[发明专利]用于埋床法预制基础施工的柔性止水装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性止水装置，尤其是一种用于在埋床法预制基础施工的过程中在预制承台与钢管复合桩之间实现封堵止水的柔性止水装置。本发明还涉及一种使用这种柔性止水装置来在预制承台与钢管复合桩之间实现封堵止水的方法。

背景技术

埋床法预制基础施工是一种新型的跨海（或江、河）大桥施工工艺。在该方法中，首先将钢管插打入海（或江、河）床中，然后往钢管内灌注水下混凝土。在混凝土凝固之后，再按照设计要求将预制的承台沉入海（或江、河）床中，并穿过钢管桩基来实现定位。埋床法预制基础施工能够降低桥梁阻水率和缩短施工工期，工程造价低，并且相比于传统的施工工艺提高了桥梁基础的耐久性。因此，埋床法预制基础施工已经在业界得到了广泛的应用。

埋床法预制基础施工的关键点在于，在沉入海（或江、河）底之后如何实现预制承台与钢管复合桩之间的封堵止水，以确保沉入海（或江、河）床的承台可以进行短期的海（或江、河）底人工施工。由于海（或江、河）底会不定时、不定向地频繁出现暗流冲击预制承台，因此预制承台在冲击力的作用下会撞向钢管复合桩。如果没有任何保护装置，则会形成二者之间的刚性碰撞，这通常会在很短时间内就对预制承台或钢管桩造成破坏。

目前，已经尝试过将钢管复合桩与预制承台完全固结在一起，即采用刚性密封止水。然而，这种方法最终在海底暗流的作用下会出现崩裂，需要进行多次固结止水才能实现其功能。

因此，希望能够提供一种用于埋床法预制基础施工的有效的止水装置，以便避免预制承台和钢管桩之间的刚性碰撞，并且能够稳定地封堵止水，从而为承台内提供一个安全稳定的施工环境。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明的目的是提供一种用于埋床法预制基础施工的形式简单、可靠度高的封堵止水装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在埋床法预制基础施工中在预制承台和复合桩之间形成密封的柔性止水装置，包括环形的橡胶带体以及嵌入在带体内的至少一层增强帘布层。其中，带体具有沿横向为波形起伏的结构，在带体的内表面上设有处于波峰区域内的第一密封筋，并且带体的两个横向侧部固定在预制承台的内表面上，从而在带体和预制承台之间形成了密封腔。带体能够在引入到密封腔内的流体压力的作用下膨胀，从而使第一密封筋与复合桩的外周面相贴合而形成密封。

通过将带体构造为具有波形起伏的结构，并且在波峰区域内设置第一密封筋，从而减小了柔性止水装置和复合桩之间的接触面积。由此，在波形起伏的带体于引入到密封腔内的流体压力作用下朝向复合桩膨胀时，能够增大和增强柔性止水装置和复合桩之间的接触应力，从而在引入到所述作用下达到良好的止水效果。

此外有利的是，由于在柔性止水装置与预制承台之间的密封腔内存在着一定的内部压力，因此可以克服海底暗流对预制承台的冲击力。这样，能够有效地避免预制承台与钢管复合桩之间出现刚性碰撞，从而极大地提高了预制承台和钢管复合桩的使用寿命和稳定性。

在一个实施例中，柔性止水装置还包括环形压板，其用于将带体的横向侧部固定在预制承台上，尤其是固定在预制承台的凹腔内。这样，带体的横向侧部通过环形压板而被压紧在预制承台的凹腔之间，从而在带体和预制承台之间形成了密封腔。在一个具体的实施例中，设置了固定件来将环形压板、带体和预制承台上固定在一起，并且通过该固定件来调节柔性止水装置的安装预紧力。由此可以实现特别紧凑以及稳定的构造。

在一个优选的实施例中，带体的横向侧部均设有朝向外侧伸出的第二密封筋。该第二密封筋用于与预制承台的内表面、尤其是预制承台的凹腔形成密封。

在另一个优选的实施例中，带体的横向侧部设有朝向内侧伸出的第三密封筋。该第三密封筋用于与环形压板形成密封。特别是，第三密封筋设于第二密封筋的外侧，尤其是设于带体的横向末端处。这样，在装配后第三密封筋可在横向上将环形压板围住，从而有利地实现针对环形压板的定位。

此外，所述第一、第二和第三密封筋的横截面为梯形或弧形的结构。

根据本发明的第二方面，提供了一种利用根据本发明的第一方面所述的柔性止水装置来在埋床法预制基础施工中在预制承台和复合桩之间形成密封的方法，包括：将带体置于预制承台的内表面上，并利用环形压板将带体的两个横向侧部固定住，从而在带体和预制承台之间形成密封腔；以及通过预制承台上的流体通道来将流体压力引入到密封腔内，使得带体在流体压力的作用下膨胀，从而使第一密封筋与复合桩的外周面相贴合而形成密封。

在一个实施例中，通过环形压板将带体的两个横向侧部固定在预制承台的凹腔内。

附图说明