专利名称：一种浮箱式自平衡水头控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁建设领域，尤其涉及海洋环境桥梁或码头桩基施工。
背景技术：
近些年，随着国家基础建设力度的不断增大，海洋码头、跨海桥梁施工也日益增多。桥梁、码头等结构物桩基础工程处于海洋环境，施工海域潮涨潮落变化较快，且潮差大，桩基钻孔施工钻进过程中控制好水头高度至关重要。护筒内液面高度低于海水面，会造成穿孔现象；护筒内液面过高，会造成反穿孔现象。根据以往类似工程施工经验总结:护筒内液面控制在高于海水面1.5 2.0m，若水位高差太大，极易造成穿孔和反穿孔(特别是在砂层)，不利于护筒稳定，影响成孔质量。传统的做法是在钻孔过程孔口附近若干台水泵，通过往孔内注水、抽水来保证海水涨落潮时护筒内外水位高差，这种施工方法存在以下问题:涨潮时，必须采用人工+水泵的方法往护筒内注水，提高孔内水位。而落潮时，又必须开启抽水泵将护筒内的泥浆抽出排掉，来降低孔内水位，通过人工干预，第一，时间不好把握，很难保证与涨落潮同步；第二，工作量大，必须24小时作业；第三，经济性较低。安全保证系数低，一旦护筒内外水位差距过大，容易造成桩孔冲孔、孔壁坍塌，或护筒在水压的作用下被挤变形，，效率较低且存在不可预估的安全隐患。因此，根据以往施工经验结合现有设备材料，制作出一种箱式自平衡水头控制系统，以提高施工效率，并保证结构安全及施工质量。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于针对背景现状情况，提供一种施工效率高、安全质量有保证的，浮箱式自平衡水头控制系统，保证任何时候、任何海水水位，护筒内的水位均比护筒外的海水面水位高出2.0m左右，以保证桩基施工过程中，能够安全、方便快捷的进行钻孔操作。本实用新型主要包括以下几个部分:一种浮箱式自平衡水头控制装置，其特征在于，包括以下部分:I)钢护筒，所述的钢护筒的侧面上设有至少一钻孔；2)至少一浮箱，其设有至少一连通口；3)至少一连接软管，其一端连接钢护筒的钻孔，另一端连接浮箱的连通口。在本实用新型的推荐实施例中，所述的浮箱上还设有一注水口以及一出水口。在本实用新型的推荐实施例中，注水口在浮箱顶部，出水口在箱侧壁上方。当浮箱内的水(泥浆)损失或仍满足不了水头差控制时，可通过注水口补给。在本实用新型的推荐实施例中，浮箱的体积等于或大于(H-2) X3.14Xr2，其中，H为潮差，r为护筒内径，H和r的单位都为m。但如果考虑落潮时人工补给，则浮箱的体积大小不受限制。[0017]在本实用新型的推荐实施例中，所述的浮箱系统由不小于3mm厚的A3钢板而成。在本实用新型的推荐实施例中，所述的软管为Φ 305高压高强大口径软管。本实用新型通过浮箱、连通软管等组成一个有效的整体水头自平衡设备，浮箱和钢护筒组成一连通器，水可在两者之间流通，保证海潮环境下桩基钻孔施工过程护筒内水位可以随着海水涨落自动调整，从而保证护筒内外水头差控制，有效的提高效率和保证施工质量及安全。
图1为本实用新型浮箱式自平衡水头控制装置高潮位示意图；图2为本实用新型浮箱式自平衡水头控制装置常水位示意图；图3为本实用新型浮箱式自平衡水头控制装置低潮位示意图；图4为本实用新型浮箱式自平衡水头控制装置的俯视示意图；图5为本实用新型浮箱式自平衡水头控制装置的浮箱示意图。图中:1-钢护筒11-钻孔2-浮箱21-连通口 22-注水口 23-出水口3-连通软管4-海水5-海床
具体实施方式
参见图1至图5，本实用新型浮箱式自平衡水头控制系统主要包括以下几个部分:I)钢护筒1:竖直插于海床5上，侧面设有钻孔11。2)浮箱2:采用A3钢板焊接而成，浮箱的高度为4.5m左右，顶部预留一注水口 22，一侧壁下部留有一连通口 21与护筒连通，另一侧壁顶部留有一孔口作为排水口 23 ;排水口23设置排水管，管口露出侧壁15cm-30cm左右；3)连通软管3:采用Φ305左右的6层夹布以上、内布螺旋钢丝的高压高强大口径钢丝骨架排吸胶管，其一端密封连通钢护筒I的钻孔11，另一端密封连通浮箱2的连通口21 ；4)在钻孔平台上布置若干注水泵，在浮箱体积不够大或其它情况需要时通过注水口 22进行注水补给；制作步骤:(I)分别利用相应材料，根据海水潮差高度H，估算浮箱体积，并进行下料。(2)制作连通器，并将连通器与浮箱进行联接固定。(3)在浮箱内注满水，而后进行钻孔施工。(4)如果浮箱的体积不够大，涨潮时，可以通过人工补给进行注水。上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
权利要求1.一种浮箱式自平衡水头控制装置，其特征在于，包括: 1)钢护筒，所述的钢护筒的侧面上设有至少一钻孔； 2)至少一浮箱，其设有至少一连通口； 3)至少一连接软管，其一端连接钢护筒的钻孔，另一端连接浮箱的连通口。
2.如权利要求1所述的一种浮箱式自平衡水头控制装置，其特征在于，所述的浮箱上还设有一注水口以及一出水口。
3.如权利要求2所述的一种浮箱式自平衡水头控制装置，其特征在于，注水口在浮箱顶部，出水口在箱侧壁上方。
4.根据权利要求3所述的一种浮箱式自平衡水头控制装置，其特征在于:浮箱的体积等于或大于(H-2) X3.14Xr2，其中，H为潮差，r为护筒内径，H和r的单位都为m。
专利摘要本实用新型公开了一种浮箱式自平衡水头控制装置，其包括以下部分1)钢护筒，所述的钢护筒的侧面上设有至少一钻孔；2)至少一浮箱，其设有至少一连通口；3)至少一连接软管，其一端连接钢护筒的钻孔，另一端连接浮箱的连通口。本实用新型采用浮箱式自平衡水头控制系统，可以通过浮箱＋连通器原理，保证任何时候、任何海水水位，护筒内的水位均比护筒外的海水水位高出2.0m左右，从而完成护筒内外水头差控制工作，可以有效的提高效率和保证施工质量及安全。
文档编号E02D31/10GK203049631SQ20132000649
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者韩廷洪 申请人:中交一公局厦门工程有限公司