一种用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置及方法与流程

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1.本发明属于水下作业围护技术领域，涉及一种用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置及方法。

背景技术：

2.桥梁的水中墩柱尤其是浪溅区和干湿交替区域，容易产生由于冻融循环、氯离子侵蚀、水流冲蚀等形成的混凝土破损和钢筋锈蚀等病害，这类病害一旦产生对桥梁下部结构的耐久性及桥梁整体寿命的影响巨大，因此需要及时发现并进行修复处理；这些病害大多位于水位线上下一定范围内，修复处理时需要一定的水面以下墩柱部分的作业。
3.目前，水下墩柱的修复技术主要是增大截面法、夹克法和水下涂装法，其中增大截面法施工需要干作业，采用钢板桩围堰或沉箱围堰的辅助方式，该方法辅助工程费用远超本身的加固作业，围堰需要大型打拔设备或者需要进行水下混凝土封底施工，对于大量水中墩柱施工代价太高，往往是不得已的情况下才去实施；夹克法和水下涂装法虽然不需要围堰，但是这两种方法为水下湿作业，混凝土表面处理需要潜水员进行，作业难度也非常大，施工质量无法保证。因此，急需设计一种小型简易围护装置及方法，针对浪溅区水下部分墩柱进行干法施工。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置及方法。
5.为实现上述目的，本发明所述用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置由两块半圆型钢制的围护单元拼装成圆形围护装置，施工时，将圆形围护装置套装在待施工墩柱周围，每块围护单元均包括围堰和浮箱，围堰置于浮箱内侧，浮箱外侧设有防水布，防水布的上沿与浮箱外侧通过第一扎带进行扎紧密封，下沿与墩柱表面通过第二扎带进行扎紧密封。
6.作为本发明的进一步技术方案，两块半圆型钢制的围护单元之间通过螺栓为拼装一体。
7.作为本发明的进一步技术方案，所述围堰和浮箱交接处安装有缀板，围护装置通过围堰的底梁以及连接梁固定安装在待施工墩柱上。
8.作为本发明的进一步技术方案，所述围堰的底梁能铺设格栅跳板作为操作平台使用。
9.作为本发明的进一步技术方案，防水布上设有防水拉链，防水布的上方和下方均开有圆环孔，防水布上方的圆环孔挂在浮箱外侧的挂钩上，下方的圆环孔上挂有配重块。
10.本发明实现墩柱浪溅区水下作业围护的具体过程为：
11.(1)将两块半圆型钢制的围护单元放入水中，围护单元自浮于水面，人工拖拽至待施工墩柱处；
12.(2)将两块半圆型钢制的围护单元环抱在待施工墩柱外侧，并利用螺栓连接固定，
施工人员在围堰的格栅跳板上进行浅水操作，安装好连接梁，将维护装置与墩柱的位置固定；
13.(3)施工人员在浮箱上侧进行操作，先将防水布上方挂在浮箱上，并将防水拉链拉好，使防水布成环型包裹状态，并扎紧上部的第一扎带，使防水布与浮箱之间紧密连接形成隔水空间；
14.(4)将配重块挂在防水布下沿，沉入水下，并将下部的第二扎带拉紧，此时防水布与浮箱和围堰共同形成一个封闭空间；
15.(5)抽走待施工墩柱与防水布之间的水，此时由于水压和毛细作用，浮箱下部的防水布密贴待施工墩柱，防止底部进水；浮箱的底部以底梁为骨架、防水布为面，形成一个无水底部；
16.(6)向浮箱内注水，下沉至所需施工位置，施工人员进行围堰内作业；
17.(7)作业完成后，进行反向操作，完成墩柱的围护施工以及围护装置的回收。
18.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
19.(1)该装置结构轻巧，构造简单，方便加工，造价低廉；现场施工现场安装方便，不需大型辅助施工机具；
20.(2)该装置单件重1085kg，仅需常规运载车辆及小型吊装车辆即可进行转运，也可利用自身浮力在水中进行拖拽转移；
21.(3)该装置的安装不需进行潜水作业，避免了潜水作业的高昂费用及潜在安全风险；
22.(4)该装置可重复利用，围护密封结构为柔性结构重30kg，只需用扎带扎紧即可，无需复杂的密封条等构件，同种规格可适用于多种形状尺寸的墩柱施工；
23.(5)该围护装置能通过调整护筒和围堰直径及高度推广到其他尺寸桥墩及不同水下作业深度干法施工场景中；还可以利用该装置作为干湿交易区的水下墩柱病害详细检查作业中。
附图说明：
24.图1为本发明所述围护装置的主体结构原理示意图。
25.图2为本发明所述防水布的展开结构示意图。
26.图3为本发明所述围护单元的俯视图。
27.图4为本发明所述围护单元的剖视图。
28.图5为本发明所述围护装置底部与待施工墩柱的固定连接示意图。
29.图6为本发明所述围护装置的施工过程示意图。
具体实施方式：
30.下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
31.实施例：
32.本实施例所述用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置由两块半圆型钢制围护单元在水面上组拼而成，组拼后的围护装置为圆形并环绕在待施工墩柱13周围，两块围护单元之间不需要进行防水密封，只需通过螺栓10可靠连接即可；围护单元由内侧围1堰和外侧浮
箱2组成，可以漂浮于水上，也可以通过向浮箱2内注水的方式调整位置；围堰1底部的底梁11起到固定围护装置与墩柱之间相对位置的作用，底梁11上铺设格栅跳板即可作为人员操作平台；围护装置的外侧采用带拉链的防水布3进行围合，防水布3上沿与浮箱2外侧进行扎紧密封，防水布3下沿与墩柱表面进行扎紧密封，通过小型水泵抽内部水即可实现干作业空间，本实施例所述围护装置的具体参数如表1所示。
33.表1：围护装置参数
[0034][0035][0036]
本实施例实现墩柱浪溅区水下作业围护的具体过程为：
[0037]
(1)将两块半圆型钢制的围护单元放入水中，并拖拽至待施工墩柱13处；
[0038]
(2)将两块半圆型钢制的围护单元环抱在待施工墩柱13外侧，并利用螺栓10连接固定，施工人员在围堰1的格栅跳板上进行浅水操作，安装好连接梁14，将维护装置与墩柱13的位置固定；
[0039]
(3)施工人员在浮箱2上侧进行操作，先将防水布3上方挂在浮箱2上，并将防水拉链6拉好，使防水布3成环型包裹状态，并扎紧上部的第一扎带4，使防水布3与浮箱2之间紧密连接形成隔水空间；
[0040]
(4)将配重块8挂在防水布3下沿，沉入水下，并将下部的第二扎带5拉紧，此时防水布3与浮箱2和围堰1共同形成一个封闭空间；
[0041]
(5)抽走待施工墩柱13与防水布3之间的水，此时由于水压和毛细作用，浮箱2下部的防水布3密贴待施工墩柱13，防止底部进水；浮箱2的底部以底梁为骨架、防水布为面，形成一个无水底部；
[0042]
(6)向浮箱2内注水，下沉至所需施工位置，施工人员进行围堰1内作业；
[0043]
(7)作业完成后，进行反向操作，完成墩柱的围护施工以及围护装置的回收。

