專利名稱：一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法
技術領域：
本發明主要涉及一種在大型深水基礎施工中大型雙壁鋼圍堰水中下放的施 工方法，屬于橋梁基礎施工技術領域。具體為在鋼護筒上安裝升降系統，并將 鋼圍堰支承于升降系統上，在重力大于浮力狀態下，通過控制提升力、設置鋼 護筒與圍堰間局部導向，有效抵抗水流力，控制因水流力變化引起的圍堰位移 與傾斜。實現圍堰下放過程定量可控、微量可調，位置可控，偏差可調，保證 鋼圍堰安全、順利下放。
背景技術：
傳統的鋼圍堰水中下放時， 一般在雙壁鋼圍堰漂浮狀態下，往雙壁內注水 下沉，圍堰將產生平面位移、扭轉及傾斜，受鋼護筒的約束，圍堰固定下導環 將不可避免與鋼護筒產生相互擠壓與摩檫，阻礙吊箱的下沉；同時，阻礙鋼吊 箱下放的鋼護筒的分布及作用點的位置與方向水下無法判斷，給下放過程中鋼 吊箱的調整糾偏增加了相當大的難度。若下放過程中一旦發生固定下導環與鋼 護筒間相互擠壓甚至卡死，吊箱繼續下沉與上浮均將難以實現。
本發明的目的是針對以上現有技術的不足而提供一種圍堰水中下放的方 法，即大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法。

發明內容
本發明的目的是針對在大型深水基礎施工中鋼吊箱下沉主動控制技術研 究。提高了鋼吊箱安裝精度，解決了圍堰在不同水流、潮汐、風壓等外因影響 下下沉偏斜及鋼吊箱在下沉過程中可控、可調的難題。
本發明涉及一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其特征為在鋼 護筒上設置升降系統和導向裝置，在重力大于浮力的可控狀態下，通過向圍堰
本方法需在鋼護筒4上設置操作性強的升降系統1和導向裝置2，用以調整
鋼吊箱圍堰3的下放過程中在水流、風力作用下，所受的水平力、平面轉動力
矩、豎直力矩及其對吊箱位置的影響，保證鋼吊箱在主動、可控狀態下下放。
主要施工步驟如下
(1) 在鋼護筒4上安裝升降系統1。
(2) 升降系統1施加預升力，使鋼吊箱3上浮稍許，拆除原有掛樁伸縮梁5。
(3) 將升降系統1受力控制在設計范圍內，升降系統1同歩、等距緩慢卸 載，同時配合灌水，使鋼吊箱3緩慢下放。
(4) 在下放過程中調整升降系統1各點的受力和通過導向裝置2，用以抵抗 鋼吊箱3所受的水平力、平面轉動力矩、豎直力矩。
(5) 安裝二次掛樁伸縮梁5。鋼吊箱3下放至設計標高，升降系統l卸載， 體系轉換完成。
(6) 拆除升降系統1，將鋼護筒4齊平臺割除，用剪力撐將護筒4和鋼吊箱 3焊接，準備進行封底施工。
雙壁鋼吊箱在自重大于浮力的狀態下進行下放，利用已成樁鋼護筒作為支
點，在鋼護筒頂安裝圍堰升降裝置，結合雙壁吊箱的自浮功能，實現圍堰的下 放和升降調整；利用升降系統既可以克服吊箱自重大于浮力，實現鋼吊箱由固 定狀態向浮態的體系轉換，又可以均勻同步下落升降裝置并輔助吊箱雙壁內注 水，保證吊箱在可控的支承條件下下放。
與常用的雙壁鋼圍堰下沉相比，雙壁鋼吊箱下放具有如下本質不同
1、 對雙壁鋼吊箱下放而言，待鉆孔樁施工完畢，拆除活動上、下導環，帶 固定上、下導環的雙壁鋼吊箱的下放是在己成樁鋼護筒的約束下進行，鋼護筒 的平面位置與傾斜度將直接影響鋼吊箱順利下放。
2、 鋼吊箱下放至設計標高二次掛樁時，其平面位置、縱橫向中心線及扭轉 偏差應滿足承臺施工誤差要求，此精度遠高于一般雙壁鋼圍堰下沉精度要求。
3、 雙壁鋼吊箱在下放過程中，隨著吃水深度的增加，水流阻力大小與合力
作用點位置發生變化，因此雙壁鋼吊箱的下放應在可控與可調的狀態下進行， 即鋼吊箱在下放過程中，在水流、風力作用下，所受的水平力、平面轉動力矩、 豎直力矩及其對吊箱位置的影響應是可控的，受水流力變化的影響，即使吊箱 產生一定量偏差也是可調的。


圖l鋼吊箱下放前示意圖
圖2鋼吊箱下放至設計標高示意圖 圖3a升降系統構造立面圖 圖3b升降系統構造頂平面圖 圖3c升降系統構造底平面圖 圖4導向裝置構造圖
