一种异型组合钢管桩围堰的制作方法

本实用新型属于深水基础施工领域，涉及一种土木工程的围堰结构，尤其涉及一种用于深基础施工的异型组合钢管桩围堰及施工方法。

背景技术：

钢管桩围堰广泛应用于桥梁基础、水工建筑物施工，是一种临时性的构筑物。钢管桩具有施工简便、结构灵活、截面刚度大、支撑简单方便等诸多特点，钢管与钢管之间通过锁口连接，各根管桩容易穿过砾石等不利地质条件及水下障碍物，尤其适用于深水或地质条件复杂的基础施工。此外，钢管桩施工速度快，制作、加工、安装、插打方便灵活，工艺简单，无需大型设备，结构形式灵活，安全性能好。

钢管桩是常用的一种围堰形式，传统钢管桩围堰是通过工字钢将钢管桩连接起来的整体结构，然后在围堰内部设置支撑。在大型深水基础施工中，围堰所受外荷载较大，钢管桩难以承受外力作用而导致破坏，工字钢接头连接不严密，连接处没有采取有效的防水措施，导致其止水性能较差。另一方面，传统钢板桩围堰底部没有采取固定措施，使其抗浮性能较差，不足以承受深水环境所产生的浮力的影响。钢管桩围堰施工用料较多，内部设置支撑导致施工工作面减小，加大了施工难度。

技术实现要素：

针对传统钢管桩围堰的不足，本实用新型的目的是提供一种用于深水基础施工的异型组合钢管桩围堰，有效解决深水基础施工的难题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种深水施工围堰用钢管桩，包括管桩，还包括内支撑，所述的内支撑包括支撑柱和支撑杆，所述的支撑杆设于支撑柱的两端，所述的支撑杆为十字形；

所述的十字形支撑杆与管桩内壁可活动连接。

进一步的，所述的管桩内壁上设有卡槽，所述的卡槽沿管桩轴向贯通，所述的支撑杆连接在卡槽上，使支撑杆沿管桩轴向移动。

进一步的，所述的卡槽为矩形，所述的卡槽上设有开口，开口尺寸与支撑杆体直径适配；所述的支撑杆末端设有球头，所述的球头可卡在卡槽内。

进一步的，所述的管桩包括两个管体段和连接两个管体段的连接段，所述的管体段和连接段一体成型；

所述的十字形支撑杆的两个端部与连接段可活动连接，十字形支撑杆的另外两个端部分别与两个管体段可活动连接。

进一步的，所述的管体段为2/3～3/4的圆形。

进一步的，所述的支撑柱设于管桩的中心位置。

本实用新型还给出一种深水施工的异型组合钢管桩围堰，包括数根上述管桩，每个管桩的外侧设有锁扣子件和锁扣母件，所述的锁扣子件和锁扣母件相互咬合适配，数根管桩依次连接形成围堰主体；所述的管桩设于深水区的基岩中，管桩内设有混凝土。

进一步的，所述的锁扣子件包括第一连接板，所述的第一连接板的一侧设有凸起；所述的锁扣母件包括第二连接板，第二连接板的一侧设有凹槽，所述的凸起与凹槽匹配。

进一步的，所述的凸起与凹槽之间的间隙填充有水泥砂浆混合物。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的钢管桩由双筒钢管桩和内支撑组成，双筒钢管桩截面模量较大，与内支撑组合使用，能承受较大荷载，强度和稳定性大大提高；此外，采用本实用新型的双筒钢管桩比传统钢管桩用料少，避免浪费材料。

(2)本实用新型的钢管桩通过锁口母件与锁口子件固定连接，在接头处注射水泥砂浆混合物，防止锁口母件和锁口子件之间存在空隙，达到有效止水的目的。

(3)本实用新型向钢管桩内部浇筑水下混凝土至内支撑钢板一定高度，通过内支撑钢板使基岩与钢管桩形成有效固结，增强钢管桩围堰抗浮能力。

附图说明

图1为本实用新型工围堰用钢管桩结构的俯视图。

图2为内支撑与管桩内壁连接细节图。

图3为锁扣子件与锁扣母件的连接示意图。

图4为水下混凝土浇筑施工示意图。

图5为水下混凝土浇筑区示意图。

附图中各标号的含义：1-管桩，2-支撑柱，3-支撑杆，4-卡槽，5-锁扣子件，6-锁扣母件，7-基岩，8-混凝土，9-水泥砂浆混合物，10-导管；

(1-1)-管体段，(1-2)-连接段；(3-1)-球头；(4-1)-开口；(5-1)-第一连接板，(5-2)-凸起；(6-1)-第二连接板，(6-2)-凹槽。

以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例中，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例给出一种深水施工围堰用钢管桩，包括管桩1和内支撑，管桩1包括两个管体段1-1和连接两个管体段的连接段1-2，所述的管体段和连接段一体成型；管体段1-1为2/3～3/4的圆形。

内支撑包括支撑柱2和支撑杆3，支撑柱2设于管桩1的中心位置，支撑杆3设于支撑柱2的两端，支撑杆3为十字形。十字形支撑杆3的两个端部与连接段1-2可活动连接，十字形支撑杆3的另外两个端部分别与两个管体段1-1可活动连接。

管桩内壁上设有卡槽4，卡槽4沿管桩轴向贯通，支撑杆3连接在卡槽4上，卡槽4为矩形，卡槽上设有开口4-1，开口尺寸与支撑杆3杆体直径适配；支撑杆3末端设有球头3-1，球头3-1可卡在卡槽4内，使支撑杆沿管桩1轴向移动。

实施例2

如图3至图4所示，本实施例给出一种深水施工的异型组合钢管桩围堰，包括数实施例1所述的管桩1，每个管桩的外侧设有锁扣子件5和锁扣母件6，锁扣子件5和锁扣母件6相互咬合适配，数根管桩依次连接形成围堰主体；管桩1设于深水区的基岩7中，管桩内设有混凝土8。

锁扣子件5包括第一连接板5-1，第一连接板的一侧设有凸起5-2；锁扣母件6包括第二连接板6-1，第二连接板的一侧设有凹槽6-2，凸起5-2与凹槽6-2匹配。凸起5-2与凹槽6-2之间的间隙填充有水泥砂浆混合物9，能有效防止水的渗入。

本实用新型的工作过程：

钢管桩施工前，先测量放样定位，控制异型钢管桩的位置，定出围堰的角点以及长、短边的间距；用螺栓将双筒钢管桩1和卡槽4固定在一起，对钢管桩围堰的位置精确定位，逐根插入钢管桩1穿过覆盖层至河床，注意检查桩身的垂直度；将支撑柱2与内支撑3焊接成整体，将内支撑3端部的球头3-1依次打入卡槽4内至基岩7位置。

抽取钢管桩1内部的水，清除表层较软弱的土层，采用导管法灌注水下混凝土，浇筑方式为斜对称浇筑，如图5所示，先浇筑①、④区，后浇筑②、③区，使混凝土、基岩、内支撑三者粘结在一起。

钢管桩施工完后，横向之间先用锁口母件5和锁口子件6连接起来形成一个整体，然后用回填土施工，清理锁口位置的杂质，在锁口母件5和锁口子件6之间注入水泥砂浆混合物9，防止锁口母件和锁口子件之间存在空隙，达到有效止水的目的。