本发明涉及桥梁施工领域，特别是涉及一种永久钢护筒及其使用方法。
背景技术：
针对多为山区，地势高差大，沟谷纵横的地区，每到雨季，山洪、泥石流等地质灾害频发。此种情况下，通常位于沟谷内的桥梁设计路面标高与谷底河流水面相对高差很大，几十米到上百米不等。在上述地理环境下，通常将位于河中的桩基顶标高抬高至设计水位以上，在采用桩接柱的方式施工桥墩。为了减小泥石流对桩基的剪切破坏，提高桥梁的安全性，须对河流中的桩基进行缓冲保护。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种永久钢护筒，采用在护筒本体的内壁设置第一缓冲层和第二缓冲层，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击和破坏，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。
本发明还提供一种永久钢护筒的使用方法。
本发明提供一种永久钢护筒，包括：
护筒本体，所述护筒本体的外周面设涂覆有镀锌层；
第一缓冲层，设置于所述护筒本体的内壁；
第二缓冲层，设置于所述第一缓冲层的内壁；
所述第二缓冲层的内径至少大于桩基设计直径10厘米。
本发明实施例提供的永久钢护筒，通过在护筒本体的内壁设置第一缓冲层和第二缓冲层，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。此外，由于可采用橡胶等柔性材料制成第一缓冲层和第二缓冲层，成本低廉，绿色环保；而且该护筒本体可循环重复利用，降低施工成本。
根据本发明的一个实施例，所述镀锌层的厚度至少大于85微米，所述护筒本体的长度至少大于2米。
根据本发明的一个实施例，所述第一缓冲层和/或所述第二缓冲层由柔性材料制成，所述所述第一缓冲层和/或所述第二缓冲层的拉伸强度至少大于6兆帕，拉断伸长率至少大于300％，布氏硬度至少大于60度。
根据本发明的一个实施例，所述第一缓冲层的底部以及所述第二缓冲层的底部与所述护筒本体的底部的间距至少大于50厘米。
本发明还提供一种如前所述的永久钢护筒的使用方法，包括：
预埋外护筒；
引孔钻孔至所述护筒本体设计底标高以下至少50厘米；
将所述护筒本体装入所述引孔中并在所述护筒本体的外壁与所述引孔的内壁之间浇铸混凝土；
待所述混凝土达到设计强度后，破除桩头。
本发明实施例提供的永久钢护筒的使用方法，通过使用如前所述的永久钢护筒，并通过在护筒本体的内壁设置第一缓冲层和第二缓冲层，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。而且该护筒本体可循环重复利用，降低施工成本。此外，该永久钢护筒的使用方法的使用方法，可针对性地设置不同规格的护筒本体，进而能够满足多种规格的墩柱。
根据本发明的一个实施例，在所述预埋外护筒的步骤之前，还包括：
于河流内设计桩位处进行土围堰筑岛施工；
在所述土围堰上放样设计桩位，确定所述外护筒的埋设位置。
根据本发明的一个实施例，所述引孔钻孔至所述护筒本体设计底标高以下至少50厘米的步骤中，还包括：
向所述引孔内装入回填砂，所述回填砂的顶面高程至少大于所述护筒本体底标高20厘米。
根据本发明的一个实施例，所述将所述护筒本体装入所述引孔中并在所述护筒本体的外壁与所述引孔的内壁之间浇铸混凝土的步骤中，还包括：
将所述护筒本体的底部压至护筒本体设计底标高以下至少50厘米。
根据本发明的一个实施例，在所述所述护筒本体的底部压至护筒本体设计底标高以下至少50厘米的步骤之后，还包括：
向所述引孔内充填黏土，并用循环置换出所述回填砂。
根据本发明的一个实施例，在所述待所述混凝土达到设计强度后，破除桩头的步骤之后，还包括：
将至少两个所述护筒本体采用环向焊接的方式固定连接。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
本发明实施例提供的永久钢护筒的使用方法，通过使用如前所述的永久钢护筒，并通过在护筒本体的内壁设置第一缓冲层和第二缓冲层，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。而且该护筒本体可循环重复利用，降低施工成本。此外，该永久钢护筒的使用方法的使用方法，可针对性地设置不同规格的护筒本体，进而能够满足多种规格的墩柱。
进一步地，本发明实施例提供的永久钢护筒的使用方法，通过使用如前所述的永久钢护筒，并通过在护筒本体的内壁设置第一缓冲层和第二缓冲层，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。而且该护筒本体可循环重复利用，降低施工成本。此外，该永久钢护筒的使用方法的使用方法，可针对性地设置不同规格的护筒本体，进而能够满足多种规格的墩柱。
附图说明
图1为本发明实施例提供的护筒本体的示意性断面图；
图2为本发明实施例提供的护筒本体的示意性展开图；
图3为本发明实施例提供的永久护筒的使用方法的示意性流程图。
附图标号说明：
