一种波腹板锁口钢护筒装置及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种波腹板锁口钢护筒装置及其施工方法，属于桥梁基础施工领域，装置包括由若干个波腹板首尾相连拼合构成的环形钢护筒，波腹板首尾均设有锁口机构，相邻波腹板通过该锁口机构相连接，钢护筒内壁可拆卸连接固定有至少上下两层的水平环梁，水平环梁靠近钢护筒顶部，最上层水平环梁上设有吊耳。施工方法，依次包括以下步骤：将事先制备好的波腹板在施工现场拼装成钢护筒；在钢护筒上加装水平环梁；整体吊装到位后，用振动锤对钢护筒进行整体振沉到位，拆掉水平环梁系，进行钻孔桩施工；待钻孔桩施工完毕，再对各波腹板逐个拔起，回收利用。本发明针对超大直径钻孔桩，施工更方便、成本更低。
【专利说明】一种波腹板锁口钢护筒装置及其施工方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于桥梁基础施工领域，适用于水中超大型钻孔桩基础施工。
【背景技术】
[0002]I)水中传统桩施工工艺:
钢护筒就是在进行桩基施工的过程中，由于土质不稳定，施工钢筋混凝土护壁存在较大难度所以采用钢质的护壁对孔桩进行保护，防止塌孔避免影响施工进度及安全的一种结构物。它具有稳定孔壁、防止坍孔、形成泥浆压力、还可以隔离地表水、导向钻头、固定桩位、保护操作原地面等作用。钢护筒为桥梁钻孔桩基础中的重要结构物。传统钢护筒采用一定厚度的钢板现场或工厂卷制。制作完成后，吊运至现场桩位处振动下沉。
[0003]2)传统施工工艺的局限性:
传统施工工艺采用钢护筒施工时，桩基施工完成后，护筒钢材不可回收，从而造成极大的浪费；且常规施工时，为了满足护筒壁体的局部稳定性需要，按施工规范要求，护筒壁厚应达径厚比1/120，因此传统施工工艺只适用钻孔桩直径较小的钢护筒，当桩径超过2.4米，护筒壁厚大于30_时，护筒卷制难度就会大大增加，给钢护筒的加工、运输及吊装增加了极大的难度，在施工振沉过程中的施工难度也会大大增加。可见，传统工艺有一定的局限性，特别是在大直径桩的施工过程中，局限性较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:针对超大直径钻孔桩(直径大于2.4m)施工，提出一种施工更方便、成本更低的波腹板锁口钢护筒装置及其施工方法。
[0005]本发明目的通过下述技术方案来实现:
一种波腹板锁口钢护筒装置，包括由若干个波腹板首尾相连拼合构成的环形钢护筒，所述波腹板首尾均设有锁口机构，相邻波腹板通过该锁口机构相连接，所述钢护筒内壁可拆卸连接固定有上下至少两层的水平环梁，最上层水平环梁上设有吊耳。
[0006]上述方案中，针对超大直径钻孔桩(直径大于2.4m)施工，采用波腹板锁口钢护筒，各波腹板可以工厂直接实现加工也可现场事先加工，加工效率更高；各波腹板可以现场直接组装成钢护筒，方便快速且不受施工直径限制；大直径桩施工完毕后，可回收钢护筒的钢材重复使用，降低成本；利用波腹板的平面外折曲，增加钢护筒平面外刚度，从而在较小的壁厚下满足结构稳定性要求，进而减小结构自重，减小吊装投入。水平环梁用以固定波腹板锁口钢护筒，同时便于起吊。
[0007]作为选择，所述波腹板由一整块钢板弯折成断面近梯形，其断面形状由呈两级凸台形的主体部，主体部两端向外翻卷弯折成钩所构成的所述锁口机构，所述钢护筒的各个波腹板的主体部两级凸台形开口朝钢护筒内或朝钢护筒外交替设置。
[0008]上述方案中，特殊的锁口机构和结合方式，使得钻孔桩施工完毕后，可直接将各波腹板逐个拔起，回收利用。[0009]作为选择，所述各波腹板连接的锁口机构灌注有阻水剂。
[0010]上述方案中，进一步提高锁口机构的阻水性能。
[0011]作为进一步选择，所述阻水剂为黄油或环氧砂浆。
[0012]作为选择，所述水平环梁由多个弧形梁首尾拼接构成。
[0013]上述方案中，水平环梁装拆方便快速，施工效率更高。
[0014]作为选择，所述水平环梁为两层，且靠近钢护筒顶部。
[0015]作为选择，所述水平环梁通过螺栓与所述钢护筒可拆卸连接固定。
[0016]前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。
[0017]前述波腹板锁口钢护筒装置的施工方法，依次包括以下步骤:
A、将事先制备好的波腹板在施工现场拼装成钢护筒；
B、在钢护筒上加装水平环梁；
