀型止水带，互相连接的所述单元板连接边与底板连接边之间设有膨胀型止水带。

本发明的有益效果是：采用标准型材作为侧壁和底板的连接边，标准型材结构强度高，加工面平整，连接规整，配合精度高，可显著提高钢吊箱的挡水效果，且加工方便，可降低施工成本。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1是本发明侧壁和底板分解图；

图2是本发明直连接单元侧板结构图；

图3是本发明角连接单元侧板结构图；

图4是本发明整体组装图；

图5是图4的A局部放大图，是直连接单元侧板连接的水平面剖面图；

图6是4的B局部放大图，是直连接单元侧板与底板连接的垂直面剖面图；

图7是4的C局部放大图，是直连接单元侧板与角连接单元侧板连接的水平面剖面图；

图8是4的D局部放大图，是角连接单元侧板互相连接的水平面剖面图。

具体实施方式

如图1、图2、图3，一种拼装式钢吊箱，包括侧壁和底板，所述侧壁和底板设有结构梁和面板；所述侧壁包括多块单元侧板（包括图中10,20）,所述单元侧板是设有所述结构梁（包括图中11,21）的、面板为矩形的单元侧板，所述单元侧板的四边设有单元板连接边（包括图中12，22,23,24），相邻的所述单元侧板通过所述单元板连接边互相连接组装成侧壁；所述底板30的周边设有底板连接边31，所述单元侧板的单元板连接边与所述底板的底板连接边连接。

所述单元板连接边和所述底板连接边采用规格相同的槽钢构成，在所述槽钢的腹板上设有用于螺栓连接的连接孔（包括图中13,25,32），所述单元板连接边和单元板连接边之间、以及单元板连接边和所述底板连接边之间通过螺栓40固定连接。

所述槽钢的高度与所述侧壁的结构梁的高度相同。

在所述槽钢的腹板上设有两排交错排列的所述连接孔。

所述单元板连接边包括直连接边（包括图中12,22）、斜连接23边和角连接边24；直连接边和斜连接边与所述结构梁连接，所述直连接边的端面垂直于所述单元侧板的面板（图中14,26），所述斜连接边的端面与所述单元侧板的面板之间设有倾角α；所述角连接边从所述单元侧板的侧边伸出，所述角连接边通过加强筋27固定在所述单元侧板的侧边。

一种所述单元侧板是直连接单元侧板，所述直连接单元侧板的四边为直连接边。

一种所述单元侧板是角连接单元侧板，所述角连接单元侧板的上下两边为直连接边，所述角连接单元侧板的左右两边分别为角连接边和斜连接边。

所述底板连接边从所底板的边框伸出。

所述底板连接边通过加强筋33固定在所述底板的边框。

互相连接的所述单元板连接边之间设有膨胀型止水带50，互相连接的所述单元板连接边与底板连接边之间也设有膨胀型止水带50。

实施例一：

如图2，一种直连接单元侧板10，直连接单元侧板是面板14为矩形的单元侧板，直连接单元侧板的边长为L1=3000mm。

直连接单元侧板设有5条垂直方向的竖梁11，垂直方向的竖梁是高度为300mm的H型钢，在各条垂直方向的竖梁之间还设有水平方向的横梁15，横梁采用10#工字钢。

直连接单元侧板的四边设有单元板连接边12，直连接单元侧板的四边为直连接边。直连接边与竖梁和横梁焊接，构成一个具有高刚性的框架。直连接边的端面垂直于单元侧板的面板。