100、护筒本体；102、第一缓冲层；104、第二缓冲层；106、螺纹孔。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1至图2所示，本发明提供一种永久钢护筒，包括：
护筒本体100，护筒本体100的外周面设涂覆有镀锌层；
第一缓冲层102，设置于护筒本体100的内壁；
第二缓冲层104，设置于第一缓冲层102的内壁；
第二缓冲层104的内径至少大于桩基设计直径10厘米。
本发明实施例提供的永久钢护筒，通过在护筒本体100的内壁设置第一缓冲层102和第二缓冲层104，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。此外，由于可采用橡胶等柔性材料制成第一缓冲层102和第二缓冲层104，成本低廉，绿色环保；而且该护筒本体100可循环重复利用，降低施工成本。
具体来说，护筒本体100可以采用12毫米厚的q235钢板卷制而成，护筒本体100的长度至少大于2米。当多个护筒本体100相互拼接时，相邻两个护筒本体100之间采用环形焊接的方式进行连接。例如，可在相邻两个护筒本体100的边缘分别设置一个法兰，再通过环形焊接的方式将相邻的两个护筒本体100进行连接固定。
在护筒本体100的外周面涂覆有镀锌层，其中，镀锌层的厚度至少大于85微米。这样能够有效地防止护筒本体100被腐蚀、锈化。
在护筒本体100的内壁上设置有第一缓冲层102，其中，第一缓冲层102可由橡胶材料制成，例如环保型轮胎等，其中，第一缓冲层102的厚度为5厘米，橡胶的比重约为15～19吨/立方米，拉伸强度至少大于6兆帕，拉断伸长率至少大于300％，布氏硬度至少大于60度。
在第一缓冲层102的内壁设置有第二缓冲层104，同样，第二缓冲层104也可由橡胶材料制成，例如环保型轮胎等，其中，第二缓冲层104的厚度为5厘米，橡胶的比重约为15～19吨/立方米，拉伸强度至少大于6兆帕，拉断伸长率至少大于300％，布氏硬度至少大于60度。
需要说明的是，第一缓冲层102、第二缓冲层104以及护筒本体100之间，通过螺栓或者铆接在一起。在护筒本体100卷制之前，先打上145毫米的螺纹孔106，螺纹孔106呈矩阵式排布，相邻两个螺纹孔106之间的间距为20厘米。
同时，为了保证螺栓的连接稳定性，可在护筒本体100的外侧设置6毫米厚、5厘米乘5厘米的钢板垫片作为垫片，在护筒本体100的内侧设置普通平垫作为垫片。
根据本发明的一个实施例，第一缓冲层102的底部以及第二缓冲层104的底部与护筒本体100的底部的间距至少大于50厘米。
如前所述，当多个护筒本体100相互拼接时，相邻两个护筒本体100之间采用环形焊接的方式进行连接。位于最下方的护筒本体100上，第一缓冲层102的底部以及第二缓冲层104的底部与护筒本体100的底部的间距至少大于50厘米。换而言之，位于最下方的护筒本体100的底部向上至少50厘米并不设置第一缓冲层102和第二缓冲层104，该部分护筒本体100作为刃脚使用。
如图3所示，本发明还提供一种如前的永久钢护筒的使用方法，包括：
s100、预埋外护筒；
s200、引孔钻孔至护筒本体100设计底标高以下至少50厘米；
s300、将护筒本体100装入引孔中并在护筒本体100的外壁与引孔的内壁之间浇铸混凝土；
s400、待混凝土达到设计强度后，破除桩头。
本发明实施例提供的永久钢护筒的使用方法，通过使用如前的永久钢护筒，并通过在护筒本体100的内壁设置第一缓冲层102和第二缓冲层104，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。而且该护筒本体100可循环重复利用，降低施工成本。此外，该永久钢护筒的使用方法，可针对性地设置不同规格的护筒本体100，进而能够满足多种规格的墩柱。
具体来说，在步骤s100之前，还可包括：
于河流内设计桩位处进行土围堰筑岛施工；
在土围堰上放样设计桩位，确定外护筒的埋设位置。
在这一步骤中，在河流内设置桩位处进行土围堰筑岛施工，以防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑。
土围堰筑岛施工完成后，确定外护筒的埋设位置，其中，外护筒的内径比护筒本体100的外径至少大20厘米。
在这一步骤之后，采用挖掘机挖设外护筒的基坑位置，并将外护筒进行埋设。
在步骤s200中，采用适合外护筒直径规格的钻头冲击钻进行引孔钻孔施工，钻至护筒本体100设计底标高时，继续向下再超钻50厘米；设计护筒本体100底标高为河流局部冲刷线以下100厘米。
在步骤s200中，还包括向引孔内装入回填砂，回填砂的顶面高程至少大于护筒本体100底标高20厘米。
换而言之，向引孔内回填颗粒级配较均匀的河砂或海砂，回填砂顶面高程为设计护筒本体100底标高以上20厘米；采用水下钻孔桩专用测绳进行测定。
在步骤s300中，将场内已经制作好的护筒本体100运至现场，精确对中后吊装放入引孔内，挖掘机将护筒本体100的底部的刃脚压至护筒本体100设计底标高以下50厘米处方可停止施压，以使得护筒本体100能够牢固地插入于引孔之中。同时，在引孔的内壁与护筒本体100的外壁之间浇筑混凝土以初步固定护筒本体100
