[发明专利]一种深水浅覆盖层钢管锚固施工装置及方法

说明书

本发明提供了一种深水浅覆盖层钢管锚固施工装置及方法，包括插入硬岩的钢管，钢管上露出硬岩处开设有孔，孔内设置有角钢，围绕钢管上的孔设置有沙袋，钢管内灌注有混凝土，钢管上位于低潮水位以上的位置焊接有一端抵住硬岩的双拼槽钢，钢管的顶端设置有操作平台。本发明用双拼槽钢和沙袋将钢管在水下支撑，利用钢缆将钢管连成矩阵，再通过混凝土浇筑，使钢管矩阵锚固在水下硬岩中，管桩锚固简便，同时钢管稳定性也得到了有效控制，加快了速施工作业速度，保证了质量，提高了栈桥的施工进度。

技术领域

本发明属于水上栈桥施工的技术领域，更具体地，涉及一种深水浅覆盖层钢管锚固施工装置及方法。

背景技术

跨海、跨江大桥的施工建设中，常常遇到深水浅覆盖层硬岩地质。在临时钢栈桥施工过程中，为保证钢管桩承载力及稳定性两方面的要求，大多采用全断面重力式、板凳桩、钢管钻环切等方法施工。全断面重力式即首先在岸边场地上将多根钢管依靠底部混凝土链接成一个整体，然后再用起重设备吊装至设计位置，通过整体重力给钢管桩提供稳定性；板凳式钢管桩依靠硬岩提供承载力，通过安设钢管桩之间强大的横联，由单根钢管桩组合成多根钢管桩，形成多点支撑的“板凳”；钢管钻环切法是将振动锤、钢管钻和高压水泵组合形成一套“环切系统”进行施工，先形成环形桩孔，然后在孔内植入钢管桩。

但是，全断面重力式施工方式为大重量吊装，受力过大；板凳桩施工方式由于多点支撑不稳定，安全性不够；钢管钻环切形成环形桩孔的施工技术难度大。现有技术都存在消耗管理人员、工人的时间和精力，稳定性差、不易操作，同时降低了栈桥的施工效率。

因此，现有技术中亟需一种所需操作平台小，设备小，方便施工人员按需自行制造该装置，而且能够保证安全，结构简单，省时省力的技术方案。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种使钢管锚固硬岩施工方便、安全，解决了传统方式不够快速、大重量吊装、降低栈桥施工效率且费力等问题，提高了管桩稳定性的深水浅覆盖层钢管锚固施工装置及方法。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种深水浅覆盖层钢管锚固施工装置，包括插入硬岩的钢管，所述钢管上露出所述硬岩处开设有孔，所述孔内设置有角钢，围绕所述钢管上的所述孔设置有沙袋，所述钢管内灌注有混凝土，所述钢管上位于低潮水位以上的位置焊接有一端抵住所述硬岩的双拼槽钢，所述钢管的顶端设置有操作平台。

所述钢管的数量至少为四个，所述钢管呈矩阵方式布置，最外层的所述钢管上位于低潮水位以上的位置焊接有一端抵住所述硬岩的双拼槽钢，相邻两个所述钢管之间通过连接件互相连接。

所述矩阵的四个顶点处的所述钢管上焊接有两个彼此成90°角设置的一端抵住所述硬岩的所述双拼槽钢。

所述连接件为钢缆。

每根所述钢管上沿周向等间距开设有四个所述孔，每个所述孔内设置有角钢。

本发明还提供了如下技术方案：

一种深水浅覆盖层钢管锚固施工方法，包括以下步骤：

(一)将钢管排列为矩阵形状，用连接件将彼此相邻的两个所述钢管连接，在所述钢管顶端的操作平台上安放地质钻机，并在每根所述钢管上沿周向等间距钻进四个孔，将角钢吊放于孔内；

(二)将所述钢管插入水下硬岩，使所述钢管的孔位露出硬岩，并将沙袋抛置在硬岩上位于所述钢管的孔位周围处；

(三)当水位处于低潮水位时，在最外层的所述钢管上焊接双拼槽钢，其中，位于矩阵四个顶点处的所述钢管上焊接两个彼此成90°角设置的双拼槽钢，使所述双拼槽钢一端抵住所述硬岩，从而将所述钢管临时固定；

(四)在所述钢管内灌注混凝土，使所述钢管锚固于硬岩上。

所述连接件为钢缆。