專利名稱：用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水上施工平臺(作業(yè)平臺)，尤其是一種應用于跨海大橋的橋梁預制承臺沉放于樁基基礎施工平臺的密封止水裝置。
背景技術：
現(xiàn)有橋梁承臺的制作主要有以下兩種方式一、現(xiàn)場澆制；二、工廠預制。其中，工廠預制的承臺運抵現(xiàn)場沉放于樁基連接時，大多采用施工周期短、工程質量較易控制的砼干封底形式進行。干封底砼時，基礎樁與預制承臺接連的插孔間隙的止水密封是“關鍵技術”。常規(guī)方法是在承臺樁位插孔開槽預置空囊式充氣(介質)橡膠密封圈來實現(xiàn)防水密封，就是充氣(介質)后橡膠圈膨脹，并密貼在承臺和鋼管樁壁上。其方法有如下缺點A.承臺和鋼管樁之間預留的間隙過大，橡膠密封圈截面需做的越大，在承臺套裝鋼管樁時，密封圈容易走位脫離鋼管樁樁位施工時的偏移，與承臺安裝時，可能存在軸心偏移，這樣就會導致密封圈向一個方向偏移，間隙小處，密封圈受到很大的擠壓，可能導致密封圈擠切或磨損，而且密封圈充氣(介質)后接觸不均勻；間隙大處，密封圈充氣(介質)后易出槽脫落，不能很好的實現(xiàn)止水功能；C.承臺和鋼管樁之間預留的間隙小，基礎樁樁位施工時偏移量大，不能與承臺預留孔順利對接，樁位施工精度要求過高，施工成本大，且有時難以實現(xiàn)。因此，如何提供一種可以實現(xiàn)承臺止水安全可靠、且便于承臺與鋼管樁套裝的承臺止水裝置是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是要解決基礎樁與預制承臺接連時插孔間隙的止水密封技術問題，而提供一種用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，該裝置結構簡單、安裝方便、止水效果好且能很好的補償承臺與鋼管樁安裝時軸心的偏移量。為了達到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，包括浮動密封裝置、錐形導向樁帽、浮動密封裝置固定件，其特點是錐形導向樁帽預套在樁基鋼管樁上，浮動密封裝置固定件預制在承臺上，浮動密封裝置通過浮動密封裝置固定件預制在承臺上，浮動密封裝置由軸向充氣式密封圈、浮動密封環(huán)和徑向充氣式密封圈組成，浮動密封環(huán)上下分別焊有上、下環(huán)形U形凹槽，并放置在浮動密封裝置固定件上，浮動密封環(huán)的上、下環(huán)形U形凹槽內分別放置軸向充氣式密封圈和徑向充氣式密封圈。錐形導向樁帽上半部分為一個錐形管，其錐角為20°，下半部分為一個柱形圓管，柱形圓管外徑與鋼管樁外壁孔徑相同，且與上半部分錐形管焊接在一起，柱形圓管內均勻焊接有6— 8個楔形鐵片，錐形導向樁帽內上中下分別焊接有中支撐圓環(huán)、楔形鐵片和下支撐圓環(huán)。浮動密封裝置固定件有6-8個，且均布圍繞在同一個圓周上。浮動密封環(huán)為圓環(huán)，圓環(huán)孔徑比鋼管樁直徑大20mm，所述上環(huán)形U形凹槽位于靠近浮動密封環(huán)上方外側邊緣，且槽口朝上，所述下環(huán)形U形凹槽位于靠近浮動密封環(huán)下方內側邊緣，且槽口方向指向浮動密封環(huán)圓心。當承臺套裝在鋼管樁后，軸向充氣式密封圈和徑向充氣式密封圈內充滿氣，并與鋼管樁浮動密封連接。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果
