本發(fā)明涉及橋梁、水利基礎(chǔ)施工領(lǐng)域，具體涉及一種鋼圍堰主動下沉糾偏的施工裝置及施工方法。

背景技術(shù)：

鋼圍堰(又名鋼套箱)通常用作橋梁的橋墩承臺擋水結(jié)構(gòu)，同時也兼作澆筑混凝土的模板。通常鋼圍堰下放入泥后依靠其自重不能下沉到設(shè)計標高，以往要通過在鋼圍堰隔艙加水或混凝土或砂石作為配重使其下沉。

在入泥深度較大時，泥的阻力會很大，即使在鋼圍堰隔艙加滿混凝土作配重，其重量也不足以使其下沉，或能下沉但很緩慢，到此施工階段以往只能通過在鋼圍堰內(nèi)外吸泥、挖土來使其下沉。《橋梁建設(shè)》2015年第45卷第6期《滬通長江大橋天生港專用航道橋3號主墩鋼圍堰施工技術(shù)》對鋼圍堰下沉挖土和吸泥施工方法進行了介紹。針對加快鋼圍堰下沉的施工方法，目前有報道的均是在圍繞吸泥方法、挖土方法上改進，如《建材與裝飾》2016年第1期《淺談潭江特大橋主橋11#墩雙壁鋼圍堰下沉》。中國發(fā)明申請(申請?zhí)?01110410917.5、申請日2011.12.12)公開了一種加快鋼圍堰組件下沉速度的吸泥方法，也就是如何改進吸泥方法使鋼圍堰下沉加快來申請專利。但是這種吸泥耗費時間長，費用較高，在鋼圍堰外部吸泥時，安全性不高，容易使鋼圍堰底部泥土內(nèi)外貫穿；另外，水的密度小，如在鋼圍堰隔艙加水作為配重往往重量不夠，加砂石則不易輸送，加混凝土則造價過高。

而以往的鋼圍堰下沉施工方法均是依靠其自重加配重或結(jié)合吸泥、挖土下沉，屬于被動下沉，以往鋼圍堰傾斜時，只有靠停止下沉快的一側(cè)吸泥，只在下沉少的一側(cè)吸泥來糾偏，費工費時。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)的不足，提供一種操作簡便、節(jié)省費用、安全且高效的鋼圍堰主動下沉糾偏的施工裝置及施工方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的鋼圍堰主動下沉糾偏的施工方法，所述鋼圍堰為矩形鋼圍堰，所述施工方法包括如下步驟：

1)在臨近鋼圍堰內(nèi)壁的鋼護筒上端面各安裝有一個鋼護筒反力牛腿；

2)在鋼圍堰內(nèi)壁的上部位置處設(shè)置有一圈鋼圍堰反力牛腿，鋼圍堰反力牛腿的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿的個數(shù)相等且呈一一對應(yīng)布置；

3)每個鋼圍堰反力牛腿的上端面各安裝一個穿心式千斤頂；

4)安裝拉桿，且拉桿的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿的個數(shù)相等；每個拉桿由上而下依次穿過相對應(yīng)的千斤頂、鋼圍堰反力牛腿和鋼護筒反力牛腿，且每個拉桿的底端通過下鎖緊件鎖緊在鋼護筒反力牛腿的下端面，每個拉桿的頂端通過上鎖緊件鎖緊在千斤頂?shù)幕钊嗣嫔希?/p>

5)啟動所有千斤頂使其活塞伸出，所有拉桿收緊，鋼圍堰受到下壓力而下沉；

6)完成步驟5)后，松動拉桿頂端的上鎖緊件，下滑上鎖緊件直至上鎖緊件擱置在千斤頂?shù)幕钊嗣嫔希缓笾貜筒襟E5)，使鋼圍堰受到下壓力再次下沉；

若在重復步驟5)時下沉出現(xiàn)偏斜，停止下沉快的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂4的動作，同時加速下沉慢的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂4收緊拉桿的動作，促使鋼圍堰1各處下沉速度不同來對鋼圍堰1進行主動糾偏；

7)重復步驟6)，直至鋼圍堰下沉至預(yù)設(shè)位置。

進一步地，所有所述鋼護筒反力牛腿呈矩形布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿中豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰水平中心線對稱布置，且左右兩側(cè)豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰豎直中心線對稱布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿中水平方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰豎直中心線對稱布置，且前后兩側(cè)水平方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰水平中心線對稱布置

進一步地，所述拉桿為鋼絞線時，所述上鎖緊件包括上錨板及安裝在所述上錨板中的上楔形夾片，所述下鎖緊件包括下錨板及安裝在所述下錨板中的下楔形夾片，所述拉桿的頂端從下往上依次穿過所述上錨板和所述上楔形夾片，所述拉桿的底端從上往下依次穿過所述下錨板和所述下楔形夾片，且所述上楔形夾片與所述下楔形夾片呈對頂布置。