技术特征：

1.一种用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置，其特征在于，所述装置由两块半圆型钢制的围护单元拼装成圆形围护装置，每块围护单元均包括围堰和浮箱，围堰置于浮箱内侧，浮箱外侧设有防水布，防水布的上沿与浮箱外侧通过第一扎带进行扎紧密封，下沿与墩柱表面通过第二扎带进行扎紧密封。2.根据权利要求1所述用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置，其特征在于，所述两块半圆型钢制的围护单元之间通过螺栓为拼装一体。3.根据权利要求2所述用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置，其特征在于，所述围堰和浮箱交接处安装有缀板，围护装置通过围堰的底梁以及连接梁固定安装在待施工墩柱上。4.根据权利要求3所述用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置，其特征在于，所述围堰的底梁能铺设格栅跳板作为操作平台使用。5.根据权利要求4所述用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置，其特征在于，所述防水布上设有防水拉链，防水布的上方和下方均开有圆环孔，防水布上方的圆环孔挂在浮箱外侧的挂钩上，下方的圆环孔上挂有配重块。6.一种采用如权利要求5所述装置实现墩柱浪溅区水下作业围护的方法，其特征在于，具体过程为：(1)将两块半圆型钢制的围护单元放入水中，围护单元自浮于水面，人工拖拽至待施工墩柱处；(2)将两块半圆型钢制的围护单元环抱在待施工墩柱外侧，并利用螺栓连接固定，施工人员在围堰的格栅跳板上进行浅水操作，安装好连接梁，将维护装置与墩柱的位置固定；(3)施工人员在浮箱上侧进行操作，先将防水布上方挂在浮箱上，并将防水拉链拉好，使防水布成环型包裹状态，并扎紧上部的第一扎带，使防水布与浮箱之间紧密连接形成隔水空间；(4)将配重块挂在防水布下沿，沉入水下，并将下部的第二扎带拉紧，此时防水布与浮箱和围堰共同形成一个封闭空间；(5)抽走待施工墩柱与防水布之间的水，此时由于水压和毛细作用，浮箱下部的防水布密贴待施工墩柱，防止底部进水；浮箱的底部以底梁为骨架、防水布为面，形成一个无水底部；(6)向浮箱内注水，下沉至所需施工位置，施工人员进行围堰内作业；(7)作业完成后，进行反向操作，完成墩柱的围护施工以及围护装置的回收。

技术总结

本发明属于水下作业围护技术领域，涉及一种用于墩柱浪溅区水下作业的围护装置及方法，围护装置由两块半圆型钢制的围护单元拼装成圆形围护装置，施工时，将圆形围护装置套装在待施工墩柱周围，每块围护单元均包括围堰和浮箱，围堰置于浮箱内侧，浮箱外侧设有防水布，防水布的上沿与浮箱外侧通过第一扎带进行扎紧密封，下沿与墩柱表面通过第二扎带进行扎紧密封；该装置结构轻巧，构造简单，方便加工，造价低廉；现场施工安装方便，不需大型辅助施工机具，能通过调整护筒和围堰直径及高度推广到其他尺寸桥墩及不同水下作业深度干法施工场景中，还可以利用该装置作为干湿交易区的水下墩柱病害详细检查作业中。柱病害详细检查作业中。柱病害详细检查作业中。