(I)本發(fā)明通過采用在鋼管樁頂端套有錐角為20°的錐形導向樁帽，能使承臺更容易套上鋼管樁。(2)本發(fā)明采用“浮動密封裝置”通過“固定件”預置在承臺上形成整套的“浮動止水裝置”，不僅能使得“浮動止水裝置”在承臺上安裝變得簡單，而且實現(xiàn)對充氣橡膠密封圈固定約束，可以使得充氣橡膠密封圈隨密封環(huán)一起移動，形成對承臺和鋼管樁的“浮動密封”，補償預制承臺的樁位預留孔和現(xiàn)場鋼管樁施工位移使安裝時存在的軸心位置偏差。( 3 )本發(fā)明的裝置采用的徑向和軸向密封圈可以隨密封環(huán)一起移動，這樣在承臺和鋼管樁套裝存在軸心偏移時，可以保持與鋼管樁軸心對中問題，避免產生鋼管樁偏向一偵牝擠壓、剪切密封圈而損壞，間隙大的一側造成密封圈充氣膨脹而翻出脫槽而被擠切破壞等情況，并且能使得密封裝置與承臺和鋼管樁接觸更加均勻，止水效果更佳，加大對鋼管樁現(xiàn)場施工位移偏差的容錯量，降低困難條件下現(xiàn)場基礎樁的樁位施工精度要求。由于以上特點，本發(fā)明在跨?；蚝拥乐械臉蛄撼信_建造與海上施工操作平臺等領域具有很強的實用價值。


圖1是本發(fā)明中預制有浮動密封裝置和固定件的承臺主視 圖2是圖1的俯視 圖3是承臺初始套入鋼管樁錐形樁帽時的主視 圖4是圖3的俯視 圖5是圖1中A的局部放大 圖6是承臺與鋼管樁套裝固定就位后的主視 圖7是圖6中B的局部放大結構示意 圖8是承臺與鋼管樁具有理想間隙時的主視 圖9是圖8的俯視 圖10是圖8中D的局部放大 圖11是承臺與鋼管樁具有最不利間隙時的主視 圖12是圖11的俯視 圖13是圖11中E的局部放大 圖14是浮動密封環(huán)的主視 圖15是圖14的俯視 圖16是圖14中F的局部放大 圖17是錐形導向樁帽的主視 圖18是圖17的俯視 圖19是圖17的仰視圖； 圖20是輔助止水密封裝置結構示意圖。
具體實施例方式以下將對本發(fā)明的一種應用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置作進一步的詳細描述。為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明。需說明的是，附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。實施例
一種用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，結構請參閱圖1至圖5，用于跨?；蚝拥乐械臉蛄撼信_建造與海上施工操作平臺時的密封止水作用。該承臺浮動止水裝置包括浮動密封裝置、錐形導向樁帽1、浮動密封裝置固定件2、錐形導向樁帽I預套在樁基鋼管樁21上，浮動密封裝置固定件2預制在承臺20上，浮動密封裝置通過浮動密封裝置固定件2預制在承臺20上，浮動密封裝置由軸向充氣式密封圈3、浮動密封環(huán)4和徑向充氣式密封圈5組成，浮動密封環(huán)4上下分別焊有上、下環(huán)形U形凹槽6，9，并且放置在浮動密封裝置固定件2上，軸向充氣式密封圈3和徑向充氣式密封圈5分別放置在浮動密封環(huán)4的上、下環(huán)形U形凹槽6，9內。具體的，請繼續(xù)參閱圖8，9和圖11，12，該承臺浮動止水裝置中，共有6-8個浮動密封裝置固定件2，所述的6-8個浮動密封裝置固定件2均布圍繞在承臺20上同一個圓周上。