一种钢板桩与土坝组合围堰的制作方法

本实用新型涉及桥梁工程施工技术领域，具体而言，涉及一种钢板桩与土坝组合围堰。

背景技术：

目前涉水桥墩围堰有土围堰、土袋围堰、钢板桩围堰、钢围堰、钢筋混凝土沉井围堰，不同类型的围堰，试用条件各不相同。

在从化市区的从化大桥其桥墩基础工程修建时，由于跨越广州市饮用水源保护河流刘溪河，因此河道管理部门、环境监察部分均对涉水桥墩基础的修建提出了具体要求，包括限制筑岛施工范围，严禁筑岛施工改变河水浊度，影响水源质量。且还存在着河床覆盖层薄、钢板桩无法打入河床形成足够锚固深度的难点。因此需要提供一种可解决上述问题的围堰体系。

技术实现要素：

本实用新型的目的包括提供一种钢板桩与土坝组合围堰，其能够限制土坝围堰放坡与占用河道宽度，控制围堰施工作业范围，减小围堰阻水面积、提高抗渗能力、整体稳定性强。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种钢板桩与土坝组合围堰，包括内层钢板桩、外层钢板桩、以及内层钢板桩与外层钢板桩围合形成的土坝填充区域，内层钢板桩的内侧设有固脚防倾覆圈梁。

进一步地，还设有若干对拉杆，对拉杆设置于土坝填充区域中，对拉杆一端固定于内层钢板桩，另一端固定于外层钢板桩。

进一步地，还设有若干内支撑杆，内支撑杆设置于内层钢板桩的围合区域中，内支撑杆的两端分别固定于内层钢板桩的相对两侧。

进一步地，内层钢板桩与外层钢板桩均设有围檩。

进一步地，固脚防倾覆圈梁的顶部设有排水沟。

进一步地，内层钢板桩的围合区域中设有基坑底面混凝土垫层，以及设置于基坑底面混凝土垫层上方的承台。

进一步地，外层钢板桩配置有定位加固桩，定位加固桩浇筑先于外层钢板桩安装。

进一步地，还设有引道填充区域，引道填充区域于一端面处与土坝填充区域贯通连接且形成贯通处接面，外层钢板桩避开贯通处接面设置。

一种少覆土层缓倾基岩河床堪岩承台围堰工法，包括以下步骤：

a.确定筑岛范围，靠岸一侧现行倾填渣土形成上岛通道，岛面外缘比内层钢板桩位置宽且岛面高于施工水面；

b.旋挖钻机设备进场施工外层钢板桩的定位桩，成孔后灌注混凝土至岛面，预埋型钢作为外层钢板桩围堰的定位加固桩；

c.旋挖钻机撤场，打桩机械上岛插打外层钢板桩，测量定位钢板桩轴线，先行插打外侧定位角桩，安装导梁，分别沿导梁上、下游两个方向插打，最后插打上下游短边钢板桩至岸边，形成u型半封闭钢围堰；

d.撤出设备，围堰填筑至设计高程，铺设钻孔作业垫层，完成基础桩施工；

e.撤出钻孔桩施工设备，铺设作业垫层，插打围堰内层钢板桩；

f.开挖围堰至河床岩面，平整后沿钢板桩脚四周安装模板，灌注混凝土形成固脚防倾覆圈梁；

g.固脚防倾覆圈梁混凝土强度满足要求后，继续施工承台。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、内层钢板桩与外层钢板桩起到限制土坝围堰放坡、限制土坝围堰占用河道宽度，控制并减小围堰施工作业范围；

2、内层钢板桩与外层钢板桩能够防止土坝被河流冲刷、流失、坍塌，减小围堰阻水面积、提高抗渗能力；

3、内层钢板桩与外层钢板桩之间填土形成土坝，增加围堰重力，提高围堰整体稳定，抗河水洪峰冲刷能力，进一步提高围堰防水、防渗能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供钢板桩与土坝组合围堰的俯视图；

图2为本实用新型实施例提供钢板桩与土坝组合围堰设有引道的俯视图；

图3为图2的竖向剖视图；

图4为图3中a处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例提供少覆土层缓倾基岩河床堪岩承台围堰工法的工序示意图。