圖中l一升降系統，2 —導向裝置，3—鋼吊箱，4一鋼護筒，
5 —掛樁伸縮梁，6 —分配梁，7 —分配梁，8 —液壓油頂， 9_鉸座，10 —柔性拉桿。
具體實施例方式
大型雙壁鋼吊箱圍堰3水中下放施工方法主要由升降系統1、導向裝置2、
鋼護筒4、掛樁伸縮梁5和體系轉換組成。 1、升降系統
升降系統1主要由掛樁伸縮梁5、鋼護筒4、分配梁6和7、液壓油頂8、 鉸座9及柔性拉桿10等組成，并相對鋼吊箱圍堰3對稱布置。升降系統l下部 結構主要通過鉸座9和鋼吊箱圍堰3內支撐桁架上弦桿連接，有效消除鋼吊箱 在下放過程中受水平力、平面轉動力矩、豎直力矩等對升降系統受力體系的影 響。上部結構主要通過分配梁、掛樁伸縮梁5和鋼護筒4組成。上下部通過柔 性拉桿10、液壓油頂8等設備有效的將提升力傳遞至鋼護筒4。
升降系統1安裝時應對稱，且保證各點標高大致相同，安裝完成后進行升 降試驗，保證結構安全。升降系統1構造圖見圖3。
鋼吊箱3下放時將升降系統1受力控制在設計范圍內，升降系統1同步、等 距緩慢卸載，同時配合灌水，使鋼吊箱3分階段緩慢下放。并在下放過程中調
整升降系統1各點的受力和通過導向裝置2，用以抵抗鋼吊箱3所受的水平力、 平面轉動力矩、豎直力矩。
2、 導向裝置
雙壁鋼吊箱3的下放是在己成樁鋼護筒4的約束下進行，鋼護筒4的平面 位置與傾斜度將直接影響鋼吊箱3順利下放。設置導向裝置2能有效控制鋼吊 箱3的平面位置。導向裝置2構造圖見圖4。
3、 鋼護筒
鉆孔樁施工完成后，接高布置升降系統1處的鋼護筒4，并在其頂部安裝掛 樁伸縮梁5，通過升降系統1把提升力有效傳遞給鋼護筒4。
4、 掛樁伸縮梁
掛樁伸縮梁5結構根據所使用環境和受力特性情況設計制造，可根據需要 對其進行伸縮梁調整而達到較好的受力效果。
5、 體系轉換
鋼吊箱即將下放至設計標高時，安裝二次掛樁伸縮梁5。鋼吊箱3下放至設 計標高，升降系統1卸載并配合灌水，鋼吊箱吊掛于掛樁伸縮梁5上，拆除升 降系統l，將鋼護筒4齊平臺割除，用剪力撐將護筒4和鋼吊箱3焊接，準備進 行封底施工。
權利要求
1、一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其特征為在鋼護筒上設置升降系統和導向裝置，在重力大于浮力的可控狀態下，通過鋼吊箱圍堰分級內注水和調整提升力實現圍堰順利、精確、安全下放。
2、 根據權利要求l所述的一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其 特征在于利用己成樁鋼護筒作為支點，設置鋼吊箱圍堰升降系統，結合雙壁 鋼吊箱圍堰的自浮功能，實現鋼吊箱圍堰的升降調整，鋼吊箱圍堰在重力大于 浮力狀態下，利用升降系統既可實現吊箱由固定狀態向浮態的體系轉換，又可 均勻同步下放鋼吊箱圍堰并輔助雙壁內等量注水，保證鋼吊箱圍堰在可控的支 承條件下下放。
3、 根據權利要求l所述的一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，其 特征在于通過在圍堰頂底口設置導向裝置，配合調整升降系統的提升力，能 抵抗水流所產生的水平力及不平衡力矩，使鋼吊箱圍堰的平面位移、扭轉及傾 斜在可控范圍內。
全文摘要
一種大型雙壁鋼吊箱圍堰水中下放施工方法，屬于橋梁基礎施工技術領域。鋼吊箱圍堰支承于鋼護筒的升降系統上，在重力大于浮力狀態下，通過控制提升力、設置鋼護筒與鋼吊箱圍堰間局部導向，有效抵抗水流力，控制因水流力變化引起的鋼吊箱圍堰位移與傾斜。實現鋼吊箱圍堰下放過程定量可控，微量可調，位置可控，偏差可調。
文檔編號E02D19/04GK101182718SQ20071016860
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月5日 優先權日2007年12月5日
發明者于祥君, 博 劉, 宋偉俊, 文武松, 濤 沈, 王建華, 秦順全, 軍 胡, 鄧加華, 邱瓊海, 龔國鋒 申請人:中鐵大橋局股份有限公司