一种大型钢围堰封底吊挂系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及围堰施工技术领域，尤其涉及一种大型钢围堰封底吊挂系统及其使用方法。

背景技术

平潭海峡公铁两用大桥是我国第一座跨海峡公铁两用大桥。海峡大桥不同于以往建设的海湾桥，其建设所面临的风大、浪高、涌激、强台风、复杂地质等恶劣条件，尤其平潭海峡是世界上著名的三大风暴海域之一，给大桥施工带来了巨大挑战和超高风险。本桥为国内在跨海峡桥梁领域的首次尝试，无论是环境的恶劣程度，还是所面临的技术挑战和施工风险都远超国内已建成或在建的其他跨海湾桥梁。平潭海峡公铁两用大桥是世界上第一次在复杂风浪涌环境下建设海峡大桥，建成后将满足海上桥面十级大风(陆地八级风运营)环境下大桥安全运营。

在钢吊箱围堰中，围堰的封底吊挂系统的主要作用是将围堰的整体重量、封底混凝土的重量以及对底板的冲击力转转移至钢护筒上承受。目前，钢吊箱围堰主要采用的封底吊挂系统包括封底吊挂平台+吊杆，其中，封底吊挂平台为横梁和纵梁组成的框架结构，整体放置在钢护筒顶部，吊杆底端焊接在围堰底板上，顶端连接着封底吊挂平台。然而，随着桥梁设计所采用的围堰越来越大，形状变得越来越多样，采用传统的封底吊挂系统存在结构复杂、灵活性差、不经济以及不适用于复杂形状的大型钢吊箱围堰等问题。

因此，有必要提供一种简单、经济、方便的封底吊挂系统以解决上述施工中存在的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了一种大型钢围堰封底吊挂系统及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大型钢围堰封底吊挂系统及其使用方法，包括十字梁、吊杆、连接件和对拉杆，十字梁架设在钢护筒顶部，吊杆顶端通过连接件与十字梁相连，吊杆底端与底板相连，对拉杆固连在十字梁上方的吊杆上，其中，十字梁包括外套梁和伸缩梁，伸缩梁滑动连接在外套梁内，外套梁外径小于钢护筒内径，外套梁插入钢护筒内，伸缩梁端头伸出钢护筒外且与吊杆和连接件相连，或伸缩梁端头伸入外套梁内。

通过采用上述技术方案，将十字梁设计成可伸缩的形式，使十字梁可适配不同直径的钢护筒，同时在生产时，也只需将相应尺寸的方形钢筒和钢柱进行焊接切割即成，结构简单，生产成本也低；并且在安装和拆卸时，也只需将伸缩梁拉出或推入外套梁内，使用方便，也可有效的将封底混凝土的重量以及对底板的冲击力转至钢护筒承受，降低十字梁受力变形的概率。

作为对本发明的进一步说明，优选地，伸缩梁端头处开设有槽口，吊杆顶部嵌入槽口内，连接件安装在槽口上端并与吊杆相连。

通过采用上述技术方案，能增加吊杆与伸缩梁的接触面积，使连接更为稳固，还能更好限制吊杆在水平方向的移动，使吊挂重心保持位置稳定，避免十字梁或钢护筒出现局部变形的问题。

作为对本发明的进一步说明，优选地，连接件包括连接筒和连接板，若干组连接筒架设在吊杆两侧的伸缩梁上，连接板固连在连接筒上，连接板上插接有螺栓，螺栓贯穿吊杆及吊杆两侧的连接板，螺栓一端螺纹连接有螺母，螺母与连接板抵接以使连接筒和连接板夹持吊杆。

通过采用上述技术方案，设置空心的连接筒不仅能减轻重量，减少伸缩梁的负担，配合连接板的安装位置，还能使连接筒能承受较大的拉力，保证自身不被吊杆和伸缩梁的挤压而变形，进而保证吊杆能安全稳定的吊装在伸缩梁上。

作为对本发明的进一步说明，优选地，连接筒两端与连接板相连处固连有翼板，翼板固连在连接筒与连接板相互垂直的端面上。

通过采用上述技术方案，设置翼板提高连接板的连接强度，降低连接板受压变形或者位于和连接筒的相接处断裂的概率，提高连接件的使用寿命。

作为对本发明的进一步说明，优选地，位于螺栓外缘的连接板上固连有垫片，垫片外径大于螺栓外径，垫片固连在连接板端面两侧。

通过采用上述技术方案，增大连接板的受力面和厚度，提高连接板的结构强度，进一步降低连接板受力变形的概率。

作为对本发明的进一步说明，优选地，连接筒内壁拐角处固连有截面为三角形的增强杆，增强杆直角面与连接筒内壁面抵接。

通过采用上述技术方案，额外加置增强杆，以提高连接筒的结构强度，使连接筒能承受更大压力也不易形变，进而提高连接件的耐用性。

作为对本发明的进一步说明，优选地，吊杆分为多个节段，相邻的所述节段外抵接有钢板，钢板通过若干组螺钉与吊杆连接。

通过采用上述技术方案，利用多节段拼接的方式，增加吊杆的长度，以起到下放底板的作用，且通过增加相同长度的吊杆，以起到能调节固定距离的作用，进而能保证底板各处的位移量相同，保障底板端面水平防止偏转卡位。