单元板连接边采用30#槽钢，槽钢腹板的外侧面构成直连接边的端面，在槽钢的腹板上设有用于螺栓连接的连接孔13。在槽钢孔腹板上的连接孔是两排交错排列的通孔。

直连接单元侧板的面板采用8mm厚的钢板。

实施例二：

如图3，一种角连接单元侧板20，角连接单元侧板是面板26位矩形的单元侧板，角连接单元侧板的长度L2=4568mm，高度L3=300mm。

角连接单元侧板设有8条垂直方向的竖梁21，垂直方向的竖梁是高度为300mm的H型钢，在各条垂直方向的竖梁之间还设有水平方向的横梁28，横梁采用10#工字钢。

角连接单元侧板的上下两边为直连接边22，角连接单元侧板的一侧为斜连接边23，直连接边与竖梁焊接，斜连接边与横梁焊接。直连接边的端面垂直于单元侧板的面板。斜连接边的端面与单元侧板的面板之间设有倾角α=83.26°。角连接单元侧板的另一侧为角连接边24，角连接边从角连接单元侧板的侧边伸出，角连接边通过加强筋27固定在所述单元侧板的侧边。角连接边的端面与单元侧板的面板之间设有倾角β斜连接边的端面与单元侧板的面板之间设有倾角β=6.34°。

单元板连接边（包括值连接边、斜连接边和角连接边）采用30#槽钢，槽钢腹板的外侧面构成单元板连接边的端面，在槽钢的腹板上设有用于螺栓连接的连接孔25。在槽钢孔腹板上的连接孔是两排交错排列的通孔。

角连接单元侧板的面板采用8mm厚的钢板。

实施例三：

如图1至图8，一种拼装式钢吊箱，包括侧壁和底板。钢套箱有两面直侧壁和四面斜侧壁，两面直侧壁的长度L4=12000mm，两面直侧壁直的间距L5=9080mm。两面直侧壁的两端分别连接一面斜侧壁，每一端的两面斜侧壁互相连接，连接处向外凸起，其凸起处的顶角γ=166.52°。拼装式钢吊箱的高度L6=90000mm。

每面直侧壁由12实施例一所述的直连接单元侧板10排列组成，水平方向排列4块直连接单元侧板，垂直方向排列3块直连接单元侧板，形成两面12m长、9m高的直侧壁。相邻的直连接单元侧板的单元板连接边12互相对应连接，并通过螺栓40固定，如图5所示。在互相连接的直连接连接单元侧板之间设有膨胀型止水带50。

每面斜侧壁由3块实施例二所述的角连接单元侧板20组成，3块角连接单元侧板垂直排列，每面斜侧壁的高度为9m。相邻的角连接单元侧板通过直连接边22互相对应连接，并通过螺栓40固定，如图6所示。

角连接单元侧板的角连接边与直侧壁两端的直连接单元侧板连接，角连接单元侧板的角连接边直连接单元侧板的直连接边互相对应连接，并通过螺栓40固定，如图7所示。

同侧的两个角连接单元侧板的斜连接边互相对应连接，并通过螺栓40固定，如图8所示。

上述直侧壁和斜侧壁互相连接构成筒形的阻水侧壁，筒形的侧壁安装在一个底板30上。底板的厚度为400mm，底板的边框型材采用40#槽钢34，并设有与之对应的筋肋。在底板上还设有用于套入桩基础护筒的通孔35。底板的外形尺寸对应于侧壁的底面，底板的周边设有底板连接边31，底板连接边采用30#槽钢，与单元侧板的单元板连接边相同。底板连接边从板的边框伸出。底板连接边通过加强筋33固定在底板的边框。在槽钢的腹板上设有用于螺栓连接的连接孔32，连接孔的位置对应于与之连接的直连接单元侧板和角连接单元侧板的连接孔。直连接单元侧板和角连接单元侧板的连接边与底板连接边互相对应连接，并通过螺栓40固定，互相连接的单元板连接边与底板连接边之间设有膨胀型止水带50，如图6所示。最终形成一个完整的拼装式钢套箱。

在拼装式钢吊箱还设有内支撑梁（图中省略）。

本实施例是一个应用于实际工程的拼装式钢吊箱。钢吊箱由midas civil有限元软件进行模拟优化，分析钢套箱在封底、抽水、承台浇筑三个工况下的受力及变形，并对构件基于《钢结构设计规范-GB50017-2003》进行校核，得出底板、侧板构件的最优选取。

本实施例的刚吊箱采用标准型材作为侧壁和底板的连接边，标准型材结构强度高，加工面平整，连接规整，配合精度高。经实际工程验证，可显著提高钢吊箱的挡水效果，且加工方便，可降低施工成本。