進一步地，所述鋼圍堰反力牛腿與所述千斤頂之間設(shè)置有中間鎖緊件，且所述中間鎖緊件包括中間錨板及安裝在所述中間錨板中的中間楔形夾片，且所述中間楔形夾片與所述下楔形夾片呈對頂布置。

進一步地，所述拉桿為螺紋鋼時，所述拉桿的頂端和底端均通過螺母鎖緊。

一種鋼圍堰主動下沉糾偏的施工裝置，包括安裝在臨近鋼圍堰內(nèi)壁的鋼護筒上端面的鋼護筒反力牛腿、固定在鋼圍堰內(nèi)壁上部位置處的一圈鋼圍堰反力牛腿及安裝在每個鋼圍堰反力牛腿上端面的穿心式千斤頂，以及個數(shù)與鋼護筒反力牛腿個數(shù)相等的拉桿，且鋼圍堰反力牛腿的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿的個數(shù)相等且呈一一對應(yīng)布置，每個拉桿由上而下依次穿過相對應(yīng)的千斤頂、鋼圍堰反力牛腿和鋼護筒反力牛腿，且每個拉桿的底端通過下鎖緊件鎖緊在鋼護筒反力牛腿的下端面，每個拉桿的頂端通過上鎖緊件鎖緊在千斤頂?shù)幕钊嗣嫔稀?/p>

進一步地，所有所述鋼護筒反力牛腿呈矩形布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿中豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰水平中心線對稱布置，且左右兩側(cè)豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰豎直中心線對稱布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿中水平方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰豎直中心線對稱布置，且前后兩側(cè)水平方向布置的鋼護筒反力牛腿沿鋼圍堰水平中心線對稱布置。

進一步地，所述拉桿為鋼絞線時，所述上鎖緊件包括上錨板及安裝在所述上錨板中的上楔形夾片，所述下鎖緊件包括下錨板及安裝在所述下錨板中的下楔形夾片，所述拉桿的頂端從下往上依次穿過所述上錨板和所述上楔形夾片，所述拉桿的底端從上往下依次穿過所述下錨板和所述下楔形夾片，且所述上楔形夾片與所述下楔形夾片呈對頂布置。

進一步地，所述鋼圍堰反力牛腿與所述千斤頂之間設(shè)置有中間鎖緊件，且所述中間鎖緊件包括中間錨板及安裝在所述中間錨板中的中間楔形夾片，且所述中間楔形夾片與所述下楔形夾片呈對頂布置。

進一步地，所述拉桿為螺紋鋼時，所述拉桿的頂端和底端均通過螺母鎖緊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：通過千斤頂活塞的伸出來收緊拉桿，使拉桿所受的拉力轉(zhuǎn)為對鋼圍堰的下壓力，從而迫使鋼圍堰受到主動的下壓力而下沉。由于施加了主動下壓力，相當于增加了配重，故可加快鋼圍堰下沉速度，減少吸泥、挖土工作量，或減少隔艙混凝土、砂石加入量；而加壓糾偏比現(xiàn)有的單純靠吸泥糾偏迅速、準確，從而節(jié)省工程造價，并提高了施工速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鋼圍堰主動下沉糾偏的施工裝置安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例1的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實施例2的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實施例3的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：鋼圍堰1(其中：豎直中心線1.1、水平中心線1.2)、鋼護筒2、鋼護筒反力牛腿3、鋼圍堰反力牛腿4、穿心式千斤頂5(其中：活塞5.1)、拉桿6、上楔形夾片7、上錨板8、下錨板9、下楔形夾片10、中間楔形夾片11、中間錨板12、螺母13。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1所示為鋼圍堰主動下沉糾偏的施工裝置，包括安裝在臨近鋼圍堰1內(nèi)壁的鋼護筒2上端面的鋼護筒反力牛腿3、固定在鋼圍堰1內(nèi)壁上部位置處的一圈鋼圍堰反力牛腿4及安裝在每個鋼圍堰反力牛腿4上端面的穿心式千斤頂5，以及個數(shù)與鋼護筒反力牛腿3個數(shù)相等的拉桿6，且鋼圍堰反力牛腿4的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿3的個數(shù)相等且呈一一對應(yīng)布置，每個拉桿6由上而下依次穿過相對應(yīng)的千斤頂5、鋼圍堰反力牛腿4和鋼護筒反力牛腿3，且每個拉桿6的底端通過下鎖緊件鎖緊在鋼護筒反力牛腿3的下端面，每個拉桿6的頂端通過上鎖緊件鎖緊在千斤頂5的活塞5.1端面上；

