一种新型围堰及其施工方法与流程

本发明用于桥梁建筑领域，特别是涉及一种新型围堰及其施工方法。

背景技术：

随着桥梁建设的发展，一大批跨江、跨河、跨海的大跨径桥梁得以修建，深水基础承台是这类大型项目的控制性工程，受自然条件和技术原因的影响，施工往往不易控制，严重影响其施工进度，深水基础承台钢围堰施工技术是这类桥梁施工成败的关键。

目前常见的新型围堰为钢板桩结构围堰、双壁钢围堰、锁扣钢围堰等围护方式，这些新型围堰无法在浅覆盖层深厚硬岩的深水基础地质情况下正常实施，围护结构不能正常进入深硬岩层形成锚固，不够稳定、止水效果差且工期、成本不合理。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种新型围堰及其施工方法，稳定性好、止水效果更好。

第一方面，本发明提供了一种新型围堰，包括

钢管桩，设有多个，各所述钢管桩插入河床并延伸至岩层，各所述钢管桩环绕布置形成围堰结构；

第一钢板桩，设有多个，各所述第一钢板桩插入河床并延伸至岩层，各所述第一钢板桩围绕在所述围堰结构外侧并与相应的所述钢管桩连接，所述第一钢板桩的侧边具有卡勾，相邻两所述第一钢板桩之间通过卡勾相互咬合。

上述技术方案至少具有如下优点或有益效果：由于钢管桩的外围通过相互咬合的第一钢板桩结构围绕，这种咬合的结构连接较为牢固，使得整体结构更加稳定，而且能够有效防止围堰结构外部的水进入围堰结构内部。

进一步作为本发明技术方案的改进，相邻两个所述第一钢板桩之间设有第二钢板桩，所述第二钢板桩的两侧分别与相邻所述第一钢板桩通过卡勾咬合。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一钢板桩和所述第二钢板桩均为槽型结构，所述第一钢板桩的槽口朝向与所述第二钢板桩的槽口朝向相反。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述钢管桩内部设置有插入岩层的钢筋笼，所述钢管桩内部浇注混凝土以使所述钢筋笼与混凝土结合形成锚固桩。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一钢板桩和所述第二钢板桩底部外侧设置止水帷幕。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述围堰结构内部设置内撑机构，所述内撑机构包括圈梁和内撑杆，所述圈梁通过牛腿架设在所述围堰结构内侧，所述内撑杆对撑在所述圈梁内侧。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述内撑杆包括第一撑杆和第二撑杆，所述第一撑杆和所述第二撑杆均横跨所述圈梁的内角。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述圈梁与所述围堰结构内侧通过混凝土连接。

第二方面，本发明还提供了一种新型围堰的施工方法，包括以下步骤：

将多个钢管桩和第一钢板桩均插入河床并延伸至岩层表面，多个钢管桩环绕布置形成围堰结构，各第一钢板桩布置在围堰结构外侧；

相邻两个第一钢板桩之间通过卡勾相互咬合；

钻机伸入钢管桩在岩层上钻出通道，抽干钢管桩内的泥水；

钢管桩内下放钢筋笼，以使部分钢筋笼位于岩层的通道中，部分钢筋笼位于钢管桩内，钢管桩内灌注混凝土，以使混凝土与钢筋笼结合形成锚固桩；

在第一钢板桩和第二钢板桩底部外侧注射水泥和水玻璃混合浆作为止水帷幕；

在围堰结构内部挖出基础承台。

进一步作为本发明技术方案的改进，将圈梁与内撑杆连成一体结构，在围堰结构内部抽水开挖时，每开挖一层，将圈梁与内撑杆连成一体结构下放到位一层。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例中浇注的止水帷幕的结构示意图；

图3是图1中a处的局部放大图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1、图2、图3，本发明提供了一种新型围堰，包括钢管桩1和第一钢板桩2，其中钢管桩1设有多个，各钢管桩1插入河床并延伸至岩层，各钢管桩1环绕布置形成围堰结构，第一钢板桩2设有多个，各第一钢板桩2插入河床并延伸至岩层，各第一钢板桩2围绕在围堰结构外侧并与相应的钢管桩1连接，第一钢板桩2的侧边具有卡勾，相邻两第一钢板桩2之间通过卡勾相互咬合。

