一种套箱围堰整体式加劲封底结构的制作方法

本实用新型涉及桥梁基础工程围堰封底结构技术领域，尤其涉及一种套箱围堰整体式加劲封底结构。

背景技术：

桥梁基础施工中的钢围堰通常用来作为水下承台施工挡水结构。当钢围堰施工完成后浇筑封底混凝土，待封底混凝土形成强度后抽出围堰内的积水，形成无水作业环境，操作人员进入围堰内绑扎钢筋，施工承台及桥墩。对于套箱围堰，由于没有围堰钢底板，其封底混凝土下底面直接与地下水接触，起到隔水作用。因此，封底混凝土应满足一定的厚度要求，一方面通过其自重及封底混凝土与钻孔桩钢护筒之间的粘结力抵抗浮力，封底混凝土厚度越大，其与钻孔桩钢护筒之间的接触面积就越大，粘结力就越大，同时其自重也越大；另一方面由于封底混凝土通常为素混凝土，在下底面受到的水压力作用下会产生弯矩，封底混凝土厚度越大，其抗弯能力越强，若厚度不满足要求将产生受弯破坏，造成严重后果。

一般情况下，按照设计要求在钻孔桩施工前对套箱围堰所在位置河床或海床面进行清理，达到设计标高后，可满足封底混凝土厚度要求。但有时由于特殊原因，比如现场不具备对河床或海床面进行清理的条件；或者虽具有清理条件但清理不到位；或者由于设计变更导致承台底标高比原设计标高低，但钢护筒及钻孔桩已施工，从而无法继续向下清理河床或海床面；或者已经清理河床或海床面并完成钢护筒及钻孔桩施工后，由于水流带来的沉积物将河床或海床面清理面再次覆盖等，均会造成封底混凝土厚度达不到原设计厚度的情况。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了一种套箱围堰整体式加劲封底结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种套箱围堰整体式加劲封底结构，包括劲性骨架、封底混凝土、钻孔桩钢护筒和固定件，劲性骨架水平面外径与钢套箱围堰侧壁水平面内侧外径相同，封底混凝土浇筑在钢套箱围堰侧壁底部且包覆劲性骨架，钻孔桩钢护筒包覆在钻孔钢桩外并插入封底混凝土内，固定件沿钻孔桩钢护筒长度方向分布，固定件一端焊接在钻孔桩钢护筒外，固定件另一端与劲性骨架相连。

通过采用上述技术方案，将劲性骨架铺满钢套箱围堰侧壁内底部，配合封底混凝土，使封底结构形状规整，便于对封底结构进行分析计算，同时使用钻孔桩钢护筒可配合固定件起到固定劲性骨架位置的作用，并且利用固定件焊接在钻孔桩钢护筒的高度，实现对劲性骨架高度的调节，以适配不同的水下环境，提高封底结构的实用性。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，劲性骨架包括上排主受力骨架和下排主受力骨架，上排主受力骨架和下排主受力骨架由型钢或钢筋组成的格栅式结构，上排主受力骨架和下排主受力骨架端面平行，上排主受力骨架和下排主受力骨架之间间隔焊接有若干根骨架腹杆。

通过采用上述技术方案，使劲性骨架具有优良的结构强度，在水下能承受更高的压力，提高封底结构的耐用性。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，骨架腹杆由型钢或钢筋组成的直杆和斜杆，所述直杆长度方向与上排主受力骨架和下排主受力骨架垂直，斜杆焊接在相邻直杆之间。

通过采用上述技术方案，进一步提高劲性骨架的结构强度和抗弯性能，使劲性骨架不易受压变形。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，劲性骨架与钻孔桩钢护筒相接端焊接有环形框架，环形框架直径大于钻孔桩钢护筒外径。

通过采用上述技术方案，设置环形框架便于将劲性骨架插接在钻孔桩钢护筒外。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，环形框架为弯折成圆环状的型钢，环形框架分别焊接在上排主受力骨架和下排主受力骨架上。

通过采用上述技术方案，避免在安装时上排主受力骨架和下排主受力骨架的端头处与钻孔桩钢护筒产生划伤磨损，亦可避免在接触时出现刺耳尖锐的噪音。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，固定件为型钢，若干个固定件间隔焊接在钻孔桩钢护筒外，环形框架一侧端面与固定件一侧端面相互抵接，位于环形框架与固定件的相接面焊接。

通过采用上述技术方案，端面抵接有效提高环形框架与固定件的接触面积，配合焊接工艺，使劲性骨架能稳定连接在钻孔桩钢护筒上。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，封底混凝土为水下混凝土，其标号不小于c15。