图标：100-内层钢板桩，110-对拉杆，120-内支撑杆，130-围檩，200-外层钢板桩，300-土坝填充区域，400-固脚防倾覆圈梁，500-承台，510-基坑底面混凝土垫层，600-引道填充区域，610-贯通处接面，700-施工期最高水位，710-河床基岩面，720-围堰填土坡脚线，730-钢板桩中轴线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1至图4，图1至图4提供了一种钢板桩与土坝组合围堰。

本实用新型的目的在于提供一种钢板桩与土坝组合围堰，其能够限制土坝围堰放坡与占用河道宽度，控制围堰施工作业范围，提高围堰阻水、抗渗能力，围堰整体稳定性强。适用于施工作业范围受限制、河床覆盖层薄、钢板桩无法打入河床形成足够锚固深度、水深3～5m、流速1～3m/s的浅滩。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

请参照图1至图3，一种钢板桩与土坝组合围堰，包括内层钢板桩100、外层钢板桩200、以及内层钢板桩100与外层钢板桩200围合形成的土坝填充区域300。

发明人发现，在桥梁工程施工涉及到应用水源保护河流的情况时，存在难点包括严禁筑岛施工改变河水浊度、影响水源质量、被限制筑岛施工范围，提高了涉水桥墩基础修建的难度和要求。

据此发明人发明了一种钢板桩与土坝组合围堰，采用两层钢板桩围合成土坝填充区域300，于土坝填充区域300中填土形成土坝，土坝可采用渗透系数小的粘性土类填筑形成。两层钢板桩包括内层钢板桩100与外层钢板桩200，于内层钢板桩100的中心预留承台500的浇筑修建空间。

其中内层钢板桩100与外层钢板桩200起到限制土坝围堰放坡、限制土坝围堰占用河道宽度，控制并减小围堰施工作业范围。且内层钢板桩100与外层钢板桩200能够防止土坝被河流冲刷、流失、坍塌，提高围堰阻水、抗渗能力。内层钢板桩100与外层钢板桩200之间填土形成土坝，增加围堰重力，提高围堰整体稳定，抗河水洪峰冲刷能力，进一步提高围堰防水、防渗能力。

综上，这样的钢板桩与土坝组合围堰能够限制土坝围堰放坡与占用河道宽度，控制围堰施工作业范围，提高围堰阻水、抗渗能力，围堰整体稳定性强。

请参照图3，图3中展示了施工期最高水位700的示意，在钢板桩与土坝组合围堰的方案中，钢板桩限定的土坝的设计高程必是高于施工期最高水位700的高度。

需要说明的是，上述的钢板桩与土坝组合围堰的结构形式如图1所示，用于河流中远离两岸的桥墩、需要辅助栈桥进行工装的移动的情形。

针对靠近两侧河岸的河流中桥墩修建，涉及到引道，依据上述相同的发明构思，有如下方案：请参照图2，图2中展示了引道和河床基岩面710，在内层钢板桩100、外层钢板桩200以及土坝填充区域300的结构形式下，还设有引道填充区域600。引道填充区域600于一端面处与土坝填充区域300贯通连接且形成贯通处接面610，外层钢板桩200避开贯通处接面610设置，外层钢板桩在通道与围堰结合部未封闭，与通道深水区两侧钢板桩相互连接。其中引道填充区域600用于填土以形成引道，提供工装行走路径。

进一步地，请参照图3，内层钢板桩100的内侧设有固脚防倾覆圈梁400，固脚防倾覆圈梁400用于防止无锚固深度钢板桩脚向内变形，提高钢板桩稳定性。固脚防倾覆圈梁400的顶部还可设有排水沟，兼具排水功能，增加堰内基坑壁稳定。

进一步地，请参照图3和图4，组合围堰还设有若干对拉杆110，对拉杆110设置于土坝填充区域300中，对拉杆110一端固定于内层钢板桩100，另一端固定于外层钢板桩200。通过对拉杆110限制内层钢板桩100与外层钢板桩200变形，提高整体稳定性。

进一步地，还设有若干内支撑杆120，内支撑杆120设置于内层钢板桩100的围合区域中，内支撑杆120的两端分别固定于内层钢板桩100的相对两侧。内支撑可采用φ500～650mm、壁厚t10～15mm钢管桩，具体型号、布置可根据安全需要确定，长度根据围堰大小裁取。通过内支撑杆120限制内层钢板桩100变形，提高整体稳定性。

