[实用新型]长刚性管桩与短柔性板桩组合深水围堰

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁基础施工装置，尤其涉及适用于深水软基地层中挡水围堰结构。

背景技术

传统深水围堰施工：

为保证桥梁成桥美观和减小对河道的阻水效应，桥梁基础设计一般以深水承台为主，挡水围堰结构则成为基础施工的关键结构，而目前深水区基础一般以钢套箱、钢吊箱、钢板桩围堰及钢管桩围堰施工工艺为主。

传统施工工艺的局限性：

传统的钢套箱、钢吊箱整体下放工艺对水上起重设备要求较高，施工周期长，成本高，且水文、地质条件对围堰的稳定性和下放精度带来较大难度。而钢板桩围堰由于自身刚度较小，稳定性较差，需要设置很多层内支撑才能应用于深水水域，且累计误差不易纠正，合龙难度大。钢管桩围堰已在深水区成功应用，但由于自身刚度大，插打时累计误差不易控制，且止水效果欠佳，耗材较多。

而进一步改进提出的钢管桩和U型板桩进行组合而形成的围堰，仍存在耗费材料较多，板桩柔性和防冲刷性能有待进一步提高，操作还不够简单、快捷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种长刚性管桩与短柔性板桩组合深水围堰，耗费材料更少，板桩适应性和防冲刷能力更好，操作更简单、快捷。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现： 

一种长刚性管桩与短柔性板桩组合深水围堰，包括钢板桩、钢管桩和围囹，所述钢管桩通过锁口与其间钢板桩连接，所述钢板桩长度比钢管桩短，所述钢板桩由至少两片Z型板桩活动拼接构成，Z型板桩间可相对转动，且通过设置的剪力钉限制相对滑动，所述围囹只支撑在所述钢管桩上。

作为选择，所述钢板桩入土3-6m。

作为选择，所述Z型板桩一端弯折形成公扣，另一端弯折形成母扣，两片Z型板桩间通过所述公扣和母扣相咬合而连接。

作为选择，所述相连两片Z型板桩间最大转动角为10°。

作为选择，所述围囹内围还设有内支撑。

前述本实用新型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，均为本实用新型可采用并要求保护的方案：如本实用新型，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，在此不做穷举。

本实用新型各部件作用：

钢管桩作为组合围堰主要承力结构，需要有足够的入土深度，钢板桩长度比管桩短，只作为辅助挡水结构，总体考虑为长刚性管桩加短柔性板桩组合围堰结构。钢管桩入土深度主要根据水压力、土压力、封底砼压力及水流影响下的自身稳定性进行确定。钢板桩入土只考虑挡水效果，根据地质情况选择3-6m即可满足。结合承台水下封底，围堰自身刚度较大，能满足深水区稳定性要求。

将刚性钢管桩和柔性板桩进行组合，钢管桩通过锁口与其间钢板桩连接，围囹结构只支撑在锁口管桩上，板桩在水压下可通过自身柔性变形，锁口相互紧扣，增强封水效果。

板桩设计将传统的U型板桩分成两片Z型板桩，增加一个拐点，通过两片板桩间的扭角（最大10°），板桩宽度可随时调整（以两片AZ12板桩为例，可调大或调小4cm以上），大大改善了对管桩插打时相对间距误差的适应性。同时，将Z型板桩活动拼装并设置剪力钉，锁定板桩位置，避免相对滑动，但允许其相对转角，板桩便可同时起吊整体插打。

本实用新型的有益效果：

1、考虑将锁口钢管桩作为组合围堰主要承力结构，需要有足够的入土深度，钢板桩长度比管桩短，只作为辅助挡水结构。刚柔结合，受力明确，更节省材料。

2、围囹只支撑在管桩上，与板桩脱离，水压作用下，板桩柔性变形相互紧扣，增强封水效果，同时，河床局部冲刷比较严重时，可将板桩二次下沉即可满足封底或防护要求，防冲刷能力更强。

3、板桩柔性设计，将传统的U型板桩分解成两片Z型板桩，增加一个拐点，通过两片板桩间的扭角（一般10°0左右），板桩宽度可随意调整（以AZ12板桩为例，两片间便可调大或调小4cm以上，而传统的U型板桩调整幅度小，且只能将宽度调小，不能调大），大大改善了对管桩插打时相对间距误差的适应性。同时，柔性增强，封水效果更佳。

4、将Z型板桩活动拼装并设置剪力钉，锁定板桩位置，避免相对滑动，但允许其相对转角，板桩便可同时起吊整体插打，避免单片吊装时高空对位的困难，使操作更加简单、快捷。