通过采用上述技术方案，封底混凝土具有优良的流动性，且在凝固时具有优良的结构强度，使封底混凝土具有较高的抗弯承载性能。

实施本实用新型的，具有以下有益效果：

本实用新型通过整体布置的劲性骨架和利用钻孔桩钢护筒抗浮形成的结构概念清晰的封底结构形式，便于对封底结构进行分析计算。

附图说明

图1为本实用新型的封底结构平面示意图；

图2是本实用新型的封底结构1-1剖面示意图；

图3是本实用新型的封底结构2-2剖面示意图；

图4是本实用新型的劲性骨架与钢护筒连接平面示意图；

图5是本实用新型的劲性骨架与钢护筒连接a-a剖面示意图；

图6是本实用新型的劲性骨架固定件与钢护筒连接平面示意图；

图7是本实用新型的封底结构计算示意图。

附图标记说明：

1、劲性骨架；2、封底混凝土；3、钻孔桩钢护筒；4、钢套箱围堰侧壁；5、固定件；6、上排主受力骨架；7、下排主受力骨架；8、骨架腹杆；9、环形框架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种套箱围堰整体式加劲封底结构，结合图1至图3，包括劲性骨架1、封底混凝土2、钻孔桩钢护筒3和固定件5，劲性骨架1、封底混凝土2和钻孔桩钢护筒3均架设在钢套箱围堰侧壁4内侧底部，劲性骨架1由型钢或钢筋组成的棱柱状支架，劲性骨架1水平面外径与钢套箱围堰侧壁4水平面内侧外径相同，钻孔桩钢护筒3间隔分布在劲性骨架1之间，封底混凝土3包覆劲性骨架1且形成规整的立方体；固定件5沿钻孔桩钢护筒3长度方向分布，固定件5一端焊接在钻孔桩钢护筒3外，固定件5另一端与劲性骨架1相连。

结合图1至图5，劲性骨架1包括上排主受力骨架6和下排主受力骨架7，上排主受力骨架6和下排主受力骨架7由型钢或钢筋组成的格栅式结构，格栅结构根据计算结果沿围堰长、短边方向布置多根型钢或钢筋作为主受力骨架，使劲性骨架1具有优良的结构强度，在水下能承受更高的压力，提高封底结构的耐用性；上排主受力骨架6和下排主受力骨架7端面平行，上排主受力骨架6和下排主受力骨架7之间间隔焊接有若干根骨架腹杆8，骨架腹杆8由型钢或钢筋组成的直杆和斜杆，所述直杆长度方向与上排主受力骨架6和下排主受力骨架7垂直，斜杆焊接在相邻直杆之间，以进一步提高劲性骨架1的结构强度和抗弯性能，使劲性骨架1不易受压变形。

结合图1至图5，封底混凝土2为水下混凝土，其标号不小于c15，通过浇筑的方式倾倒入钢套箱围堰侧壁4内，使封底结构形成规整的立方体；封底混凝土2具有优良的流动性，且在凝固时具有优良的结构强度，使凝固成型后的封底混凝土2具有较高的抗弯承载性能。

结合图1至图5，钻孔桩钢护筒3是指桥梁桩基钢护筒，桥梁桩基施工前将钻孔桩钢护筒3下端打入河床或海床面以下稳定地层，上部露出钻孔平台一定高度，随后进行钻孔桩钻孔、下放钢筋笼、浇筑施工等工作，完成后与钻孔桩钢护筒3粘结形成整体。

结合图1至图6，固定件5为型钢，具体的为角钢，若干个固定件5间隔焊接在钻孔桩钢护筒3外，且位于同一水平面上，沿钻孔桩钢护筒3长度方向可焊接多组环状分布的固定件5。

结合图1至图6，劲性骨架1与钻孔桩钢护筒3相接端焊接有环形框架9，环形框架9为弯折成圆环状的型钢，具体的为角钢，环形框架9分别焊接在上排主受力骨架6和下排主受力骨架7上，环形框架9直径大于钻孔桩钢护筒3外径；环形框架9一侧端面与固定件5一侧端面相互抵接，在环形框架9与固定件5的相接面进行焊接，端面抵接有效提高环形框架9与固定件5的接触面积，配合焊接工艺，使劲性骨架1能稳定连接在钻孔桩钢护筒3上。

结合图1至图6，设置环形框架9便于将劲性骨架1插接在钻孔桩钢护筒3外，避免在安装时上排主受力骨架6和下排主受力骨架7的端头处与钻孔桩钢护筒3产生划伤磨损，亦可避免在接触时出现刺耳尖锐的噪音。

如图7所示，封底混凝土2形成强度后将整体布置的劲性骨架1及封底混凝土2作为弹性板，将钻孔桩钢护筒3作为约束，将封底混凝土2底板下的水压力作为作用在板上的均布荷载，即整体布置的劲性骨架1结构模型为均布荷载作用下四边自由的多支点简支板，通过明确的结构模型可对整体式加劲封底结构进行力学验算。

综上，将劲性骨架1铺满钢套箱围堰侧壁4内底部，配合封底混凝土2，使封底结构形状规整，便于对封底结构进行分析计算，同时使用钻孔桩钢护筒3配合固定件5起到固定劲性骨架1位置的作用，并且利用固定件5焊接在钻孔桩钢护筒3的高度，实现对劲性骨架1高度的调节，以适配不同的水下环境，提高封底结构的实用性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。