一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构及其施工方法

本发明属于桥梁基础设施结构，尤其涉及一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构及其施工方法。

背景技术：

1、钢套箱围堰，指的是一种临时的阻水结构，其作用是在桥墩或承台施工时，先围护、再抽水，最终形成一个无水的施工空间。现有常见的钢套箱围堰，其结构组成主要包括底板和侧板。

2、例如，专利公告号为cn206916758u、公告日为2018.01.23的中国实用新型专利，就公开了一种钢套箱围堰，包括：十字连接桩、型钢围堰板，以及顶撑钢条。

3、该实用新型专利中的钢套箱围堰，其具有构造简单、施工方便等优点。但同时，其在实际使用过程中，至少还存在以下2个突出的不足之处，即：1、其型钢围堰板是一整块的，不仅生产难度大，而且搬运不方便；2、相邻两个型钢围堰板之间缺少必要的加固结构，最终使得矩形的箱体轮廓稳定性相对较差。

4、所以更进一步的，后来又出现了各类分块式、拼装式的套箱围堰，类似于上述模数化快速拼装的方式。例如，专利公告号为cn213062061u、公告日为2021.04.27的中国实用新型专利，就公开了一种分块式钢套箱围堰，包括侧板，侧板由若干横向分配梁工字钢和竖向主梁组成，横向分配梁工字钢的两端分别设有拼槽工字钢和拼槽钢槽，拼槽工字钢和拼槽钢槽滑动啮合连接，竖向主梁上设有分配梁，侧板上设有若干第一槽钢，第一槽钢内啮合连接设有第一工字钢，侧板分布在钻孔灌注桩周围，侧板的两端均通过螺旋钢管柱连接。

5、该实用新型专利中的分块式钢套箱围堰，其具有“化整为零”的优点，保证相对较小规格的侧板方便生产和搬运。但是，其拼接结构相对简单，最终形成的整个围堰侧板存在结构稳定性相对较差、连接不够牢固的缺点。

6、所以综上所述，现在急需一种拼装方式得以优化、拼装结构稳定性相对较高的新型钢套箱围堰。

技术实现思路

1、本发明提供一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其能通过在拼装底板单元上设置模数化凹凸板单元、端角连接件单元、内侧支撑杆单元，以及螺接件的方式，使得：1、相邻模数化凹凸板单元之间可以先插接再螺接，保证侧板结构的足够稳定性；2、侧板与侧板之间还有端角连接件单元和内侧支撑杆单元进行进一步的加固，最终保证整个钢套箱围堰具有足够的围护支撑强度。

2、此外，本发明还提供一种上述钢套箱围堰结构的施工方法，该方法中的一个步骤就是对模数化凹凸板单元的形状、尺寸进行设定和预制，最终保证侧板可以顺利拼接。

3、本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，包括拼装底板单元，设置在所述拼装底板单元上、并用于拼装形成侧板的模数化凹凸板单元，设置在相邻两个所述侧板上的端角连接件单元，设置在相邻两个所述侧板上的内侧支撑杆单元，以及设置在所述模数化凹凸板单元上、并用于连接相邻所述模数化凹凸板单元或端角连接件单元或内侧支撑杆单元的螺接件。

4、进一步优选的技术方案在于：所述拼装底板单元包括2个矩形板，设置在所述矩形板上、并用于形成承台孔的2个侧边槽，以及设置在所述矩形板上的桩基孔。

5、进一步优选的技术方案在于：所述拼装底板单元还包括两两分别设置在两个所述矩形板的上表面上、且横截面形状为l形、并用于卡合固定相邻两个所述侧板的端角处竖条，以及设置在所述端角处竖条上、并用于安装所述螺接件的条上孔。

6、进一步优选的技术方案在于：所述模数化凹凸板单元包括板体，设置在所述板体相邻两个侧面上的凹槽板，设置在所述板体另外相邻两个侧面上的凸出板，以及设置在所述凹槽板和凸出板上、并用于安装所述螺接件的板体孔。

7、进一步优选的技术方案在于：所述模数化凹凸板单元还包括设置在所述板体上的内侧加劲板。

8、进一步优选的技术方案在于：所述端角连接件单元包括设置在相邻两个所述侧板上、并用于卡合所述凹槽板的l形插入块，设置在相邻两个所述侧板上、并用于插入所述凸出板的带槽l形块，以及设置在所述l形插入块和带槽l形块上、并用于安装所述螺接件的块上孔。

