[发明专利]一种桥梁墩柱水下临时钢围堰防护装置及其施工方法

说明书

本申请涉及建筑施工技术领域，提供了一种桥梁墩柱水下临时钢围堰防护装置及其施工方法，包括：多个防护桶，下沉至水底，且分布于水下钢围堰的外围；每个防护桶包括内部有空腔的芯柱以及活动设置在芯柱的空腔内的堵头，芯柱的顶端设置有用于向芯柱的空腔内注入砂石填料的进料孔，芯柱的底端设置有出料孔；浮环，漂浮于水面；以及多个牵引绳，其一端与所述浮环连接，另一端与多个防护桶一一对应的连接，每个牵引绳穿过所述防护桶的芯柱的顶端，与该防护桶的堵头连接。本发明的可实现防护桶、牵引绳的回收和重复使用，降低了使用成本。浮环不仅可将牵引绳固定于水面，便于防护桶的回收，也实现了防护桶在水面的标记定位。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种桥梁墩柱水下临时钢围堰防护装置及其施工方法。

背景技术

桥梁施工中，部分桥梁墩柱位于江河湖泊中，部分水域水流湍急，在较大流速中修建建筑物时，将改变原来的流场，进而导致河床的冲刷，在粉细砂、细砂河床中，由于砂颗粒自重较小，且无粘聚力，极容易被河流冲走，形成建筑物前后地层掏空的现象，冲刷深度也随着建筑物的阻水面宽度的增大而增大，甚至可能有十余米或数十米的冲刷深度。

深水桥梁基础施工时，通常采用围堰兼作钻孔平台施工，钢围堰整体制造，采用气囊法下水，再浮运至墩位，在钻孔桩施工结束后，钢围堰通过升降系统和水平导向装置共同作用下精确下沉，从而为承台浇筑提供干作业的施工环境。然而，临时钢围堰尺寸较大，会面临较大的冲刷。工程中一般采用在钢围堰前后布置大粒径碎石、沙袋、石笼、膜袋混凝土的方法。但这类方法抛下的材料无法回收并周转使用，材料浪费量大。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种桥梁墩柱水下临时钢围堰防护装置及其施工方法，解决了现有桥梁墩柱钢围堰防护材料无法回收利用的问题。

第一方面，本发明提出一种桥梁墩柱水下临时钢围堰防护装置，包括：

多个防护桶，下沉至水底，且分布于水下钢围堰的外围；每个防护桶包括内部有空腔的芯柱以及活动设置在所述芯柱的空腔内的堵头，所述芯柱的顶端设置有用于向芯柱的空腔内注入砂石填料的进料孔，所述芯柱的底端设置有用于排出砂石填料的出料孔，所述堵头用于封堵或开启所述出料孔；

浮环，漂浮于水面，位于桥梁墩柱周围；以及

多个牵引绳，其一端与所述浮环连接，另一端与多个防护桶一一对应的连接，每个牵引绳穿过所述防护桶的芯柱的顶端，与该防护桶的堵头连接。

进一步地，所述堵头为锥台结构，其顶端面积小于底端面积，所述堵头的底端面积大于所述出料孔的口径，且堵头的底端面积小于芯柱的空腔的直径，所述堵头的底端还设置有尖锥部，所述尖锥部的底端为尖刺端，所述尖锥部穿过所述出料孔伸出至所述芯柱的底端外。

通过在堵头的底端设置尖锥部，使防护桶下沉至水底时，尖锥部可扎入水底河床，防护桶不易位移，防护效果更好。另外，尖锥部扎入河床后，在河床上形成尖锥孔，且在尖锥部的挤压作用下，使河床在尖锥孔周围的砂石紧密而稳固，而回收防护桶后，防护桶内的砂石填料掉落至该尖锥孔内，填补河床砂石在尖锥孔处的流失，稳固了河床。

进一步地，所述堵头的顶端设置有缓冲件，所述缓冲件包括弹簧和减震片，所述弹簧的一端与所述堵头的顶端连接，所述弹簧的另一端连接减震片。

通过缓冲件的作用，避免牵引绳向上提拉堵头时，堵头冲撞芯柱的撞击力过大而造成芯柱变形或破损，延长使用寿命。

进一步地，所述减震片上设置有通孔，所述牵引绳穿过所述减震片上的通孔与所述堵头连接，所述弹簧有多个，均匀分布于所述减震片的通孔周围。

通过使牵引绳穿过减震片上的通孔，并将弹簧分布在其周围，使堵头受拉力上顶时，减震片与芯柱接触面较大，减震效果更好，并且限制了冲撞过程中堵头的偏移和倾斜，避免堵头损伤芯柱的内壁。