专利名称：用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水下止水装置，具体地指一种用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊。
背景技术：
港珠澳大桥作为我国建桥史上技术要求最高的桥梁之一，特别是地处环境复杂的伶仃洋海域，给桥梁下部结构施工带来了巨大的挑战。虽然我国已有跨海大桥建设的相关经验，但由于桥梁建设区域的差异，水文地质情况和限制条件的不同，桥梁建设的主要施工工艺则可能完全不一样。如2011年建成通车的青岛海湾大桥，建设单位针对其特殊的水文条件，创造性地采用了水下无封底套箱技术，其主要施工工艺为:首先进行沉桩作业，并对其位置进行准确测量，然后根据测量结果预制混凝土套箱(带气囊安装预留槽)，随后将套箱运输至现场安装，调位完成后对事先安装好的气囊充气止水，最后对套箱腔内进行抽水完成后续工序。该技术的核心技术为充气利用气囊充气前后体积变化实现套箱与桩体间隙的快速止水，相关专利为ZL200820171910.6的“一种条形密封止水气囊”。虽然港珠澳大桥与青岛海湾大桥下部结构施工主要工艺基本一致，但是更为恶劣的水文条件和“预制标准化”的施工理念，使得港珠澳大桥与青岛海湾大桥下部结构的施工又存在很大的不同。具体体现在:本工程钻孔桩沉桩与墩台预制几乎是同步进行，墩台采用标准化预制(预留孔径比桩外径大20cm)，由于沉桩精度的影响，势必会造成承台与桩体的间隙不均等，甚至会达到极限情况(一端2cm，一端18cm)，由于青岛海湾大桥根据桩位测量结果预制混凝土套箱，套箱安装完成后与桩体间隙不超过6cm，常规的止水胶囊已无法满足本工程需求；本工程施工水域为外海，水深最大时可达20m，墩台施工受水流、波浪等因素影响很大，而青岛海湾大桥低潮位时海面低于套箱底面标高，海洋环境对套箱的施工影响较小。因此，采用现有的止水气囊不能满足水深超20m海洋环境施工需要。
发明内容本实用新型的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊。为实现上述目的，本实用新型所设计的用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，包括止水胶囊本体，所述止水胶囊本体上设置有充气嘴，所述止水胶囊本体呈环状，所述止水胶囊本体靠近桩体一侧的外表面设置有3 10根凸出的橡胶密封筋。优选的，所述橡胶密封筋为半圆形。这样，可增强止水胶囊本体的密封性和增大止水胶囊本体与桩体间的摩阻系数。上述方案中，所述止水胶囊本体外顶面设置有用于临时固定止水胶囊本体的约束装置。这样，可有效解决止水胶囊本体充气前受水流、涌浪等作用影响下易脱落安装槽的现象，确保在施工过程中不受损坏。[0009]上述方案中，所述止水胶囊本体的截面在充气前呈矩形，并设置有圆形倒角。这样，由于承台与桩体约束，充气后截面为扁平型，且与承台和桩体形成密闭的贴合面。优选的，所述止水胶囊本体的截面宽与高比为1:3 10。 上述方案中，所述止水胶囊本体包含有骨架。这样，可承受较大的压力。本实用新型的有益效果在于:本实用新型通过对止水胶囊结构的改进，使其在承台和桩体出现极限偏差情况下(一端为2cm,—端为18cm)也能成功止水。通过增加橡胶密封筋，充分利用橡胶的变形特性，增大接触面和压缩量，起到更佳密封的作用，增加胶囊与桩体外壁摩阻系数，使胶囊能够在水深超20m条件下保持稳定。本实用新型结构简单，止水方便快捷，提高施工效率，降低施工成本，具有很大的推广使用价值。
图1为本实用新型环状止水胶囊的结构示意图。图2为环状止水胶囊的使用状态结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。图1所示用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，包括止水胶囊本体1，止水胶囊本体I上设置有充气嘴2，止水胶囊本体I的外观呈环状，止水胶囊本体I靠近桩体5 —侧的外表面设置有4根凸出的半圆形的橡胶密封筋3。止水胶囊本体I外顶面设置有用于临时固定止水胶囊本体I的约束装置4。止水胶囊本体I的截面在充气前呈矩形，并设置有圆形倒角。止水胶囊本体I的截面宽与高比为1:10。止水胶囊本体I包含有骨架。使用时:预制承台7内设置有安装槽6，将本实用新型的环状止水胶囊置于安装槽6中，在止水胶囊本体I充气前通过约束装置4临时固定在预制承台7的安装槽6的内侧表面上，由充气嘴2对止水胶囊本体I充气，充满后通过橡胶密封筋3，使预制承台7和桩体5之间的空隙8封闭止水。
权利要求1.一种用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，包括止水胶囊本体(I )，所述止水胶囊本体(I)上设置有充气嘴(2)，其特征在于:所述止水胶囊本体(I)呈环状，所述止水胶囊本体(I)靠近桩体(5) —侧的外表面设置有3 10根凸出的橡胶密封筋(3)。
2.根据权利要求1所述用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，其特征在于:所述橡胶密封筋(3)为半圆形。
3.根据权利要求1所述用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，其特征在于:所述止水胶囊本体(I)外顶面设置有用于临时固定止水胶囊本体(I)的约束装置(4)。
4.根据权利要求1所述用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，其特征在于:所述止水胶囊本体(I)的截面在充气前呈矩形，并设置有圆形倒角。
5.根据权利要求1所述用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，其特征在于:所述止水胶囊本体(I)的截面宽与高比为1:3 10。
6.根据权利要求1所述的环状止水胶囊，其特征在于:所述止水胶囊本体(I)包含有骨架。
专利摘要本实用新型公开了一种用于水深超20m海洋环境的环状止水胶囊，包括止水胶囊本体，止水胶囊本体上设置有充气嘴，止水胶囊本体的外观呈环状，止水胶囊本体靠近桩体一侧的外表面设置有3~10根凸出的橡胶密封筋。本实用新型通过对止水胶囊结构的改进，使其在承台和桩体出现极限偏差情况下也能成功止水。通过增加橡胶密封筋，充分利用橡胶的变形特性，增大接触面和压缩量，起到更佳密封的作用，增加胶囊与桩体外壁摩阻系数，使胶囊能够在水深超20m条件下保持稳定。本实用新型结构简单，止水方便快捷，提高施工效率，降低施工成本，具有很大的推广使用价值。
文档编号E02D29/16GK202925571SQ20122057814
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者张世奎, 孟凡超, 吴维胜, 庾光忠, 刘建波, 吴启和 申请人:中交第二航务工程局有限公司, 中交公路规划设计院有限公司