水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法

水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法專利01專利背景附圖說明實(shí)施方式發(fā)明內(nèi)容權(quán)利要求榮譽(yù)表彰目錄0305020406基本信息《水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法》是山東高速集團(tuán)青島高速公路有限公司于2007年10月19日申請(qǐng)的發(fā)明專利，該專利的申請(qǐng)?zhí)枮?5，公布號(hào)為CN，公布日為2008年4月9日，發(fā)明人是姜言泉、徐慶軍、李丕明、侯福金、蔡建軍、季輝、王兆興、王廣洋、趙建銘、吳繼福、王秀芬、董支寶、范效濱。《水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法》解決了傳統(tǒng)鋼圍堰施工所需要澆筑很厚的混凝土封底，鋼材用量大，施工周期長(zhǎng)，承臺(tái)質(zhì)量不易控制的缺點(diǎn)。將水下無封底混凝土套箱與混凝土承臺(tái)澆筑成一體，混凝土套箱上部安裝臨時(shí)防浪板圍堰，承臺(tái)混凝土澆筑完成后拆除防浪板。混凝土套箱可以工廠化預(yù)制生產(chǎn)，施工質(zhì)量容易控制，安裝簡(jiǎn)便、快捷，能加快施工進(jìn)度，縮短工期、安全可靠、且經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)套箱本身可以起到防海水侵蝕的作用，提高工程的耐久性。該發(fā)明主要適于淺海作業(yè)。2014年11月6日，《水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法》獲得第十六屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。（概述圖為《水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法》摘要附圖）專利背景專利背景2007年10月前，中國國內(nèi)外水下高樁承臺(tái)全部采用傳統(tǒng)的鋼吊箱法，其鋼吊箱圍堰是為水中高樁承臺(tái)施工而設(shè)計(jì)的臨時(shí)阻水結(jié)構(gòu)，其作用是通過鋼吊箱圍堰的側(cè)板和底板阻水，為承臺(tái)施工提供無水的干處施工環(huán)境。鋼吊箱施工需首先在加工廠將鋼圍堰加工成型，用大型船舶或浮運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，用大型浮吊安裝，液壓設(shè)備下沉就位后，設(shè)置吊桿錨固，經(jīng)過水下人工堵漏后澆筑至少1～2米厚的水下封底混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，抽出套箱內(nèi)的水，進(jìn)行封底混凝土整平后，才能進(jìn)行承臺(tái)施工。承臺(tái)完成后，拆除鋼吊箱。此法施工工期長(zhǎng)，水上作業(yè)量大，材料用量大，承臺(tái)施工質(zhì)量不易控制。如果一次封底不成功，則二次封底時(shí)可能造成承臺(tái)底標(biāo)高的抬高，給施工帶來很大風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容專利目的改善效果技術(shù)方案發(fā)明內(nèi)容專利目的《水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法》的目的在于提供一種水下無封底混凝土套箱，該套箱采用工廠化預(yù)制，質(zhì)量容易控制，安裝方便、快捷，能加快施工進(jìn)度，同時(shí)混凝土套箱本身可作為永久結(jié)構(gòu)防止承臺(tái)免受海水侵蝕，提高了主體結(jié)構(gòu)的耐久性。該發(fā)明還提供了水下無封底混凝土套箱在實(shí)施水下高樁承臺(tái)建造施工中的應(yīng)用方法。

技術(shù)方案水下無封底混凝土套箱，其特征在于，柱狀箱體的上部敞口，底部設(shè)有箱底，柱面箱墻封閉；箱體的內(nèi)墻面與承臺(tái)的外表面之間設(shè)有間隙，箱體高度同承臺(tái)尺寸一致；箱底部預(yù)留孔數(shù)量和同一個(gè)墩位的鉆孔灌注樁數(shù)量相同，預(yù)留孔的直徑比鉆孔樁鋼護(hù)筒的直徑要大，預(yù)留孔的中心同鉆孔灌注樁的中心相對(duì)位置相對(duì)應(yīng)；箱墻頂部預(yù)埋用于連接防浪板的預(yù)埋螺栓，箱底部預(yù)留孔周圈設(shè)置止水氣囊預(yù)留槽；箱底內(nèi)預(yù)埋錨固鋼板。水下無封底混凝土套箱應(yīng)用方法，其特征在于，將水下無封底混凝土套箱與混凝土承臺(tái)澆筑成一體，混凝土套箱上部安裝臨時(shí)防浪板圍堰，承臺(tái)混凝土澆筑完成后拆除防浪板。具體施工方法，其步驟是：1）混凝土套箱預(yù)制：混凝土套箱在預(yù)制場(chǎng)整體預(yù)制，整體吊裝出運(yùn)；2）混凝土套箱吊運(yùn)及安裝固定：套箱預(yù)制完成后，采用起重船裝船出運(yùn)到指定墩位，現(xiàn)場(chǎng)采用起重船安裝，混凝土套箱下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置；利用吊架臨時(shí)懸掛在鋼護(hù)筒上，并利用反壓牛腿臨時(shí)固定；3）對(duì)安裝在套箱底部預(yù)留槽與鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒之間的止水氣囊進(jìn)行充氣止水；止水后抽干套箱內(nèi)的水，并調(diào)整套箱水平和上下位置，用連接鋼板將混凝土套箱內(nèi)底板上預(yù)埋鋼板與鉆孔樁鋼護(hù)筒進(jìn)行焊接固定，撤除起重船吊鉤和反壓牛腿，從而完成體系轉(zhuǎn)換；混凝土套箱安裝后的頂面與承臺(tái)混凝土平齊；改善效果《水下無封底混凝土套箱及其應(yīng)用方法》取消了大型混凝土封底，混凝土套箱采用工廠化預(yù)制，質(zhì)量容易控制，安裝方便、快捷，能加快施工進(jìn)度，縮短施工周期，減少水上作業(yè)量，同時(shí)混凝土套箱本身可作為永久結(jié)構(gòu)防止承臺(tái)免受海水侵蝕，提高了主體結(jié)構(gòu)的耐久性。具有快速、經(jīng)濟(jì)、安全、高效、工程更耐久的特點(diǎn)。實(shí)踐證明，該技術(shù)不但容易保證承臺(tái)質(zhì)量、提高結(jié)構(gòu)耐久性，而且施工方便、快捷、高效具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，為大橋建設(shè)節(jié)省了投資，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明附圖說明圖1是混凝土套箱及其施工結(jié)構(gòu)圖；圖2是反壓牛腿示意圖；圖3是混凝土套箱施工總工藝流程圖。圖中：1混凝土套箱，2鋼護(hù)筒，3反壓牛腿，4抱箍，5螺栓，6砂漿，7止水膠囊，8錨筋，9錨固鋼板，10連接鋼板，11預(yù)埋螺栓，12止水橡膠條，13防浪板，14型鋼加筋肋。