在这一步骤之后，还包括向引孔内充填黏土，并用循环置换出回填砂。
换而言之，当护筒本体100与引孔之间的混凝土浇筑后2小时以内，即在混凝土初凝之后、终凝之前，拔出外护筒；
拔出的方式为：采用旋挖钻改装钻头夹住外护筒，低档运行缓慢旋转提升；
外护筒拔出后，可收集重复利用；
在步骤s300中还包括：
当护筒本体100与引孔之间的混凝土强度达到设计强度后，向引孔内充填黏土，并用泥浆循环置换出之前的回填砂；
当泥浆砂率满足要求后，继续采用冲击钻或者旋挖钻施工桩基钻孔；
当成孔后安装钢筋笼，浇筑水下混凝土。
在步骤s400中，当桩基混凝土达到设计强度后，破除桩头，经桩基检测合格后，继续施工桩接柱，连接钢筋笼；
其中，露出水面以上的护筒本体100部分，采用吊装精确对位后，和之前埋置的护筒本体100进行环向焊接连接，作为墩柱的外模板使用。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
本发明实施例提供的永久钢护筒的使用方法，通过使用如前所述的永久钢护筒，并通过在护筒本体100的内壁设置第一缓冲层102和第二缓冲层104，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。而且该护筒本体100可循环重复利用，降低施工成本。此外，该永久钢护筒的使用方法的使用方法，可针对性地设置不同规格的护筒本体100，进而能够满足多种规格的墩柱。
进一步地，本发明实施例提供的永久钢护筒的使用方法，通过使用如前所述的永久钢护筒，并通过在护筒本体100的内壁设置第一缓冲层102和第二缓冲层104，能够减缓泥石流对墩柱本身的冲击力和剪切力，并兼做桩基施工期间的钢护筒作用。而且该护筒本体100可循环重复利用，降低施工成本。此外，该永久钢护筒的使用方法的使用方法，可针对性地设置不同规格的护筒本体100，进而能够满足多种规格的墩柱。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种永久钢护筒，其特征在于，包括：
护筒本体(100)，所述护筒本体(100)的外周面设涂覆有镀锌层；
第一缓冲层(102)，设置于所述护筒本体(100)的内壁；
第二缓冲层(104)，设置于所述第一缓冲层(102)的内壁；
所述第二缓冲层(104)的内径至少大于桩基设计直径10厘米。
2.根据权利要求1所述的永久钢护筒，其特征在于，所述镀锌层的厚度至少大于85微米，所述护筒本体(100)的长度至少大于2米。
3.根据权利要求1所述的永久钢护筒，其特征在于，所述第一缓冲层(102)和/或所述第二缓冲层(104)由柔性材料制成，所述所述第一缓冲层(102)和/或所述第二缓冲层(104)的拉伸强度至少大于6兆帕，拉断伸长率至少大于300％，布氏硬度至少大于60度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的永久钢护筒，其特征在于，所述第一缓冲层(102)的底部以及所述第二缓冲层(104)的底部与所述护筒本体(100)的底部的间距至少大于50厘米。
5.一种如权利要求1至4中任一项所述的永久钢护筒的使用方法，其特征在于，包括：
预埋外护筒；
引孔钻孔至所述护筒本体(100)设计底标高以下至少50厘米；
将所述护筒本体(100)装入所述引孔中并在所述护筒本体(100)的外壁与所述引孔的内壁之间浇铸混凝土；
待所述混凝土达到设计强度后，破除桩头。
6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，在所述预埋外护筒的步骤之前，还包括：
于河流内设计桩位处进行土围堰筑岛施工；
在所述土围堰上放样设计桩位，确定所述外护筒的埋设位置。
7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述引孔钻孔至所述护筒本体(100)设计底标高以下至少50厘米的步骤中，还包括：
向所述引孔内装入回填砂，所述回填砂的顶面高程至少大于所述护筒本体(100)底标高20厘米。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，所述将所述护筒本体(100)装入所述引孔中并在所述护筒本体(100)的外壁与所述引孔的内壁之间浇铸混凝土的步骤中，还包括：
将所述护筒本体(100)的底部压至护筒本体(100)设计底标高以下至少50厘米。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，在所述所述护筒本体(100)的底部压至护筒本体(100)设计底标高以下至少50厘米的步骤之后，还包括：
向所述引孔内充填黏土，并用循环置换出所述回填砂。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的使用方法，其特征在于，在所述待所述混凝土达到设计强度后，破除桩头的步骤之后，还包括：
将至少两个所述护筒本体(100)采用环向焊接的方式固定连接。
技术总结