一种水下自卸式的拉锚系统的制作方法

    专利2022-07-08  160


    本申请涉及桥梁基础施工技术领域,特别涉及一种水下自卸式的拉锚系统。



    背景技术:

    沉井基础为大型桥梁常用的深水基础,施工过程中需要将沉井不断接高并下沉到一定深度,待沉井基础下沉到位趋于稳定后,方能继续施工承台并进一步施工塔柱等结构。一般情况下,沉井基础并不会外露出水面,承台下部位于水下,为保证承台在水上施工,需要在沉井基础外周圈上挡水围堰挡水,为承台施工提供无水环境。承台施工完毕后挡水围堰即须拆除,为保证挡水围堰安拆方便,设置模块化挡水围堰结构不失为一种好方法。采用模块化挡水围堰结构,挡水围堰各模块之间采用阴阳榫头、螺栓连接,围堰与沉井之间采用压力接触这种物理连接方式,并在接头部分灌满挡水材料阻水。

    但是在外力作用下,挡水围堰的部分位置会因为对沉井基础压力不足,导致与沉井基础脱离,接头处容易产生较大缝隙导致无法阻水。为保证挡水围堰与沉井基础连接处在各个位置均受压,须设置拉锚系统。拉锚系统一端拉住挡水围堰,一端拉住沉井基础,在施加预拉力后使挡水围堰底部与沉井基础密贴,达到阻水目的。

    在沉井还未下沉到位的时候,在水上接高阻水围堰并设置拉锚系统。随后拉锚系统跟随阻水围堰及沉井基础一同下沉,待沉井基础下沉到水位线以下的设定位置后,拉锚系统上锚头位于水面以上,下锚头位于水面以下。由于下锚头位于水面下,需要潜水员下潜到水下拆卸下锚头,这种拆卸方式不仅费时费力,经济效益差,而且危险系数较高,容易产生事故。



    技术实现要素:

    本申请实施例提供一种水下自卸式的拉锚系统,以解决相关技术中拉锚系统需要潜水员下潜到水下拆卸下锚头,导致费时费力,经济效益差,而且危险系数较高,容易产生事故的问题。

    本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,包括:

    水上拉锚组件,其包括水上锚梁和水上锚具,所述水上锚梁上开设有用于穿入锚索的通孔,所述锚索的一端穿入所述通孔并通过所述水上锚具与所述水上锚梁锚固;

    水下拉锚组件,其包括水下锚梁和水下锚具,所述水下锚梁的侧壁开设有用于穿入锚索的凹槽,所述锚索的另一端穿入所述凹槽并通过所述水下锚具与所述水下锚梁锚固。

    在一些实施例中:所述水上锚梁的两端对称设有所述水上锚具和锚索,所述水下锚梁的两端对称设有所述水下锚具和锚索。

    在一些实施例中:所述水下锚具与所述水下锚梁之间设有钢垫板,所述钢垫板上开设有用于穿入锚索的通孔。

    在一些实施例中:所述水下拉锚组件还包括配重块,所述配重块位于所述水下锚具的下方,所述配重块吊挂在所述锚索上且与所述水下锚具连接。

    在一些实施例中:所述配重块为圆柱体或矩形体结构,所述配重块上开设有用于穿入锚索的通孔,所述配重块的下方设有将所述配重块定位在所述锚索上的限位件,所述限位件与所述锚索固定连接。

    在一些实施例中:所述水上锚梁和水下锚梁为工字钢或槽钢结构。

    在一些实施例中:所述锚索为钢绞线或精轧螺纹钢筋。

    在一些实施例中:还包括沉井基础和位于所述沉井基础顶部的挡水围堰,所述水上锚梁与所述挡水围堰固定连接,所述水下锚梁与所述沉井基础固定连接。

    在一些实施例中:所述凹槽为“u”形或“匚”形结构。

    在一些实施例中:所述凹槽的宽度由内向外逐渐扩大。

    本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

    本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,由于本申请的拉锚系统设置了水上拉锚组件,其包括水上锚梁和水上锚具,水上锚梁上开设有用于穿入锚索的通孔,锚索的一端穿入通孔并通过水上锚具与水上锚梁锚固;水下拉锚组件,其包括水下锚梁和水下锚具,水下锚梁的侧壁开设有用于穿入锚索的凹槽,锚索的另一端穿入凹槽并通过水下锚具与水下锚梁锚固。

    因此,本申请的拉锚系统通过水上拉锚组件和水下拉锚组件将挡水围堰与沉井基础之间施加预应力,确保挡水围堰与沉井基础之间可靠连接,使挡水围堰底部与沉井基础密贴,达到阻水目的。当拉锚系统需要解除时,将水上锚具拆除后锚索预拉力解除,下放锚索,水下锚具与水下锚梁脱离。随后在锚索上端将锚索向外拽出,水下锚具和锚索即可从凹槽内脱出,完成拉锚系统的快速拆卸。在水上通过操作锚索即可完成水下锚具的拆卸,大大减小了拉锚系统的拆卸难度和水下作业的危险性,同时节省拆卸时间,具有较好的经济效益。

