一种导流围堰施工平台三用水中施工系统
技术领域
本实用新型涉及水中建筑物施工领域，尤其是涉及一种导流围堰施工平台三用水中施工系统。
背景技术
随着我国经济建设日益发展，城市建设和改造规模不断扩大，需在狭窄的城市河道中施工的建筑物愈来愈多，施工条件愈来愈受到限制。在狭窄的城市河道且两岸作业面小的情况下施工水中建筑物时，因场地大小限制、水质保护等原因，非永久性围堰常采用拉森钢板桩型式。常规的导流围堰做法是采用河道全断面截流的方式，主要的方法有在代建的水中建筑物的上下游河床上各建一拦断全部河床的围堰，根据河道流量另行设置大功率的水泵强排或者埋设导流管涵等方式导流。例如，在中国专利文献上公开的“一种拉森钢板桩围堰及其施工方法”，其公告号CN108824461A，包括沿河道宽度方向设置的第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩以及垂直设置于两排钢板桩中间的多道横向拉森钢板桩；第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩的端头抵至河岸，多道横向拉森钢板桩与两排纵向拉森钢板桩组成多个围堰格。
但此方法只能用于流量较小的河流上或只用来担负枯水期的导流任务，而在遇到在狭窄的城市河道流量较大、河岸两侧存在较多建筑物、地下埋设较多管线等情况时无法有效的实施，给工期、施工质量、施工安全等带来影响，因而不得不寻求更有效的施工方法。
发明内容
本实用新型是为了克服现有技术中在狭窄的城市河道中施工的水中建筑物工程由于技术复杂，环境条件恶劣，施工作业面小，施工时有时难以用传统的方法完成，现有的围堰或受制于抽水设备的可靠性，或很难在汛期、流量大的河道内实施，给工期、施工质量、施工安全等带来影响的问题，提供一种导流围堰施工平台三用水中施工系统，可以有效的保证基坑安全、保证施工期间河道行洪、增大施工作业场地、缩短施工工期等，具有显著的社会效益和经济效益。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种导流围堰施工平台三用水中施工系统，包括分别沿两侧的河岸设置的保护钢板桩和引流钢板桩、位于保护钢板桩和引流钢板桩之间的U型的围护钢板桩、以及设置在围护钢板桩和引流钢板桩上方的施工平台，所述U型的围护钢板桩的开口端与保护钢板桩连接，围护钢板桩和保护钢板桩之间形成基坑；所述围护钢板桩包括沿河道方向设置在保护钢板桩和引流钢板桩之间的横向钢板桩以及垂直设置在横向钢板桩两侧的纵向钢板桩，所述横向钢板桩和引流钢板桩之间开挖形成导流渠，所述施工平台位于导流渠上方，包括连接横向钢板桩和引流钢板桩顶端的支撑钢板架以及设置在支撑钢板架上的钢板。
本实用新型利用钢板桩的防水特性，在河岸的两侧分别打设保护钢板桩和引流钢板桩，起到保护河岸和引导水流的作用，并将基坑围护在U型的围护钢板桩和保护钢板桩内，起到围堰的作用，以便排水和修筑建筑物。并且通过将围护钢板桩靠近引流钢板桩的一侧向河道中心平移，利用平移后节约的空间作为导流渠，同时将导流渠上方空间作为施工平台，作为施工便桥、钢筋加工场地、质量较小的机电设备和金属结构的临时放置场地，通过空间上立体化地利用施工场地，减少了施工临时占地，减少材料的搬运，提高了施工的工作效率和经济效益。
本实用新型施工时，先沿河道一侧打设引流钢板桩和围护钢板桩中的横向钢板桩，形成导流渠；然后将导流渠开挖至设计高程；再打设围护钢板桩中两侧的纵向钢板桩；接着打设保护钢板桩，与围护钢板桩合拢形成基坑；基坑排水后在导流渠上方设置支撑钢板架和钢板，作为起到临时加工场地作用的施工平台。
本实用新型中的水中施工系统与其它围堰的方法相比，钢板桩可以反复应用，不需要埋设管涵，不需要用抽水设备强排，充分利用了钢板桩的止水性能和强度，导流效率高；支撑钢板架和钢板组合的施工平台充分利用了导流渠上方的空间，减少了临时占地，减少了材料的搬运，缩短了工期，经济效益显著；解决了狭窄的城市河道汛期导流困难、施工作业面小的难题，为建筑施工技术的发展起了积极的推进作用。
作为优选，导流渠的宽度为河道宽度的1/4~1/3，导流渠的深度为河流平均水深的1.5~2.5倍。导流渠的宽度和深度在此范围内，可以保证导流渠内的水面高度和水流速度在安全范围内。
作为优选，围护钢板桩为双层结构，包括内层钢板桩和外层钢板桩，所述内层钢板桩和外层钢板桩之间设有黏土层。
作为优选，内层钢板桩和外层钢板桩之间的距离为2.5~3.5m。
本实用新型中的围护钢板桩采用双层结构并在两层之间进行填土，可以有效提高围护钢板桩的隔水性能，实现基坑内无水施工；并且可以提高围护钢板桩的强度和可靠性。
作为优选，纵向钢板桩的内层和外层钢板桩顶部设有沿纵向钢板桩长度方向均匀分布的横向拉杆。
作为优选，横向拉杆为Φ25~Φ30的钢筋，相邻横向拉杆间的间距为2.5~3.5m。