其中，所有鋼護筒反力牛腿3呈矩形布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿3中豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1水平中心線1.2對稱布置，且左右兩側(cè)豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1豎直中心線1.1對稱布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿3中水平方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1豎直中心線1.1對稱布置，且前后兩側(cè)水平方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1水平中心線1.2對稱布置。

結(jié)合圖2所示，當拉桿6為鋼絞線時，上鎖緊件包括上錨板8及安裝在上錨板8中的上楔形夾片7，下鎖緊件包括下錨板9及安裝在下錨板9中的下楔形夾片10，拉桿6的頂端從下往上依次穿過上錨板8和上楔形夾片7，而拉桿6的底端從上往下依次穿過下錨板9和下楔形夾片10，且上楔形夾片7與下楔形夾片10呈對頂布置。另外，結(jié)合圖3所示，鋼圍堰反力牛腿4與千斤頂5之間也設(shè)置有中間鎖緊件，且中間鎖緊件中的包括中間錨板12及安裝在中間錨板12中的中間楔形夾片11，且中間楔形夾片11與下楔形夾片10呈對頂布置。

結(jié)合圖4所示，當拉桿6為螺紋鋼時，拉桿6的頂端和底端均通過螺母13鎖緊。

下面闡述利用上述施工裝置進行鋼圍堰主動下沉糾偏的施工方法，以下所有實施例中鋼圍堰均為矩形鋼圍堰。

實施例1

如圖2所示，采用鋼絞線作為拉桿時，具體施工方法如下：

1)在臨近鋼圍堰1內(nèi)壁的鋼護筒2上端面各安裝有一個鋼護筒反力牛腿3，所有鋼護筒反力牛腿3呈矩形布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿3中豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰水平中心線1.2對稱布置，且左右兩側(cè)豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰豎直中心線1.1對稱布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿3中水平方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰豎直中心線1.1對稱布置，且前后兩側(cè)水平方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰水平中心線1.2對稱布置；

2)在鋼圍堰1內(nèi)壁的上部位置處設(shè)置有一圈鋼圍堰反力牛腿4，鋼圍堰反力牛腿4的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿3的個數(shù)相等且呈一一對應(yīng)布置；

3)每個鋼圍堰反力牛腿4的上端面各安裝一個穿心式千斤頂5；

4)安裝鋼絞線，且鋼絞線的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿3的個數(shù)相等；每個鋼絞線由上而下依次穿過相對應(yīng)的千斤頂5、鋼圍堰反力牛腿4和鋼護筒反力牛腿3，且每個鋼絞線的底端從上往下依次穿過下鎖緊件的下錨板9和下楔形夾片10，從而通過下楔形夾10將鋼絞線底端對其鎖緊在鋼護筒反力牛腿3的下端面，每個鋼絞線的頂端從下往上依次穿過上鎖緊件的上錨板8和上楔形夾片7，上楔形夾片7擱置在千斤頂5的活塞5.1端面上，從而通過上楔形夾7將鋼絞線頂端對其鎖緊在千斤頂5的活塞5.1端面上；其中，上楔形夾片7與下楔形夾片10呈對頂布置，實現(xiàn)向下的單向滑動；

5)啟動所有千斤頂5使其活塞5.1伸出，所有鋼絞線收緊，鋼護筒2作為不動體，千斤頂5和鋼圍堰1作為活動體，鋼絞線被千斤頂5上方的上楔形夾片7、上錨板8和鋼護筒反力牛腿3下方的下楔形夾片10、下錨板9夾持，由于作用力和反作用力大小相等方向相反，故鋼絞線所受拉力轉(zhuǎn)為對鋼圍堰1的反作用力，即向下的壓力，于是鋼圍堰1受到下壓力而下沉；

6)完成步驟5)后，當千斤頂5的活塞5.1回程時，千斤頂5上方的上楔形夾片7松開，上楔形夾片7沿著鋼絞線下滑至活塞的5.1上端面上，鋼絞線底端仍通過鋼護筒2下方的下楔形夾片10和下錨板9夾持鎖緊；上楔形夾片7沿著鋼絞線下滑至活塞5.1的上端面上，然后重復步驟5)，使鋼圍堰1受到下壓力再次下沉；

由于鋼圍堰底部各處泥土阻力不一樣，鋼圍堰下沉中不可避免會有偏斜，若在重復步驟5)時下沉出現(xiàn)偏斜，停止下沉快的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂5的動作，同時加速下沉慢的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂5收緊拉桿的動作，促使鋼圍堰1各處下沉速度不同來對鋼圍堰1進行主動糾偏；也就是說，下沉快的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂5不啟動，下沉慢的千斤頂5加大壓力或者多次重復步驟6)使其下沉加速；