9、进一步优选的技术方案在于：所述内侧支撑杆单元包括分别设置在相邻两个所述侧板内侧面上的2个固定杆，以及设置在两个所述固定杆上的支撑杆。

10、进一步优选的技术方案在于：所述内侧支撑杆单元还包括设置在所述固定杆和支撑杆上、并用于插入安装所述内侧加劲板的端头槽。

11、进一步优选的技术方案在于：所述内侧支撑杆单元还包括设置在所述固定杆上、并用于安装所述螺接件的沉头孔，所述沉头孔在所述端头槽的内侧面上设有用于穿过所述螺接件的弧形直槽。

12、一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构的施工方法，所述钢套箱围堰在拼装施工之前，先对所述模数化凹凸板单元的形状、尺寸进行设定和预制，设定所述模数化凹凸板单元的形状为正方形，尺寸为边长3m、2m和1m，或者设定所述模数化凹凸板单元的形状为长方形，尺寸为长3m宽1m、长2m宽1m和长1m宽1m。

技术特征：

1.一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：包括拼装底板单元（1），设置在所述拼装底板单元（1）上、并用于拼装形成侧板的模数化凹凸板单元（2），设置在相邻两个所述侧板上的端角连接件单元（3），设置在相邻两个所述侧板上的内侧支撑杆单元（4），以及设置在所述模数化凹凸板单元（2）上、并用于连接相邻所述模数化凹凸板单元（2）或端角连接件单元（3）或内侧支撑杆单元（4）的螺接件（5）。

2.根据权利要求1所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述拼装底板单元（1）包括2个矩形板（101），设置在所述矩形板（101）上、并用于形成承台孔的2个侧边槽（102），以及设置在所述矩形板（101）上的桩基孔（103）。

3.根据权利要求2所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述拼装底板单元（1）还包括两两分别设置在两个所述矩形板（101）的上表面上、且横截面形状为l形、并用于卡合固定相邻两个所述侧板的端角处竖条（104），以及设置在所述端角处竖条（104）上、并用于安装所述螺接件（5）的条上孔（105）。

4.根据权利要求3所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述模数化凹凸板单元（2）包括板体（201），设置在所述板体（201）相邻两个侧面上的凹槽板（202），设置在所述板体（201）另外相邻两个侧面上的凸出板（203），以及设置在所述凹槽板（202）和凸出板（203）上、并用于安装所述螺接件（5）的板体孔（204）。

5.根据权利要求4所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述模数化凹凸板单元（2）还包括设置在所述板体（201）上的内侧加劲板（205）。

6.根据权利要求4所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述端角连接件单元（3）包括设置在相邻两个所述侧板上、并用于卡合所述凹槽板（202）的l形插入块（301），设置在相邻两个所述侧板上、并用于插入所述凸出板（203）的带槽l形块（302），以及设置在所述l形插入块（301）和带槽l形块（302）上、并用于安装所述螺接件（5）的块上孔（303）。

7.根据权利要求5所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述内侧支撑杆单元（4）包括分别设置在相邻两个所述侧板内侧面上的2个固定杆（401），以及设置在两个所述固定杆（401）上的支撑杆（402）。

8.根据权利要求7所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述内侧支撑杆单元（4）还包括设置在所述固定杆（401）和支撑杆（402）上、并用于插入安装所述内侧加劲板（205）的端头槽（403）。

9.根据权利要求8所述的一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其特征在于：所述内侧支撑杆单元（4）还包括设置在所述固定杆（401）上、并用于安装所述螺接件（5）的沉头孔（404），所述沉头孔（404）在所述端头槽（403）的内侧面上设有用于穿过所述螺接件（5）的弧形直槽。

10.一种如权利要求1所述的模数化快速拼装的钢套箱围堰结构的施工方法，其特征在于：所述钢套箱围堰在拼装施工之前，先对所述模数化凹凸板单元（2）的形状、尺寸进行设定和预制，设定所述模数化凹凸板单元（2）的形状为正方形，尺寸为边长3m、2m和1m，或者设定所述模数化凹凸板单元（2）的形状为长方形，尺寸为长3m宽1m、长2m宽1m和长1m宽1m。

技术总结
本发明属于桥梁基础设施结构技术领域，尤其涉及一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构及其施工方法。本发明提供一种模数化快速拼装的钢套箱围堰结构，其能通过在拼装底板单元上设置模数化凹凸板单元、端角连接件单元、内侧支撑杆单元，以及螺接件的方式，使得：1、相邻模数化凹凸板单元之间可以先插接再螺接，保证侧板结构的足够稳定性；2、侧板与侧板之间还有端角连接件单元和内侧支撑杆单元进行进一步的加固，最终保证整个钢套箱围堰具有足够的围护支撑强度。

技术研发人员：吴庆雄,林伟,陈荣刚,卢申,郑程斌,刘家辉,涂铧钦
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15