具體的，請繼續(xù)參閱圖1一圖13，該承臺浮動止水裝置中，軸向充氣式密封圈3、浮動密封環(huán)4和徑向充氣式密封圈5共同組成浮動密封裝置，且浮動密封裝置能在固定件2上移動，浮動密封環(huán)4是一個圓環(huán)結構，圓環(huán)孔徑根據樁基鋼管樁21的施工工藝充許偏差值而定(一般控制在$樁±10mm)，即環(huán)孔制成比鋼管樁21直徑大20mm的孔徑，浮動密封環(huán)上下分別焊有上、下環(huán)形U形凹槽6，9，上環(huán)形U形凹槽6位于靠近浮動密封環(huán)4上方外側邊緣，且槽口朝上，下環(huán)形U形凹槽9位于靠近浮動密封環(huán)4下方內側邊緣，且槽口方向指向浮動密封環(huán)4圓心。具體的，請繼續(xù)參閱圖14，15、圖16，該承臺浮動止水裝置中，還包括軸向充氣式密封圈充氣孔7和徑向充氣式密封圈充氣孔8，軸向充氣式密封圈充氣孔7位于上環(huán)形U形凹槽6內側，徑向充氣式密封圈充氣孔8位于下環(huán)形U形凹槽9上側，且與浮動密封環(huán)4構成一個通孔。具體的，請繼續(xù)參閱圖1-圖16，該承臺浮動止水裝置中，還包括軸向充氣式密封圈3和徑向充氣式密封圈5，軸向充氣式密封圈3放置于浮動密封環(huán)4的上環(huán)形U形凹槽6內，且初始時不充氣，待承臺套裝在鋼管樁21上，安裝就位后通過軸向充氣式密封圈充氣孔7充滿氣，徑向充氣式密封圈5放置于浮動密封環(huán)4的下環(huán)形U形凹槽9內，且初始時不充氣，待承臺20套裝在鋼管樁21上，安裝就位后通過徑向充氣式密封圈充氣孔8充滿氣。具體的，請繼續(xù)參閱圖1-圖5、圖8-圖12、圖17-圖19，該承臺浮動止水裝置中，還包括錐形導向樁帽1，錐形導向樁帽I上半部分為一個錐形管11，錐角為20° (即椎管壁與管軸線斜度為10° )，下半部分為一個柱形圓管12，樁帽柱形圓管12外徑與鋼管樁21外壁孔徑相同且與上半部分錐形管11焊接在一起，樁帽柱形圓管12內均勻焊接有6—8個楔形鐵片14，錐形導向樁帽I內上中下分別焊接有中支撐圓環(huán)13、楔形鐵片14和下支撐圓環(huán)15。具體的，請繼續(xù)參閱圖1-圖16，該承臺浮動止水裝置中所述的浮動密封環(huán)4和軸向、徑向充氣式密封圈3、5組成的浮動密封裝置可以在浮動密封裝置固定件2上移動，可實現(xiàn)承臺20和鋼管樁21套裝時由于可能存在的軸心偏移進行間隙的浮動偏移補償。在承臺20套鋼管樁21之前，將錐形樁帽I套裝樁基鋼管樁21頂端，且將“徑向”與“軸向”密封圈在不充氣的情況下分別放置在“浮動密封裝置”組件的凹槽內，再將“浮動密封裝置”組件安置在承臺20上用“固定件”固定，形成一整套的“浮動止水裝置”，承臺浮運吊裝到位后，將承臺20預留樁位孔，與樁基鋼管樁21對位，緩緩下放承臺，使各浮動止水裝置套入鋼管樁錐形樁帽I上(見圖3，4、5)，繼續(xù)沉放承臺20到設計標高，固定就位(見圖
6、7)。然后通過預置的充氣管路對“充氣橡膠徑向與軸向密封圈”充氣，氣壓作用下，密封圈會分別與承臺和鋼管樁膨脹緊貼，將“浮動密封裝置”與承臺20和鋼管樁21之間的間隙進行密封，實現(xiàn)止水功能。由于密封裝置是浮動的，在承臺“固定件”上是可以移動的，因此即使承臺20和鋼管樁21套裝時存在軸心偏移，浮動止水裝置可以很好地實現(xiàn)偏移補償，這樣不僅可以保護充氣密封圈由于承臺20和鋼管樁21安裝時的軸心偏移導致間隙小的一側受擠壓時可能密封圈擠切或磨損，而間隙大的一側，密封圈出現(xiàn)脫槽的現(xiàn)象，且能使密封圈與鋼管樁以及承臺之間的接觸均勻，止水效果更好。除此之外，該裝置由于采用錐形樁帽套I在鋼管樁21頂端，可以使“浮動密封裝置”自動對位，使得承臺預置的密封裝置與鋼管樁的安裝變得簡單。