进一步地，内层钢板桩100与外层钢板桩200均设有围檩130。围檩130可采用工字型钢或h型钢，型号根据安全需要选用。

进一步地，内层钢板桩100的围合区域中设有基坑底面混凝土垫层510，以及设置于基坑底面混凝土垫层510上方的承台500。

进一步地，外层钢板桩200配置有定位加固桩，定位加固桩浇筑先于外层钢板桩200安装。通过定位加固桩对外层钢板桩200予以定位，且增强抗变形能力。可预埋型钢作为外层钢板桩200围堰的定位加固桩。具体为旋挖钻孔设备进场施工外层钢板桩200的定位桩，定位桩径φ＝80cm，成孔后灌注混凝土至岛面，预埋型钢作为外层钢板桩200围堰的定位加固桩。

实施例2

请结合参照图5，本实施例提供一种少覆土层缓倾基岩河床堪岩承台500围堰工法，包括以下步骤：

a.确定筑岛范围，靠岸一侧现行倾填渣土形成上岛通道，岛面外缘比内层钢板桩100位置宽且岛面高于施工水面；

b.旋挖钻机设备进场施工外层钢板桩200的定位桩，成孔后灌注混凝土至岛面，预埋型钢作为外层钢板桩200围堰的定位加固桩；

c.旋挖钻机撤场，打桩机械上岛插打外层钢板桩200，测量定位钢板桩轴线，先行插打外侧定位角桩，安装导梁，分别沿导梁上、下游两个方向插打，最后插打上下游短边钢板桩至岸边，形成u型半封闭钢围堰；

d.撤出设备，围堰填筑至设计高程，铺设钻孔作业垫层，完成基础桩施工；

e.撤出钻孔桩施工设备，铺设作业垫层，插打围堰内层钢板桩100；

f.开挖围堰至河床岩面，平整后沿钢板桩脚四周安装模板，灌注混凝土形成固脚防倾覆圈梁400；

g.固脚防倾覆圈梁400混凝土强度满足要求后，继续施工承台500。

其中步骤a中确定筑岛范围前需进行钢板桩围堰设计工作，岛面外缘比内层钢板桩100预设位置要宽且高度比施工水面要高，例如宽出1.8m，筑岛高度比施工水面高0.5m。如图1和图2中展示了围堰填土坡脚线720，其处于钢板桩中轴线730之外。

在筑岛操作中，测量确定筑岛范围后，采用渣土材料倾填岸坡与基础施工岛面连接通道，逐步向筑岛位置倾填筑岛；外层钢板桩200插打完成后，内侧采用粘贴填筑至设计高程。

步骤c关于外层钢板桩200的安装具体包括：测量确定外层钢板桩200轴线，先行插打导梁定位桩，安装导梁；外层钢板桩200直接采用震动锤插打，插打至基岩面既停止，完成后打桩设备退场；旋挖钻机进场钻孔施工外层钢板桩200四角定位桩，成孔后灌注水下混凝土至岛面，预埋型钢定位桩与混凝土内；继续插打上下游侧钢板桩至岸边，外层钢板桩200形成半封闭u型围堰；围堰内填土至设计高程

其中在钢板桩安装使用之前，需对钢板桩进行检查检验，以及对平时堆放进行合理安排。

步骤e关于内层钢板桩100的安装具体包括：按设计方案测定钢板桩设计轴线，设置钻孔作业标志；测量定位内层钢板桩100轴线，先行插打上游侧角桩、下游侧定位桩，安装导梁；自上游角桩处往下游逐根或逐组插打，完成后拆除导梁，插打过程中适时监测钢板桩轴线，并及时纠偏；剩下5～6根时停止插打，测量下游侧短边轴线长度，根据误差纠偏，配桩；在短边插打合拢钢板桩。

需要说明的是，上述的少覆土层缓倾基岩河床堪岩承台500围堰工法适用于在河岸边、涉及有引道的水中桥墩包括实施例1中钢板桩与土坝组合围堰的修建工法。当未处于岸边、不涉及引道的填充考量时，相应地不需要进行引道填土作业。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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