    附图说明

    为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本申请实施例的结构示意图;

    图2为图1中沿a-a方向的剖视图。

    附图标记:

    1、水上锚具;2、水上锚梁;3、锚索;4、水下锚梁;5、钢垫板;6、水下锚具;7、配重块;8、挡水围堰;9、沉井基础;10、限位件;11、凹槽。

    具体实施方式

    为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

    本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,其能解决相关技术中拉锚系统需要潜水员下潜到水下拆卸下锚头,导致费时费力,经济效益差,而且危险系数较高,容易产生事故的问题。

    参见图1和图2所示,本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,包括:

    水上拉锚组件,该水上拉锚组件包括水上锚梁2和水上锚具1,水上锚梁2上开设有用于穿入锚索3的通孔,锚索3的一端穿入水上锚梁2的通孔后并通过水上锚具1与水上锚梁2锚固。

    水下拉锚组件,该水下拉锚组件包括水下锚梁4和水下锚具6,水下锚梁4的侧壁开设有用于穿入锚索3的凹槽11,锚索3的另一端穿入水下锚梁4的凹槽11后并通过水下锚具6与水下锚梁4锚固。锚索3上巨大的预应力将水下锚具6紧紧压在水下锚梁4上,即使在水下锚梁4开凹槽11,水下锚具6也不会发生较大位移,甚至脱离水下锚梁4。

    水下锚梁4的凹槽11优选为“u”形或“匚”形结构,凹槽11的宽度由内向外逐渐扩大,便于锚索3从凹槽11内快速脱出。

    沉井基础9和位于沉井基础9顶部的挡水围堰8,挡水围堰8的底部与沉井基础9的顶部密贴。水上锚梁2与挡水围堰8固定连接,水下锚梁4与沉井基础9固定连接。通过张拉锚索3在沉井基础9和挡水围堰8之间施加预应力并锚固,使沉井基础9和挡水围堰8密贴,达到阻水目的。水上锚梁2和水下锚梁4为工字钢或槽钢结构。

    本申请的拉锚系统通过水上拉锚组件和水下拉锚组件将挡水围堰8与沉井基础9之间施加预应力,确保挡水围堰8与沉井基础9之间可靠连接,使挡水围堰8底部与沉井基础9密贴,达到阻水目的。

    当拉锚系统需要解除时,将水上锚具1拆除后锚索3的预拉力解除,下放锚索3,水下锚具6与水下锚梁4脱离。随后在锚索3上端将锚索3向凹槽11的外部拽出,水下锚具6和锚索3即可从凹槽11内脱出,完成拉锚系统的快速拆卸。

    本申请实施例的拉锚系统在水上通过操作锚索3即可完成水下锚具6的拆卸,避免作业人员下潜水中拆卸水下锚具6和锚索3,大大减小了拉锚系统的拆卸难度和水下作业的危险性,同时节省拆卸时间,具有较好的经济效益。

    在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,该拉锚系统的水上锚梁2的两端对称设有水上锚具1和锚索3,水下锚梁4的两端对称设有水下锚具6和锚索3。

    锚索3在水上锚梁2和水下锚梁4的两端对称设置,有利于平衡挡水围堰8与沉井基础9的受力状态,避免挡水围堰8与沉井基础9单侧受力出现的倾斜或倾覆,有利于挡水围堰8与沉井基础9的阻水密封。

    在一些可选实施例中:参见图1和图2所示,本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,该拉锚系统的水下锚具6与水下锚梁4之间设有钢垫板5,在钢垫板5上开设有用于穿入锚索3的通孔。

    该钢垫板5位于水下锚梁4的凹槽11的四周,有利于凹槽11减轻凹槽11四周的局部压应力,使水下锚梁4能够承受更大的预应力,提高了水下锚梁4的结构强度和使用寿命。

    在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,该拉锚系统的水下拉锚组件还包括配重块7,配重块7位于水下锚具6的下方,配重块7吊挂在锚索3上且与水下锚具6连接。

    配重块7具体为圆柱体或矩形体结构的混凝土块或金属块,配重块7上开设有用于穿入锚索3的通孔。配重块7的下方设有将配重块7定位在锚索3上的限位件10,限位件10与锚索3固定连接。

    锚索3可选用为钢绞线或精轧螺纹钢筋,当锚索3可选用为钢绞线时,水上锚具1和水下锚具6均为夹片式锚具,限位件10为卡箍。当锚索3可选用为精轧螺纹钢筋时,水上锚具1、水下锚具6和限位件10均为螺母。

    本申请实施例的配重块7位于水下锚具6的下方,配重块7吊挂在锚索3上且与水下锚具6连接。当拉锚系统需要解除时,将水上锚具1拆除后锚索3预拉力解除,下放锚索3,在位于水下锚具6下方的配重块7的重力作用下,水下锚具6与水下锚梁4快速脱离。