本發(fā)明的一種應用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置在承臺套裝鋼管樁過程中的四個階段。階段一，請參閱圖1，2、圖8，9，在承臺20套鋼管樁21之前，將錐形導向樁帽I套裝樁基鋼管樁21頂端，且將軸向與徑向密封圈在不充氣的情況下分別放置在“浮動密封裝置”組件的上下U形凹槽內，再將“浮動密封裝置”組件安置在承臺上用“固定件”固定。階段二，請參閱圖3，4、圖5，承臺20浮運吊裝到位后，將承臺10預留樁位孔，與樁基鋼管21樁對位，緩緩下放承臺，使各浮動密封裝置套入鋼管樁錐形導向樁帽I上。階段三，請參閱圖6、圖7，繼續(xù)沉放承臺20到設計標高，固定就位。然后通過預置的充氣管路對“充氣橡膠軸向與徑向密封圈”充氣，氣壓作用下，密封圈會分別與承臺20和鋼管樁21膨脹緊貼，充填“浮動密封裝置”與承臺20和鋼管樁21之間的間隙進行密封，實現(xiàn)止水功能。階段四，抽去承臺內密封前遺留的海水，若密封效果不理想，仍少量滲水，請參閱圖20，在承臺20內壁通過止水墊片17和膨脹螺栓18安裝止水密封環(huán)16，并通過注漿孔注漿19，填充鋼管樁21壁與承臺20之間的間隙，實現(xiàn)止水功能。本發(fā)明的一種應用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置可能會遇到的需要實現(xiàn)止水功能的三種情形。情形一，請參閱圖1一圖10、并結合圖14-圖19，其中圖8，9是為本發(fā)明中承臺20與鋼管樁21具有理想間隙時的示意圖，該種情形下，承臺預留樁位孔軸線與鋼管樁軸線重合，承臺預留樁位孔與鋼管樁之間的間隙均勻，且為60cm ;此種情況下，浮動密封環(huán)4中心圓孔軸線也與承臺預留樁位孔軸線和鋼管樁軸線重合，浮動密封環(huán)4在浮動密封裝置固定件2上不偏移，且浮動密封環(huán)4與浮動密封裝置固定件2間距相等均為70cm，待承臺與鋼管樁套裝就位后，對軸向、徑向充氣式密封圈3、5進行充氣即可實現(xiàn)很好的止水功能。情形二，請參閱圖1一圖7、并結合圖11-圖19，其中圖11，12為本發(fā)明中承臺20與鋼管樁21具有最不利間隙時的示意圖，該種情形下，承臺20預留樁位孔軸線與鋼管樁21軸線不重合，存在偏移且偏移量是最大的一種情形，承臺20預留樁位孔與鋼管樁21之間的間隙不均勻，且一側為最小極限間隙0，另一側為最大極限間隙120cm ;此種情況下，浮動密封環(huán)4中心圓孔軸線只與鋼管樁21軸線重合，與承臺20預留樁位孔軸線不重合，浮動密封環(huán)4在浮動密封裝置固定件2上偏移，且偏移量最大，偏移后浮動密封環(huán)4與浮動密封裝置固定件2間距最大為130cm,最小為IOcm,此時,軸向、徑向充氣式密封圈3、5隨浮動密封環(huán)4 一起偏移，因此偏移后軸向、徑向充氣式密封圈3、5仍與鋼管樁接觸均勻，待承臺與鋼管樁套裝就位后，對軸向、徑向充氣式密封圈3、5進行充氣即可實現(xiàn)很好的止水功能。情形三，請參閱圖1一圖19，當本發(fā)明中承臺與鋼管樁具有的間隙介于理想間隙和最不利間隙的情況下，浮動密封環(huán)4仍然能夠適時的在浮動密封裝置固定件2上移動，不僅使得承臺套裝鋼管樁變得更加容易，而且使得浮動密封環(huán)4中心圓孔軸線與鋼管樁軸線重合保證偏移后軸向、徑向充氣式密封圈3、5仍與鋼管樁接觸均勻，此時浮動密封環(huán)4在浮動密封裝置固定件2上的偏移量介于0和最大值之間，待承臺與鋼管樁套裝就位后，對軸向、徑向充氣式密封圈3、5進行充氣即可實現(xiàn)很好的止水功能。