7)重復步驟6)，直至鋼圍堰1下沉至預(yù)設(shè)位置，最后拆除所有鋼護筒反力牛腿3、鋼圍堰反力牛腿4，從而完成鋼圍堰1主動下沉糾偏的施工。

實施例2

實施例2與實施例1的區(qū)別在于：結(jié)合圖3所示，鋼圍堰反力牛腿4與千斤頂之間設(shè)置有中間鎖緊件，且中間鎖緊件包括中間錨板及安裝在中間錨板12中的中間楔形夾片11，且中間楔形夾片11與下楔形夾片10呈對頂布置。若鋼圍堰1非常高使得鋼絞線過長，當千斤頂5的活塞5.1回程時，千斤頂5上方楔形夾片7松開，鋼絞線彈性回縮，而千斤頂5下方的中間楔形夾片11會被鋼絞線的回縮帶入中間錨板12中夾持鋼絞線，使得千斤頂5回程過程中鋼絞線也能保持受拉狀態(tài)，從而鋼圍堰1也保持受壓狀態(tài)。

實施例3

如圖3所示，采用螺紋鋼作為拉桿時，具體施工方法如下：

1)在臨近鋼圍堰1內(nèi)壁的鋼護筒2上端面各安裝有一個鋼護筒反力牛腿3，所有鋼護筒反力牛腿3呈矩形布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿3中豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1水平中心線1.2對稱布置，且左右兩側(cè)豎直方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1豎直中心線1.1對稱布置；呈矩形布置的鋼護筒反力牛腿3中水平方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1豎直中心線1.1對稱布置，且前后兩側(cè)水平方向布置的鋼護筒反力牛腿3沿鋼圍堰1水平中心線1.2對稱布置；

2)在鋼圍堰1內(nèi)壁的上部位置處設(shè)置有一圈鋼圍堰反力牛腿4，鋼圍堰反力牛腿4的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿3的個數(shù)相等且呈一一對應(yīng)布置；

3)每個鋼圍堰反力牛腿4的上端面各安裝一個穿心式千斤頂5；

4)安裝螺紋鋼，且螺紋鋼的個數(shù)與鋼護筒反力牛腿3的個數(shù)相等；每個螺紋鋼由上而下依次穿過相對應(yīng)的千斤頂5、鋼圍堰反力牛腿4和鋼護筒反力牛腿3，且每個螺紋鋼的底端穿過螺母13，從而通過螺母13將螺紋鋼底端對其鎖緊在鋼護筒反力牛腿3的下端面，每個螺紋鋼的頂端穿過螺母13，擰緊螺母13直至螺母13限位在千斤頂5的活塞5.1端面上，從而通過螺母13將螺紋鋼頂端對其鎖緊在千斤頂5的活塞5.1端面上；

5)啟動所有千斤頂5使其活塞5.1伸出，所有螺紋鋼收緊，鋼護筒2作為不動體，千斤頂5和鋼圍堰1作為活動體，螺紋鋼被螺母13鎖緊夾持，由于作用力和反作用力大小相等方向相反，故螺紋鋼所受拉力轉(zhuǎn)為對鋼圍堰1的反作用力，即向下的壓力，于是鋼圍堰1受到下壓力而下沉；

6)完成步驟5)后，當千斤頂5的活塞5.1回程時，擰動千斤頂5上方的螺母13，直至千斤頂5上方的螺母13下滑至活塞5.1的上端面上，然后重復步驟5)，使鋼圍堰1受到下壓力再次下沉；

由于鋼圍堰1底部各處泥土阻力不一樣，鋼圍堰1下沉中不可避免會有偏斜，若在重復步驟5)時下沉出現(xiàn)偏斜，停止下沉快的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂5的動作，同時加速下沉慢的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂5收緊拉桿的動作，促使鋼圍堰1各處下沉速度不同來對鋼圍堰1進行主動糾偏；也就是說，下沉快的鋼圍堰1側(cè)的千斤頂5不啟動，下沉慢的千斤頂5加大壓力或者多次重復步驟6)使其下沉加速；

7)重復步驟6)，直至鋼圍堰1下沉至預(yù)設(shè)位置，最后拆除所有鋼護筒反力牛腿3、鋼圍堰反力牛腿4，從而完成鋼圍堰主動下沉糾偏的施工。

綜上所述，本發(fā)明通過千斤頂活塞的伸出來收緊拉桿，使拉桿所受的拉力轉(zhuǎn)為對鋼圍堰的下壓力，從而迫使鋼圍堰受到主動的下壓力而下沉。由于施加了主動下壓力，相當于增加了配重，故可加快鋼圍堰下沉速度，減少吸泥、挖土工作量，或減少隔艙混凝土、砂石加入量；而加壓糾偏比現(xiàn)有的單純靠吸泥糾偏迅速、準確，從而節(jié)省工程造價，并提高了施工速度。