    工作原理

    本申请实施例提供了一种水下自卸式的拉锚系统,由于本申请的拉锚系统设置了水上拉锚组件,其包括水上锚梁2和水上锚具1,水上锚梁2上开设有用于穿入锚索3的通孔,锚索3的一端穿入通孔并通过水上锚具1与水上锚梁2锚固;水下拉锚组件,其包括水下锚梁4和水下锚具6,水下锚梁4的侧壁开设有用于穿入锚索3的凹槽11,锚索3的另一端穿入凹槽11并通过水下锚具6与水下锚梁4锚固。

    因此,本申请的拉锚系统通过水上拉锚组件和水下拉锚组件将挡水围堰8与沉井基础9之间施加预应力,确保挡水围堰8与沉井基础9之间可靠连接,使挡水围堰8底部与沉井基础9密贴,达到阻水目的。当拉锚系统需要解除时,将水上锚具1拆除后锚索3预拉力解除,下放锚索3,水下锚具6与水下锚梁4脱离。随后在锚索3上端将锚索3向外拽出,水下锚具6和锚索3即可从凹槽11内脱出,完成拉锚系统的快速拆卸。在水上通过操作锚索3即可完成水下锚具6的拆卸,大大减小了拉锚系统的拆卸难度和水下作业的危险性,同时节省拆卸时间,具有较好的经济效益。

    在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

    需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

    以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


    技术特征:

    1.一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于,包括:

    水上拉锚组件,其包括水上锚梁(2)和水上锚具(1),所述水上锚梁(2)上开设有用于穿入锚索(3)的通孔,所述锚索(3)的一端穿入所述通孔并通过所述水上锚具(1)与所述水上锚梁(2)锚固;

    水下拉锚组件,其包括水下锚梁(4)和水下锚具(6),所述水下锚梁(4)的侧壁开设有用于穿入锚索(3)的凹槽(11),所述锚索(3)的另一端穿入所述凹槽(11)并通过所述水下锚具(6)与所述水下锚梁(4)锚固。

    2.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述水上锚梁(2)的两端对称设有所述水上锚具(1)和锚索(3),所述水下锚梁(4)的两端对称设有所述水下锚具(6)和锚索(3)。

    3.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述水下锚具(6)与所述水下锚梁(4)之间设有钢垫板(5),所述钢垫板(5)上开设有用于穿入锚索(3)的通孔。

    4.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述水下拉锚组件还包括配重块(7),所述配重块(7)位于所述水下锚具(6)的下方,所述配重块(7)吊挂在所述锚索(3)上且与所述水下锚具(6)连接。

    5.如权利要求4所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述配重块(7)为圆柱体或矩形体结构,所述配重块(7)上开设有用于穿入锚索(3)的通孔,所述配重块(7)的下方设有将所述配重块(7)定位在所述锚索(3)上的限位件(10),所述限位件(10)与所述锚索(3)固定连接。

    6.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述水上锚梁(2)和水下锚梁(4)为工字钢或槽钢结构。

    7.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述锚索(3)为钢绞线或精轧螺纹钢筋。

    8.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    还包括沉井基础(9)和位于所述沉井基础(9)顶部的挡水围堰(8),所述水上锚梁(2)与所述挡水围堰(8)固定连接,所述水下锚梁(4)与所述沉井基础(9)固定连接。

    9.如权利要求1所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述凹槽(11)为“u”形或“匚”形结构。

    10.如权利要求1或9所述的一种水下自卸式的拉锚系统,其特征在于:

    所述凹槽(11)的宽度由内向外逐渐扩大。

    技术总结
    本申请涉及一种水下自卸式的拉锚系统,属于桥梁基础施工技术领域,包括:水上拉锚组件,其包括水上锚梁和水上锚具,水上锚梁上开设有用于穿入锚索的通孔,锚索的一端穿入通孔并通过水上锚具与水上锚梁锚固;水下拉锚组件,其包括水下锚梁和水下锚具,水下锚梁的侧壁开设有用于穿入锚索的凹槽,锚索的另一端穿入凹槽并通过水下锚具与所述水下锚梁锚固。本申请当拉锚系统需要解除时,将水上锚具拆除后锚索预拉力解除,下放锚索,水下锚具与水下锚梁脱离。随后在锚索上端将锚索向外拽出,水下锚具和锚索即可从凹槽内脱出,完成拉锚系统的快速拆卸。大大减小了拉锚系统的拆卸难度和水下作业的危险性,同时节省拆卸时间,具有较好的经济效益。

    技术研发人员:冯健翔;赵小静;许佳平;刘润泽;宋小三;于祥君;高双剑;李石林;郑光
    受保护的技术使用者:中铁大桥局集团有限公司
    技术研发日:2020.12.11
    技术公布日:2021.03.12

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