由于钢管桩1的外围通过相互咬合的第一钢板桩2围绕连接，这种咬合的第一钢板桩2能够起到很好的止水效果，有效防止外部的水进入围堰结构内部。

在另外一些实施例中，相邻两个第一钢板桩2之间设有第二钢板桩3，第二钢板桩3的两侧分别与相邻的第一钢板桩2通过卡勾咬合。

具体的，第一钢板桩2和第二钢板桩3均为长条状的槽型结构，第一钢板桩2和第二钢板侧边的卡勾均为外翻的沟槽结构，第一钢板桩2的槽口朝向与第二钢板桩3的槽口朝向相反，这样第一钢板桩2与第二钢板桩3之间错位咬合连接形成波浪形结构。

钢管桩1采用12m长φ820×10mm钢管，第一钢板桩2和第二钢板桩3均采用拉森ⅳw型钢板桩，插打时，钢管桩1与第一钢板桩2连成整体形成组合桩，采用履带吊配合dz120振动锤进行插打，利用导向定位装置，保证组合桩插打位置准确，组合桩插打到位后，在相邻组合桩之间再插打第二钢板桩3。

在一些实施例中，钢管桩1内部设置有插入岩层的钢筋笼，钢管桩1内部浇注混凝土以使钢筋笼与混凝土结合形成锚固桩，使得钢管桩1与河床下方的岩层通过锚固桩连接，加强整个围堰的强度。

在一些实施例中，钢板桩底部设置止水帷幕，止水帷幕3是采用水泥和水玻璃双液注浆进行浇注浆形成，由于钢板桩和钢管桩1都打入了河床并延伸至岩层，所以止水帷幕位于淤泥和岩层中，具体的，止水帷幕的范围为钢板桩的底部往上1m往下2m的范围，止水帷幕3的宽度为钢板桩往外1.5m。

在一些实施例中，围堰结构内部设置内撑机构，内撑机构包括圈梁41和内撑杆，圈梁41通过牛腿架设在围堰结构内侧，内撑杆对撑在圈梁41内侧。

其中，内撑杆包括第一撑杆40和第二撑杆41，第一撑杆40和第二撑杆41均横跨圈梁41的内角，第二撑杆41位于第一撑杆40的内侧。

在一些实施例中，圈梁41与围堰结构内侧通过混凝土连接。

具体的，圈梁41比围堰结构的内侧小，当圈梁41下放到围堰结构内侧后，通过牛腿支撑起来，然后在圈梁41与围堰结构的内壁之间支板，将圈梁41与围堰结构之间的配合间隙中浇注混凝土，以使圈梁41通过混凝土固定在围堰结构内部。

此外，本发明还提供了一种新型围堰的施工方法，包括以下步骤：

将多个钢管桩1插入河床并延伸至岩层表面，插入河床的各个钢管桩1环绕布置形成围堰结构；

在围堰结构的外侧设置钢板桩，各个钢板桩环绕在围堰结构外周，相邻的钢板桩之间相互咬合，钢板桩与相应的钢管桩1之间焊接在一起；

钻机伸入钢管桩1内部，在岩层上钻出通道，抽干钢管桩1内的泥水，然后向钢管桩1内下放钢筋笼，以使部分钢筋笼位于岩层的通道中，部分钢筋笼位于钢管桩1内部，向钢管桩1内灌注混凝土，以使混凝土与钢筋笼结合形成锚固桩；

在第一钢板桩和第二钢板桩底部外侧高压注射水泥和水玻璃混合浆作为止水帷幕。

将围堰结构内部的水以及淤泥挖出来，形成基础承台。

在一些实施例中，将圈梁41与内撑杆连成一体结构，在围堰结构内部抽水开挖时，每开挖一层，将圈梁41与内撑杆连成一体结构下放到位一层，在本发明中，沿围堰结构的高度方向工作下放到位4层内撑机构。

围堰内部开挖过程中，围堰内壁岩层会遇水风化，发生透水现象，围堰开挖至岩层，所以在另外一些实施例中，围堰没开挖1m后，对围堰内壁喷刷水泥浆进行封闭。

当然，本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。