作为对本发明的进一步说明，优选地，对拉杆两端分别连接在十字梁对角的吊杆上，对拉杆端头处固连有卡圈，卡圈外径大于对拉杆外径，卡圈与吊杆抵接。

通过采用上述技术方案，设置对拉杆能稳定吊杆位置，避免吊杆向槽口开放端移动。

本发明还提供一种大型钢围堰封底吊挂系统的使用方法，包括以下步骤：

1)在钢吊箱围堰进行下放施工前，将十字梁安装在钢护筒内设计位置，吊杆焊接在底板上；

2)围堰下放过程中，将十字梁端部的伸缩梁收回到外套梁内部；

3)围堰下放至设计位置后，将伸缩梁拉出，并用螺栓固定在外套梁端部，接着，将吊杆通过连接件吊挂于十字梁上；

4)在底板上浇筑混凝土，进行封底工作；

5)围堰封底施工完成后，割除吊杆，拆掉十字梁。

通过采用上述技术方案，使吊挂底板的工作更为简单，便于操作。

作为对本发明的进一步说明，优选地，钢护筒位于伸缩梁正下端固连有加强件，加强件包括护板和筋板，护板固连在钢护筒外壁上，若干块筋板一侧固连在护板上，护板和筋板顶部与伸缩梁底端面抵接。

通过采用上述技术方案，提高钢护筒受力端的结构强度，使钢护筒受力端不易形变。

实施本发明的，具有以下有益效果：

本发明所采用的围堰吊挂系统跟常规所采用的封底吊挂系统相比，具有结构相对比较简单、使用方便、经济性好、适用性强等优点，同时，由于封底吊挂系统为若干个封底吊挂单元分散吊挂于钢护筒上，因此承载能力相对比较大，更加适合于大型的钢吊箱围堰施工。

附图说明

图1为本发明的总装效果图；

图2是图1中A的放大图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的仰视图；

图5是图4中B的放大图；

图6是本发明的剖面图；

图7是图6中C的放大图；

图8是本发明的增强杆安装位置图。

附图标记说明：

1、十字梁；11、外套梁；12、伸缩梁；13、槽口；14、加强板；2、吊杆；21、钢板；22、加劲板；23、安装板；3、连接件；31、连接筒；32、连接板；33、翼板；34、螺栓；35、螺母；36、垫片；37、增强杆；4、对拉杆；41、卡圈；5、钢护筒；6、底板；7、加强件；71、护板；72、筋板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种大型钢围堰封底吊挂系统及其使用方法，结合图1、图3，包括十字梁1、吊杆2、连接件3和对拉杆4，钢围堰内间隔架设有多组钢护筒5，十字梁1架设在钢护筒5内侧顶部，四组吊杆2呈环状间隔分布在钢护筒5外，吊杆2顶端通过连接件3与十字梁1相连，吊杆2底端与底板5相连，对拉杆4焊接在十字梁1上方的吊杆2上。

结合图1、图3，十字梁1包括外套梁11和伸缩梁12，外套梁11为十字方形钢筒，伸缩梁12为方形钢杆，伸缩梁12滑动连接在外套梁11内，外套梁11与伸缩梁12的侧壁上均开设有孔，当伸缩梁12端头伸出外套梁11时，可在所述孔内插入销轴或螺栓，以起到固定伸缩梁12在外套梁11内位置的作用；外套梁11外径小于钢护筒5内径，外套梁11插入钢护筒5内，伸缩梁12端头可伸出钢护筒5外且与吊杆2和连接件3相连，伸缩梁12端头也可伸入外套梁11内。

结合图1、图3，将十字梁1设计成可伸缩的形式，使十字梁1可适配不同直径的钢护筒5，同时在生产时，也只需将相应尺寸的方形钢筒和钢柱进行焊接切割即成，结构简单，生产成本也低；并且在安装和拆卸时，也只需将伸缩梁12拉出或推入外套梁11内，使用方便，也可有效的将封底混凝土的重量以及对底板6的冲击力转至钢护筒5承受，降低十字梁1受力变形的概率。

结合图4、图5，钢护筒5位于伸缩梁12正下端焊接有加强件7，加强件7包括护板71和筋板72，护板71为半环状钢板，筋板72为梯形钢板，护板71焊接在钢护筒5外壁上，两块筋板72一侧焊接在护板71上，护板71和筋板72顶部与伸缩梁12底端面抵接，两块筋板72端面夹角为110°～150°；制作加强件7时，现将筋板72焊接在护板71上，再根据钢护筒5外径对护板71进行加热弯折，使护板71形成弧形，然后将护板71焊接在钢护筒5外壁上，通过护板71与筋板72的抵接，增加钢护筒5底部的受力面，提高钢护筒5受力端的结构强度，使钢护筒5受力端不易形变。