權(quán)利要求權(quán)利要求1.水下無封底混凝土套箱，其特征在于，柱狀箱體的上部敞口，底部設(shè)有箱底，柱面箱墻封閉；箱體的內(nèi)墻面與承臺(tái)的外表面之間設(shè)有間隙，箱體高度同承臺(tái)尺寸一致；箱底部預(yù)留孔數(shù)量和同一個(gè)墩位的鉆孔灌注樁數(shù)量相同，預(yù)留孔的直徑比鉆孔樁鋼護(hù)筒的直徑要大，預(yù)留孔的中心同鉆孔灌注樁的中心相對(duì)位置相對(duì)應(yīng)；箱墻頂部預(yù)埋用于連接防浪板的預(yù)埋螺栓，箱底部預(yù)留孔周圈設(shè)置止水氣囊預(yù)留槽；箱底內(nèi)預(yù)埋錨固鋼板。2.水下無封底混凝土套箱應(yīng)用方法，其特征在于，將水下無封底混凝土套箱與混凝土承臺(tái)澆筑成一體，混凝土套箱上部安裝臨時(shí)防浪板圍堰，承臺(tái)混凝土澆筑完成后拆除防浪板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下無封底混凝土套箱應(yīng)用方法，其特征在于，步驟是：1）混凝土套箱預(yù)制：混凝土套箱在預(yù)制場(chǎng)整體預(yù)制，整體吊裝出運(yùn)；2）混凝土套箱吊運(yùn)及安裝固定：套箱預(yù)制完成后，采用起重船裝船出運(yùn)到指定墩位，現(xiàn)場(chǎng)采用起重船安裝，混凝土套箱下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置；利用吊架臨時(shí)懸掛在鋼護(hù)筒上，并利用反壓牛腿臨時(shí)固定；3）對(duì)安裝在套箱底部預(yù)留槽與鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒之間的止水氣囊進(jìn)行充氣止水；止水后抽干套箱內(nèi)的水，并調(diào)整套箱水平和上下位置，用連接鋼板將混凝土套箱內(nèi)底板上預(yù)埋鋼板與鉆孔樁鋼護(hù)筒進(jìn)行焊接固定，撤除起重船吊鉤和反壓牛腿，從而完成體系轉(zhuǎn)換；混凝土套箱安裝后的頂面與承臺(tái)混凝土平齊；實(shí)施方式實(shí)施方式主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如圖1，該方案技術(shù)結(jié)構(gòu)分為永久結(jié)構(gòu)和臨時(shí)結(jié)構(gòu)兩部分。其中永久結(jié)構(gòu)部分包括：混凝土套箱1、錨固鋼板9、止水膠囊7等；臨時(shí)結(jié)構(gòu)部分包括：防浪板3、反壓牛腿3、吊架、止水橡膠條12?；炷撂紫?（鋼筋砼套箱）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝說明：柱狀箱體的上部敞口，底部設(shè)有箱底，柱面箱墻封閉；箱體的內(nèi)墻面與承臺(tái)的外表面之間設(shè)有間隙，箱體高度同承臺(tái)尺寸一致；箱底部預(yù)留孔數(shù)量和同一個(gè)墩位的鉆孔灌注樁數(shù)量相同；箱墻頂部預(yù)埋用于連接防浪板的預(yù)埋螺栓11，箱底部預(yù)留孔周圈設(shè)置止水氣囊預(yù)留槽；箱底內(nèi)預(yù)埋錨固鋼板9，與錨固鋼板9一體的錨筋8位于箱底內(nèi)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)：混凝土采用海工耐久混凝土，保護(hù)層厚度取50毫米?；炷恋呐渲脩?yīng)選用優(yōu)質(zhì)水泥和級(jí)配良好的優(yōu)質(zhì)骨料，水泥以及骨料應(yīng)符合交通部標(biāo)準(zhǔn)《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》（JTJ275-2000）的規(guī)定及規(guī)范要求。套箱預(yù)