在围护钢板桩的双层结构中间填土，容易导致两层钢板桩的上口被撑开，影响围护钢板桩的稳固性，因此本实用新型在内层和外层钢板桩顶部设置横向拉杆，避免上口撑开，提高围护钢板桩的稳固性。
作为优选，保护钢板桩、引流钢板桩、围护钢板桩均为拼接的拉森钢板桩。采用拉森钢板桩不仅绿色、环保而且施工速度快、施工费用低，具有很好的防水功能。
作为优选，支撑钢板架由沿横向钢板桩和引流钢板桩长度方向均匀分布的水平拉森钢板桩组成，支撑钢板架中相邻的水平拉森钢板桩的间距为2~3m。导流渠上面的支撑钢板架钢板采用与其他钢板桩同型号的拉森钢板桩，避免了租赁多种类型的钢板桩，水平拉森钢板桩分别和导流渠两侧的钢板桩焊接，增加了引流钢板桩和围护钢板桩的稳固性以及支撑钢板架的稳固性。同时拉森钢板桩的两个侧壁与钢板之间呈一定夹角，钢板受到竖直方向的外力冲击时，拉森钢板桩产生的弹性形变可以将部分剪切力转化为抗拉力，大大减小了钢板所受的冲击，提升了施工平台的安全性能。
作为优选，钢板上设有防滑钢筋，钢板四周设有防护栏。防滑钢筋和防护栏可以对施工平台上的施工人员及施工材料起到保护作用，防止施工人员滑倒及坠落，也可以防止施工材料掉落对设备或人造成伤害。
因此，本实用新型具有如下有益效果：
（1）将基坑围护在U型的围护钢板桩和保护钢板桩内，起到围堰的作用，并通过将围护钢板桩靠近引流钢板桩的一侧向河道中心平移，利用平移后节约的空间作为导流渠，同时将导流渠上方空间作为施工平台，形成导流、围堰、施工平台三用水中施工系统，通过空间上立体化地利用施工场地，减少了施工临时占地，减少材料的搬运，提高了施工的工作效率和经济效益；
（2）钢板桩可以反复应用，不需要埋设管涵，不需要用抽水设备强排，充分利用了钢板桩的止水性能和强度，导流效率高，解决了狭窄的城市河道汛期导流困难、施工作业面小的难题，为建筑施工技术的发展起了积极的推进作用；
（3）围护钢板桩采用双层结构并在两层之间进行填土，顶部设置横向拉杆，可以有效提高围护钢板桩的隔水性能，实现基坑内无水施工；并且可以防止双层结构上口撑开，提高围护钢板桩的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的俯视图。
图2是本实用新型施工平台的透视图。
图3是图1中的A-A剖面图。
图4是本实用新型围护钢板桩中内层钢板桩和外层钢板桩的连接结构示意图。
图中：1河岸、 2保护钢板桩、 3引流钢板桩、 4围护钢板桩、 401横向钢板桩、4011内层钢板桩、 4012外层钢板桩、 4013横向拉杆、 4014黏土层、 402纵向钢板桩、 5施工平台、 501支撑钢板架、 502钢板、 503防护栏、 6基坑、 7导流渠。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
实施例：
如图1所示，一种导流围堰施工平台三用水中施工系统，包括分别沿两侧的河岸1设置的保护钢板桩2和引流钢板桩3、位于保护钢板桩和引流钢板桩之间的U型的围护钢板桩4、以及设置在围护钢板桩和引流钢板桩上方的施工平台5，保护钢板桩、引流钢板桩、围护钢板桩均为拼接的SP-Ⅳ型拉森钢板桩。U型的围护钢板桩的开口端与保护钢板桩焊接，围护钢板桩和保护钢板桩之间形成基坑6。
如图2至图4所示，围护钢板桩包括沿河道方向设置在保护钢板桩和引流钢板桩之间的的横向钢板桩401以及垂直焊接在横向钢板桩两侧的纵向钢板桩402，横向钢板桩和引流钢板桩之间开挖形成导流渠7。河道宽25米，平均水深1.5米，导流渠宽7m，深度3m。
围护钢板桩为双层结构，包括间距3.0m的内层钢板桩4011和外层钢板桩4012，内层钢板桩和外层钢板桩之间设有黏土层4014，黏土层填筑高度4m（黏土层填筑至最高水位包括浪高的0.5-0.7米），内层和外层钢板桩顶部沿纵向钢板桩长度方向每隔3m焊接有一道横向拉杆4013，横向拉杆采用Ф25钢筋制作，每根长3.5m。
施工平台位于导流渠上方，包括连接横向钢板桩和引流钢板桩顶端的支撑钢板架501以及设置在支撑钢板架上的20mm厚钢板502，支撑钢板架由沿横向钢板桩和引流钢板桩长度方向均匀分布的水平SP-Ⅳ型拉森钢板桩组成，相邻水平拉森钢板桩间距为2.5m，钢板上焊接有防滑钢筋，钢板四周设有防护栏503。
施工步骤：沿河道一侧打设引流钢板桩和围护钢板桩中的横向钢板桩（横向钢板桩打设双排拉森钢板桩）——将导流渠开挖至设计高程——打设围护钢板桩中两侧的纵向钢板桩的外层钢板桩——打设保护钢板桩与围护钢板桩的外层钢板桩合拢形成基坑——打设围护钢板桩中纵向钢板桩的内层钢板桩——每隔3m设一道Ф25钢筋制作横向拉杆——双层拉森钢板桩内填入黏土层——基坑排水——在导流渠上方设置支撑钢板架和钢板，作为施工平台。
本实用新型中的三用水中施工系统通过空间上立体化地利用施工场地，减少了施工临时占地，减少材料的搬运，能较大程度节约人工和材料，可重复利用材料，绿色环保，安全性、经济效益和社会效益显著。
