[发明专利]一种跨海桥梁钢吊箱围堰波浪浮托力测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种跨海桥梁钢吊箱围堰波浪浮托力测量装置及方法，其中，一种跨海桥梁钢吊箱围堰波浪浮托力测量装置，包括用于吊装围堰的精轧螺纹钢筋，所述精轧螺纹钢筋向下依次穿过：第一分配梁，所述精轧螺纹钢筋上设有用于与所述分配梁连接的第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设置在所述第一分配梁的顶面上；第二分配梁，所述第二分配梁与所述第一分配梁之间设有千斤顶；下放横梁，所述下放横梁与所述第二分配梁之间设有测力装置。与现有技术相比，本发明，在围堰施工的过程中进行测量，可以在桥址处实测围堰承受的浮托力，在测量过程中可以控制围堰下放高程，测量不同水位下围堰承受的浮托力，测量方法简单、易于操作。

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种跨海桥梁钢吊箱围堰波浪浮托力测量装置及方法。

背景技术

在大力开发利用海洋资源的背景下，我国跨海大桥的建设正处于蓬勃发展阶段。跨海大桥与一般桥梁建设不同之处在于需要面对复杂的海洋环境，还需充分考虑到波浪荷载对桥梁的设计及建设有重要的影响。

跨海或跨江河桥梁的下部结构施工中，广泛采用大型围堰隔离施工水域，将水下环境变成施工作业区。大型围堰具有体积大、质量重、投资高的特点。跨江河桥梁围堰设计时,由于所处水域波浪较小，通常将波浪荷载等效为静载施加在围堰上。而决定围堰设计成败的关键因素是静力强度及静力变形是否满足要求。但是，对于跨海大桥的大型桥梁围堰来说，巨大的波浪冲击作用显而易见，必须充分关注波浪力动力作用。而波浪的浮托力是围堰设计及施工时必须考虑的重要荷载。但是目前并没有关于跨海桥梁围堰波浪浮托力的相关设计规范，在现有《港口与航道水文规范》(JTS145—2015)中只规定了港口高桩码头面板底部纵向浮托力的计算或圆柱底面浮托力的计算。而在跨海大桥中，围堰的截面一般采用矩形或哑铃形。可见，在目前设计规范中并没有相关规范对跨海大桥吊箱围堰承受的波浪浮托力进行明确规定。如中国发明专利CN104775442A公开的一种可拆装式单壁围堰结构及整体吊装施工方法，为由型钢和钢板组成的可拆装式结构，包括壁板、围檩、内支撑及吊挂系统；壁板的外表面设有竖肋和水平加强肋，壁板的底部连接有底板，壁板的内侧和外侧分别设有围檩，内支撑支撑于内侧的围檩上，外侧的围檩与竖肋采用螺栓连接，内侧的围檩与外侧的围檩之间设有自平衡对拉杆，自平衡对拉杆的内端锚固于内支撑的法兰上，外端锚固于外侧的围檩上；吊挂系统包括十字吊架、吊耳，每个十字吊架的4个端部分别设有螺纹钢吊杆，螺纹钢吊杆的下端锚固在底板托梁上。其采用浮吊吊装下沉，并未公开应对波浪浮托力的技术方案，而围堰结构属于大尺度结构，由于目前该结构承受的波浪浮托力无相关规范规定，研究中采用计算流体力学进行数值模拟或水槽试验，而大尺度足尺结构的浮托力的监测技术未见相关报道。虽然围堰下放会选择环境要素(风小、浪小)较有利的时间进行，但是围堰作为大临结构，约束往往并不充分，尤其在下放过程中，整个结构的约束处于最薄弱状态，且下放过程一般要持续较长的时间，因此，有必要对围堰下放过程中波浪的浮托力监测，以保证施工安全，此外，现阶段浮托力的研究仅是从理论方面进行研究，缺乏实测资料验证；即使利用波浪水槽进行模型试验，但是由于水槽尺寸，结构缩尺等因素，无法获得较为精确的测量结果。

有鉴于此，急需大尺度结构浮托力的测试方法，实现对钢吊箱围堰进行原位波浪浮托力的监测，获得波浪浮托力的实际数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的钢吊箱围堰施工装置、方法存在的无法对围堰进行原位波浪浮托力监测，无法获得实际数据的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种跨海桥梁钢吊箱围堰波浪浮托力测量装置，包括用于吊装围堰的精轧螺纹钢筋，所述精轧螺纹钢筋向下依次穿过：

第一分配梁，所述精轧螺纹钢筋上设有用于与所述分配梁连接的第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设置在所述第一分配梁的顶面上；

第二分配梁，所述第二分配梁与所述第一分配梁之间设有千斤顶；

下放横梁，所述下放横梁与所述第二分配梁之间设有测力装置。