[發明專利]一種跨海橋梁墩柱及承臺的水下施工裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201910542753.8
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110258601B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李濤;祝建華
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;E02D19/04;E02D5/40;E02D33/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 宮旭

本發明公開一種跨海橋梁墩柱及承臺的水下施工裝置及施工方法，屬于橋梁建造技術領域，本發明的裝置通過包括：浮體，浮體上裝載有圍堰組件，還包括：用于限制浮體移動范圍的定位組件，定位組件包括：配重件，配重件通過剛性管件與浮體連接，其中，剛性管件可相對于浮體上下移動，浮體底部的剛性管件上至少連接有兩個可改變體積大小的形變件，形變件中部具有內腔，位于內腔的剛性管件表面設有開孔。本發明實現在深水急流的河道或海域內施工建造的樁基，樁基建造過程不受水位變化、水流流速變化的影響，樁基建造速度快且質量高。

技術領域

本發明屬于橋梁建造技術領域，具體涉及一種跨海橋梁墩柱及承臺的水下施工裝置及其施工方法。

背景技術

目前，我國已經能夠熟練建造長、大跨徑、深水基礎橋梁，但是，在我國現行的橋墩施工過程中，尤其是在深水急流的河道或海域內施工時，還存在一定的問題，因為，橋墩的施工多是在水面以上進行，有些河流水位隨季節性變化較大，或者其他原因引起水位變化(如：下游水壩蓄水)，有些海域在某些時段水位也存在較大的變化，從而造成正在施工中的橋墩被淹沒，這樣就會終止橋墩的施工，只有等待水位退去后才能進行橋墩施工，如果遇到某些特殊情況致使水位不能退去，橋梁的建設只能放棄或者重建，造成巨大的投資損失，同時在深水急流的河道或海域內施工時對施工設備具有一定水流沖擊導致建造的樁基質量不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種跨海橋梁墩柱及承臺的水下施工裝置及其施工方法，實現在深水急流的河道或海域內施工建造的樁基，樁基建造過程不受水位變化、水流流速變化的影響，樁基建造速度快且質量高。

本發明為實現上述目的所采取的技術方案為：跨海橋梁墩柱及承臺的水下施工裝置，包括：浮體，浮體上裝載有圍堰組件，還包括：

用于限制浮體移動范圍的定位組件，定位組件包括：配重件，配重件通過剛性管件與浮體連接，

其中，剛性管件可相對于浮體上下移動，浮體底部的剛性管件上至少連接有兩個可改變體積大小的形變件，形變件中部具有內腔，位于內腔的剛性管件表面設有開孔。

本發明利用浮體運載圍堰組件用于快速在海面或河面運載樁基施工的必要組件，在浮體上預先將圍堰組件排布設計好，在浮體到達定位點，通過振動樁錘將浮體上的圍堰組件直接壓入水底，可在急流水域快速施工，省去排布時間，在施工過程中，控制浮體來使圍堰組件上端部始終保持高于水面高度，為實現浮體在水域中停留于定位點，通過定位組件實現限制浮體在水域中的移動范圍，利用配重件沉入水底并將配重件與剛性管件之間進行連接，這樣用于實現對浮體的移動限制，通過在剛性管件上設計可改變體積大小的形變件來降低急流水域的水流對剛性管件的沖擊影響，具體的：利用剛性管件上的開孔注入介質到形變件內使形變件產生體積形變，改變流經形變件表面的水流流線長度，降低形變件附近水體流速以及產生馬蹄形旋渦的幾率，以此來實現降低急流水域對樁基建造過程中的水流沖擊影響，保證樁基建造速度快且質量高。

具體的，圍堰組件由若干金屬管體呈多邊形排布而成，圍堰組件內側放置護筒，護筒內放置鋼筋籠，鋼筋籠外部套接有緊固組件。圍堰組件用于對護筒形成臨時性圍護，防止土和水進入圍堰組件內側，圍堰組件的高度需高于施工期間可能出現的最高水位，在圍堰組件可能高度位置不夠時，通過在浮體上部直接對圍堰組件上的各金屬管體進行焊接來滿足高度要求。

具體的，鋼筋籠直徑小于護筒內徑，緊固組件沿Z軸方向排列緊固于鋼筋籠外側，緊固組件外徑小于護筒內徑。為保證所建造的樁基應對地震和急流水域下的沖擊載荷等強動力載荷對建造的混凝土樁基結構破壞，通過在鋼筋籠上設緊固組件來對鋼筋籠形成箍筋約束，提高設有約束的鋼筋籠的混凝土樁基在地震作用應變范圍內的動態性能以及對抗急流水域下沖擊載荷的能力。