專利名稱：用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水下止水裝置，具體地指一種用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊。
背景技術：
港珠澳大橋作為我國建橋史上技術要求最高的橋梁之一，特別是地處環境復雜的伶仃洋海域，給橋梁下部結構施工帶來了巨大的挑戰。雖然我國已有跨海大橋建設的相關經驗，但由于橋梁建設區域的差異，水文地質情況和限制條件的不同，橋梁建設的主要施工工藝則可能完全不一樣。如2011年建成通車的青島海灣大橋，建設單位針對其特殊的水文條件，創造性地采用了水下無封底套箱技術，其主要施工工藝為:首先進行沉樁作業，并對其位置進行準確測量，然后根據測量結果預制混凝土套箱(帶氣囊安裝預留槽)，隨后將套箱運輸至現場安裝，調位完成后對事先安裝好的氣囊充氣止水，最后對套箱腔內進行抽水完成后續工序。該技術的核心技術為充氣利用氣囊充氣前后體積變化實現套箱與樁體間隙的快速止水，相關專利為ZL200820171910.6的“一種條形密封止水氣囊”。雖然港珠澳大橋與青島海灣大橋下部結構施工主要工藝基本一致，但是更為惡劣的水文條件和“預制標準化”的施工理念，使得港珠澳大橋與青島海灣大橋下部結構的施工又存在很大的不同。具體體現在:本工程鉆孔樁沉樁與墩臺預制幾乎是同步進行，墩臺采用標準化預制(預留孔徑比樁外徑大20cm)，由于沉樁精度的影響，勢必會造成承臺與樁體的間隙不均等，甚至會達到極限情況(一端2cm，一端18cm)，由于青島海灣大橋根據樁位測量結果預制混凝土套箱，套箱安裝完成后與樁體間隙不超過6cm，常規的止水膠囊已無法滿足本工程需求；本工程施工水域為外海，水深最大時可達20m，墩臺施工受水流、波浪等因素影響很大，而青島海灣大橋低潮位時海面低于套箱底面標高，海洋環境對套箱的施工影響較小。因此，采用現有的止水氣囊不能滿足水深超20m海洋環境施工需要。
發明內容本實用新型的目的就是要克服現有技術所存在的不足，提供一種用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊。為實現上述目的，本實用新型所設計的用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，包括止水膠囊本體，所述止水膠囊本體上設置有充氣嘴，所述止水膠囊本體呈環狀，所述止水膠囊本體靠近樁體一側的外表面設置有3 10根凸出的橡膠密封筋。優選的，所述橡膠密封筋為半圓形。這樣，可增強止水膠囊本體的密封性和增大止水膠囊本體與樁體間的摩阻系數。上述方案中，所述止水膠囊本體外頂面設置有用于臨時固定止水膠囊本體的約束裝置。這樣，可有效解決止水膠囊本體充氣前受水流、涌浪等作用影響下易脫落安裝槽的現象，確保在施工過程中不受損壞。[0009]上述方案中，所述止水膠囊本體的截面在充氣前呈矩形，并設置有圓形倒角。這樣，由于承臺與樁體約束，充氣后截面為扁平型，且與承臺和樁體形成密閉的貼合面。優選的，所述止水膠囊本體的截面寬與高比為1:3 10。 上述方案中，所述止水膠囊本體包含有骨架。這樣，可承受較大的壓力。本實用新型的有益效果在于:本實用新型通過對止水膠囊結構的改進，使其在承臺和樁體出現極限偏差情況下(一端為2cm,—端為18cm)也能成功止水。通過增加橡膠密封筋，充分利用橡膠的變形特性，增大接觸面和壓縮量，起到更佳密封的作用，增加膠囊與樁體外壁摩阻系數，使膠囊能夠在水深超20m條件下保持穩定。本實用新型結構簡單，止水方便快捷，提高施工效率，降低施工成本，具有很大的推廣使用價值。
圖1為本實用新型環狀止水膠囊的結構示意圖。圖2為環狀止水膠囊的使用狀態結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。圖1所示用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，包括止水膠囊本體1，止水膠囊本體I上設置有充氣嘴2，止水膠囊本體I的外觀呈環狀，止水膠囊本體I靠近樁體5 —側的外表面設置有4根凸出的半圓形的橡膠密封筋3。止水膠囊本體I外頂面設置有用于臨時固定止水膠囊本體I的約束裝置4。止水膠囊本體I的截面在充氣前呈矩形，并設置有圓形倒角。止水膠囊本體I的截面寬與高比為1:10。止水膠囊本體I包含有骨架。使用時:預制承臺7內設置有安裝槽6，將本實用新型的環狀止水膠囊置于安裝槽6中，在止水膠囊本體I充氣前通過約束裝置4臨時固定在預制承臺7的安裝槽6的內側表面上，由充氣嘴2對止水膠囊本體I充氣，充滿后通過橡膠密封筋3，使預制承臺7和樁體5之間的空隙8封閉止水。
權利要求1.一種用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，包括止水膠囊本體(I )，所述止水膠囊本體(I)上設置有充氣嘴(2)，其特征在于:所述止水膠囊本體(I)呈環狀，所述止水膠囊本體(I)靠近樁體(5) —側的外表面設置有3 10根凸出的橡膠密封筋(3)。
2.根據權利要求1所述用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，其特征在于:所述橡膠密封筋(3)為半圓形。
3.根據權利要求1所述用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，其特征在于:所述止水膠囊本體(I)外頂面設置有用于臨時固定止水膠囊本體(I)的約束裝置(4)。
4.根據權利要求1所述用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，其特征在于:所述止水膠囊本體(I)的截面在充氣前呈矩形，并設置有圓形倒角。
5.根據權利要求1所述用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，其特征在于:所述止水膠囊本體(I)的截面寬與高比為1:3 10。
6.根據權利要求1所述的環狀止水膠囊，其特征在于:所述止水膠囊本體(I)包含有骨架。
專利摘要本實用新型公開了一種用于水深超20m海洋環境的環狀止水膠囊，包括止水膠囊本體，止水膠囊本體上設置有充氣嘴，止水膠囊本體的外觀呈環狀，止水膠囊本體靠近樁體一側的外表面設置有3~10根凸出的橡膠密封筋。本實用新型通過對止水膠囊結構的改進，使其在承臺和樁體出現極限偏差情況下也能成功止水。通過增加橡膠密封筋，充分利用橡膠的變形特性，增大接觸面和壓縮量，起到更佳密封的作用，增加膠囊與樁體外壁摩阻系數，使膠囊能夠在水深超20m條件下保持穩定。本實用新型結構簡單，止水方便快捷，提高施工效率，降低施工成本，具有很大的推廣使用價值。
文檔編號E02D29/16GK202925571SQ20122057814
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者張世奎, 孟凡超, 吳維勝, 庾光忠, 劉建波, 吳啟和 申請人:中交第二航務工程局有限公司, 中交公路規劃設計院有限公司