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，包括浮動密封裝置、錐形導向樁帽(I)、浮動密封裝置固定件(2)，其特征在于所述錐形導向樁帽(I)預套在樁基鋼管樁(21) 上，所述浮動密封裝置固定件(2)預制在承臺(20)上，所述的浮動密封裝置通過浮動密封裝置固定件(2)預制在承臺(20)上，所述浮動密封裝置由軸向充氣式密封圈(3)、浮動密封環(huán)(4)和徑向充氣式密封圈(5)組成，所述浮動密封環(huán)(4)上下分別焊有上、下環(huán)形U形凹槽(6，9)，并放置在浮動密封裝置固定件(2)上，所述浮動密封環(huán)(4)的上、下環(huán)形U形凹槽 (6,9)內分別放置軸向充氣式密封圈(3)和徑向充氣式密封圈(5)。
2.根據權利要求1所述的用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，其特征在于所述的錐形導向樁帽(I)上半部分為一個錐形管(11)，其錐角為20°，下半部分為一個柱形圓管(12)，柱形圓管(12)外徑與鋼管樁(21)外壁孔徑相同，并且與上半部分錐形管(11)焊接在一起，柱形圓管(12)內均勻焊接有6— 8個楔形鐵片(14)，錐形導向樁帽(I)內上中下分別焊接有中支撐圓環(huán)(13)、楔形鐵片(14)和下支撐圓環(huán)(15)。
3.根據權利要求1所述的用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，其特征在于所述的浮動密封裝置固定件有6-8個，且均布圍繞在同一個圓周上。
4.根據權利要求1所述的用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，其特征在于所述的浮動密封環(huán)(4)為圓環(huán)，圓環(huán)孔徑比鋼管樁(21)直徑大20mm，所述上環(huán)形U形凹槽(6) 位于靠近浮動密封環(huán)(4)上方外側邊緣，且槽口朝上，所述下環(huán)形U形凹槽(9)位于靠近浮動密封環(huán)(4)下方內側邊緣，且槽口方向指向浮動密封環(huán)(4)圓心。
5.根據權利要求1所述的用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，其特征在于當承臺(20)套裝在鋼管樁(21)上后，所述軸向充氣式密封圈(3)和徑向充氣式密封圈(5)內充滿氣，并與鋼管樁(21)浮動密封連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于橋梁承臺或施工平臺的浮動止水裝置，錐形導向樁帽預套在樁基鋼管樁上，浮動密封裝置固定件預制在承臺上，浮動密封裝置通過浮動密封裝置固定件預制在承臺上，浮動密封裝置由軸向充氣式密封圈、浮動密封環(huán)和徑向充氣式密封圈組成，浮動密封環(huán)上下分別焊有上、下環(huán)形U形凹槽，并放置在浮動密封裝置固定件上，浮動密封環(huán)的上、下環(huán)形U形凹槽內分別放置軸向充氣式密封圈和徑向充氣式密封圈。該裝置結構簡單、安裝方便、止水效果好且能很好的補償承臺與鋼管樁安裝時軸心的偏移量。
文檔編號E02D19/02GK103015441SQ201210518740
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權日2012年12月6日
發(fā)明者張凱敏, 周銘謙 申請人:上海市基礎工程有限公司