[发明专利]有限空间钢管桩水上平移装置及其应用方法

说明书

本发明有限空间钢管桩水上平移装置，钢管桩从框架中间竖向穿过，穿出的通孔处设置抱箍，框架上一侧设置钢管桩平移出入的通道，框架两侧分别固定气囊，气囊设置气阀，可进行充气或放气。本发明可实现在水面上将钢管桩快速横移，移动平稳，安全性高，可大大提高施工效率。

技术领域

本发明涉及一种桥梁工程施工技术领域，具体为一种有限空间钢管桩水上平移装置。

背景技术

在跨越江河拱桥先梁后拱施工中，因施工工艺的需要，常需要在水上设置钢栈桥和钢平台，为桥梁钢格构梁安装施工提供操作平台，钢栈桥和钢平台一般采用钢管桩打入河床作为水下支墩，钢栈桥和钢平台在桥梁完工后需要拆除，在拆除时钢管桩顶面受桥梁结构影响，无法采用振动锤配合吊车拨出，通常采用水下切割方法，将钢管桩切断回收。

常规钢管桩回收施工操作使用以下几种方法：1、钢管桩切割前，使用绳缆固定，钢管桩切断后，通过绳缆将钢管桩缓慢拖拽到岸边，再使用汽车吊吊起回收。2、钢管桩切割前，将钢管桩与浮船固结，钢管桩切断后，通过卷扬机通过绳缆将浮船拉至岸边，再解开绳缆，将钢管桩起吊回收。3、如钢管桩长度较长，还需要将钢管桩分段切割，逐段进行牵引。

以上常规回收方法工序复杂，施工耗时长、成本高，在拖拽过程中，由于钢管桩长度长、重量大，容易产生倾覆、碰撞等安全事故，影响施工安全。

发明内容

一种有限空间钢管桩水上平移装置，本发明的目的是针对现有技术中，水下切割钢管桩后钢管桩移动出桥底，然后用吊车回收钢管桩困难的缺陷，而提供一种水上平移装置，可实现在水面上将钢管桩快速横移，移动平稳，安全性高，可大大提高施工效率。

其技术方案通过以下实现：

一种有限空间钢管桩水上平移装置，钢管桩从框架中间竖向穿过，穿出的通孔处设置抱箍，框架上一侧设置钢管桩平移出入的通道，框架两侧分别固定气囊，气囊设置气阀，可进行充气或放气。两半抱箍之间通过螺栓锁紧，钢管桩被切断之前就采用抱箍固定位置，钢管桩下部切断后，钢管桩不会向水下倒伏，而是可在平移装置的浮力支撑下在水面保持竖直漂浮状态。

所述框架为双层，双层相连成整体支架；气囊位于上层框架内，被多根限位杆固定；双层框架结构具有更高的整体结构刚度，防止在水中颠簸的框架发生变形。

所述两侧气囊通过连管A相连，其中一个气囊的端部设置气阀A和气压表A；气囊材质为橡胶制造，连管A的设置使两个气囊的气体相互连通，气阀A为单向止回阀，用于向气囊内充气；气压表可检测气囊内气压情况。

所述抱箍两侧固定联结转轴，转轴铰接连接部，连接部固定在框架顶部。铰接结构可以为连接部的半圆凹槽和扣环实现，铰接结构的抱箍可以实现钢管桩在平移过程中遇到障碍物或者水流影响时候，钢管桩倾斜一定角度，避开障碍物，防止结构整体刚性碰撞。

所述转轴的两端各设置三个限位钢筋，限位钢筋A用于限制转轴转动的角度，限位钢筋B用于限制转轴轴向的串动。限位钢筋A的设置，可使钢管桩的摆动角度受到限制，以免摆动角度过大，产生整体结构失稳；限位钢筋B的设置，保证钢管桩始终保持在框架的正中间不会偏移，发生重心不稳的情况。

所述框架上端面设置若干吊环；吊环的设置方便连接拉索绳缆，使用卷扬机收紧拉索。

所述气囊由浮箱替代，两侧浮箱由连管B相连，其中一个浮箱上端面设置气压表B、气阀B；两个浮箱上端面均设置通管，下部均设置排水管；浮箱由薄钢板密封焊接制造，通管用于向浮箱内灌水或向外排水，当通管内注入水，浮箱的浮力则会下降，整个平移装置相对水面下沉，当向气阀B内充入气体后，气压将浮箱内的水由通管向外排出，整个平移装置浮力增加，夹持钢管桩上浮。连管B的设置使两个浮箱的水可以相通互联；当需要将平移装置吊起运输，则打开排水管的开关阀，将浮箱中的水全部排出。刚性的浮箱较柔性的气囊具有抵抗磕碰的能力较强，不易漏气，结实耐用的优点。