C、整体吊装到位后，用振动锤对钢护筒进行整体振沉到位，拆掉水平环梁系，进行钻孔桩施工；
D、待钻孔桩施工完毕，再对各波腹板逐个拔起，回收利用。
[0018]本发明的有益效果:该钢板桩型钢护筒装置，克服了传统钢护筒施工不可回收、壁厚大、外平面刚度小等缺点，使用该方法，可以节省大量钢材、减小结构壁厚，增加结构外平面刚度，降低超大直径钻孔桩施工难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的波腹板锁口钢护筒装置平面示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3是本发明实施例的波腹板锁口钢护筒装置吊装时立面示意图；
其中I为波腹板、2为钢护筒、3为水平环梁、4为吊耳、5为竖向次梁、6为缆绳、11为锁口机构，12为主体部。
【具体实施方式】
[0020]下列非限制性实施例用于说明本发明。
[0021]如图1-3所示，一种波腹板锁口钢护筒装置，包括由若干个波腹板I首尾相连拼合构成的环形钢护筒2，波腹板I首尾均设有锁口机构11，相邻波腹板I通过该锁口机构11相连接，钢护筒2内壁可拆卸连接固定有上下两层的水平环梁3，水平环梁3靠近钢护筒2顶部，最上层水平环梁3上设有吊耳4。波腹板I由一整块钢板弯折成断面近梯形，其断面形状由呈两级凸台形的主体部12，主体部11两端向外翻卷弯折成钩所构成的锁口机构11，钢护筒2的各个波腹板I的主体部12两级凸台形开口朝钢护筒2内或朝钢护筒2外交替设置。各波腹板I连接的锁口机构11灌注有阻水剂，阻水剂为黄油或环氧砂浆。水平环梁3由多个弧形梁首尾拼接构成，并通过螺栓与钢护筒2可拆卸连接固定。上下水平环梁3之间还可以设置竖向次梁5。
[0022]前述波腹板锁口钢护筒装置的施工方法，依次包括以下步骤:
A、将事先制备好的波腹板I在施工现场拼装成钢护筒2 ； B、在钢护筒2上加装水平环梁3；
C、整体吊装到位后，用振动锤对钢护筒2进行整体振沉到位，拆掉水平环梁3系，进行钻孔桩施工；
D、待钻孔桩施工完毕，再对各波腹板I逐个拔起，回收利用。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:包括由若干个波腹板首尾相连拼合构成的环形钢护筒，所述波腹板首尾均设有锁口机构，相邻波腹板通过该锁口机构相连接，所述钢护筒内壁可拆卸连接固定有上下至少两层的水平环梁，最上层水平环梁上设有吊耳。
2.如权利要求1所述的波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:所述波腹板由一整块钢板弯折成断面近梯形，其断面形状由呈两级凸台形的主体部，主体部两端向外翻卷弯折成钩所构成的所述锁口机构，所述钢护筒的各个波腹板的主体部两级凸台形开口朝钢护筒内或朝钢护筒外交替设置。
3.如权利要求1所述的波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:所述各波腹板连接的锁口机构灌注有阻水剂。
4.如权利要求3所述的波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:所述阻水剂为黄油或环氧砂浆。
5.如权利要求1所述的波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:所述水平环梁由多个弧形梁首尾拼接构成。
6.如权利要求1所述的波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:所述水平环梁为两层，且靠近钢护筒顶部。
7.如权利要求1所述的波腹板锁口钢护筒装置，其特征在于:所述水平环梁通过螺栓与所述钢护筒可拆卸连接固定。
8.如权利要求1至7中任一权利要求中所述的波腹板锁口钢护筒装置的施工方法，其特征在于依次包括以下步骤: A、将事先制备好的波腹板在施工现场拼装成钢护筒； B、在钢护筒上加装水平环梁； C、整体吊装到位后，用振动锤对钢护筒进行整体振沉到位，拆掉水平环梁系，进行钻孔桩施工； D、待钻孔桩施工完毕，再对各波腹板逐个拔起，回收利用。
【文档编号】E02D5/66GK103485340SQ201310425743
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】李宗平, 郭佳嘉, 李桂华 申请人:中交二航局第四工程有限公司, 中交第二航务工程局有限公司