结合图2、图3，伸缩梁12端头处开设有方形的槽口13，槽口13外侧开放，吊杆2顶部嵌入槽口13内，连接件3安装在槽口13上端并与吊杆2相连，能增加吊杆2与伸缩梁12的接触面积，使连接更为稳固，还能更好限制吊杆2在水平方向的移动，使吊挂重心保持位置稳定，避免十字梁1或钢护筒5出现局部变形的问题；外套梁11端口处外通过螺钉焊接有加强板14，设置加强板14提高外套梁11的端口结构强度，使外套梁11不易受压变形。

结合图1、图6，吊杆2为两根槽钢背对背焊接在一起形成工字状，吊杆2分为多个节段，相邻的所述节段外抵接有钢板41，钢板41通过若干组螺钉与吊杆2连接，利用多节段拼接的方式，增加吊杆2的长度，以起到下放底板5的作用，且通过增加相同长度的吊杆2，以起到能调节固定距离的作用，进而能保证底板5各处的位移量相同，保障底板5端面水平防止偏转卡位；吊杆2底端两侧焊接有梯形的加劲板22，加劲板22端面竖直，吊杆2与加劲板22底部焊接有安装板23，安装板23端面面积大于吊杆2和加劲板22的底面面积，安装板23与底板6连接；设置加劲板22和安装板23增大吊杆2与底板6的接触面积及连接强度，使吊杆2位置稳定。

结合图1、图2，连接件3包括连接筒31和连接板32，连接筒31为方形钢筒，两块连接筒31抵接在吊杆2两侧的伸缩梁12上，连接筒31长度大于槽口13的宽度，连接板32为方形钢板，连接板32焊接在连接筒31一侧顶部，连接板32端面竖直，连接筒31两端与连接板32相连处焊接有翼板33，翼板33截面为梯形，翼板33的直角面分别焊接在连接筒31与连接板32相互垂直的端面上，设置翼板33提高连接板32的连接强度，降低连接板32受压变形或者位于和连接筒31的相接处断裂的概率，提高连接件3的使用寿命；连接板32上插接有螺栓34，螺栓34贯穿吊杆2及吊杆2两侧的连接板32，螺栓34一端螺纹连接有螺母35，螺母35与连接板32抵接以使连接筒31和连接板32夹持吊杆2。

结合图1、图2，位于螺栓34外缘的连接板32上焊接有垫片36，垫片36外径大于螺栓34外径，垫片36焊接在连接板32端面两侧；设置空心的连接筒31不仅能减轻重量，减少伸缩梁12的负担，配合连接板32的安装位置，还能使连接筒31能承受较大的拉力，保证自身不被吊杆2和伸缩梁12的挤压而变形，进而保证吊杆2能安全稳定的吊装在伸缩梁12上；设置垫片36增大连接板32的受力面和厚度，提高连接板32的结构强度，进一步降低连接板32受力变形的概率。

结合图7、图8，连接筒31内壁拐角处可额外焊接截面为三角形的增强杆37，增强杆37为钢制，增强杆37直角面与连接筒31内壁面抵接；根据实际施工情况，额外加置增强杆37，以提高连接筒31的结构强度，使连接筒31能承受更大压力也不易形变，进而提高连接件3的耐用性。

结合图1、图3，对拉杆4为柱状钢杆，对拉杆4两端分别连接在十字梁1对角的吊杆2上，对拉杆4端头处焊接有弧形的卡圈41，卡圈41外径大于对拉杆4外径，卡圈41与吊杆2抵接，设置对拉杆4能稳定吊杆2位置，避免吊杆2向槽口13开放端移动。

本发明还提供一种大型钢围堰封底吊挂系统的使用方法，包括以下步骤：

1)在钢吊箱围堰进行下放施工前，将十字梁1安装在钢护筒5内设计位置，吊杆2焊接在底板6上；

2)围堰下放过程中，将十字梁1端部的伸缩梁12收回到外套梁11内部；

3)围堰下放至设计位置后，将伸缩梁12拉出，并用螺栓固定在外套梁11端部，接着，将吊杆2通过连接件3吊挂于十字梁1上；

4)在底板上浇筑混凝土，进行封底工作；

5)围堰封底施工完成后，割除吊杆，拆掉十字梁。

综上所述，本发明所采用的围堰吊挂系统跟常规所采用的封底吊挂系统相比，具有结构相对比较简单、使用方便、经济性好、适用性强等优点，同时，由于封底吊挂系统为若干个封底吊挂单元分散吊挂于钢护筒上，因此承载能力相对比较大，更加适合于大型的钢吊箱围堰施工。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。