一种尾矿库浮桥基础结构及其安装固定方法与流程

本发明属于尾矿构筑物，具体涉及一种尾矿库浮桥基础结构及其安装固定方法。

背景技术：

1、在尾矿库中，浮桥供操作人员通行至排水井周圈进行排水井孔的封堵、调节，从而控制排水井过水流量，达到及时排除库内积水，回收库内尾矿澄清水作生产回水用。浮桥是近年来尾矿库子坝已堆坝加高期间投用的，因尾矿库在使用过程中床面抬升，随控制井孔溢流过水流量排水井上的溢流井口的排水位置的不断改变的同时，浮桥也随库内水面的高低变化而上下浮动，其长度也随排出尾矿浆汇水面积的扩大逐渐增加，有时长度超过500m。由于浮该桥长期处于尾矿库内汇集的水域中，首端固定在外围坝体坡面，末端通往固定在库内排水井，中间再无固定点可依靠，见图1所示。浮桥下尾矿回水腐蚀性较强，并且该水下为稀软的类似沼泽地的细尾砂淤积沉淀层，支撑力差。

2、随着尾矿库生产运行，细尾砂沉淀层逐渐沉淀自然密实加高，尾矿库内澄清的回水层不断上移，并尾矿库建于野外偏远地带，在尾矿库的使用后期随各期子坝加高扩容形成了库内高程高，尤其在西北地区尾矿库内大风剧烈，特别是在冬季库内结冰和化冰期的冰块受大风浪推动作用于浮桥，经常致使浮桥横向断开、桥面被吹翻、分段和漂移分散。浮桥通行受阻很可能影响尾矿库排水作业和应急处置，需要及时重新组装再搭接。浮桥再组装、拼接、拖拽都要在浮体上进行，常造成很大的侧倾和晃动，极易造成人员掉落水中，对作业人员的人身安全造成较大的威胁，且劳动强度较大，作业效率低下。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种尾矿库浮桥基础结构及其安装固定方法，这种结构增加了浮桥固定的基础，其稳定性和承载能力好，整体刚度、抗水平荷载、抗竖向荷载弯矩能力都有很大提高，有效实现减少例如风荷载对浮桥纵向产生的弯矩荷载，减少浮桥的横向水平位移，缓冲减小浮桥桥面随波浪起伏，从而确保浮桥固定保持在其两侧固定桩水域中，从而不再发生断开、顷翻、分散、漂移，使浮桥的安全可靠性大大提高。

2、为此，本发明采用如下技术方案：

3、本发明浮桥固定基础是由数个独立的固定桩分两列平行布置在浮桥两侧，与浮桥连接。由于固定桩基础处的细尾砂支持力差，针对性对该特性地质进行复合土工材料和砂砾土混合垫层处理，明显减小该类地质状况下固定桩基础上下浮沉和水平方向发生移位，试固定桩基础固定定位效果增强。

4、固定桩底部基础和上部固定杆均为分体组合结构，适应库内施工工程车辆机械受限，方便人工搬运和安装施工。

5、固定桩底部基础组件采用钢筋混凝土结构、固定桩上部固定杆采用钢管内部加筋并灌注混凝土成为一体的结构，其坚固耐腐蚀性能提高，延长了固定桩在尾矿高盐水侵蚀环境的使用寿命。

6、固定杆采用分段续接，可使固定杆的建造施工难度降低，并且方别浮桥随水面上涨后加高和调正固定杆垂直度，有助于延长其使用寿命。

7、本发明还提供一种新的浮桥搭接方式：桥面部分先由数个浮桥浮体单元拼接成定长度定宽度的组块，再对每个组块整体四周侧面用耐腐蚀钢丝绳加固绑定牢固。再采用高强度尼龙绳或细铁链对每相邻两组块首尾之间进行短距离的软连接，以此来抵御和减小大风形成的波浪势能的冲击，这种短的软连接长度控制在小于人员正常步距以内，不影响人员正常通行。

8、在尾矿库每次加高子坝堆坝大修同期进行上述固定桩建造和布置，并用上述方法拼接组装浮桥后，使其纵向排放在上述两列固定桩之间。通过套在固定杆上的活动桩链与浮桥组块侧面固定钢丝绳连接，从而使浮桥固定保持在其两侧固定桩水域中不再发生断开、顷翻、漂散，增强了浮桥使用的安全可靠性。

9、尾矿库排水井封堵用浮桥固定基础是适合尾矿库细颗粒尾砂泥水层稳固支撑的固定桩组，该固定桩基础要求不能上下和水平移动，同时该固定桩刚度、强度足够能抵御尾矿库内风浪及其混合尾矿砂共同作用不弯曲、断裂、漂移，并且要在尾矿库内建造施工方便可行，能够耐受住尾矿库高浓度尾矿水腐蚀可持久耐用。因此发明该基础结构的固定桩和承载垫层的做法，如下：

10、加强固定桩基础垫层的支撑力：对搭设浮桥的正下方尾矿砂干滩面扩大范围内的干尾砂层压实，依次铺设强度较高的复合双面土工网格、砂砾土层、土工格室、续铺厚砂砾土层密实。

11、针对固定桩在尾矿库内建造安装环境条件差，发明便于运输及施工的组合式基础底座，分别由底座板、防偏移配重板和锥管座组装而成，经组装调正焊接灌浆成一体，并对正组装¢108钢管，对其内部加筋和灌注砂石混凝土制成钢管混凝土桩，并且采用分段式续接增加其使用寿命。

12、固定桩基础定位：在宽度为浮桥宽度的2倍，坝边至排水井的全长的基础垫层尾砂干滩面范围内，以宽度中线为中心线，以浮桥的1/2宽度增加200mm划两侧边线，在此两侧边线上分别每间隔l1距离, l1一般约为50m—100m处打点定位，两侧边第一定位点纵向相对垂直间距为1/2*l1。

13、将预先制作好的固定桩的基础组件底座板及其地钉、防偏移配重块、 锥管座运输到定位点近处组装，基础底座孔中心与定位点重合正对，并在底座板的四角均布的各一个¢20孔内插入¢18钢筋地钉贯穿至垫层底部土工网格之下，组装调正后对底座板、防偏移配重块、锥管座预留露筋和插置到底的丁字形¢18地钉钢筋焊接连接成为一个整体，二次矫正稳固后，各结合部分作均匀灌浆处理。

14、由于尾矿库投运后该固定桩基础将处于尾矿泥浆水中，为应对其较强的腐蚀性，该基础组件底座板、防偏移配重块、 锥管座均采用c25钢筋混凝土材料提前预制，加筋居中为¢10@100，组合后基座的最大尺寸长*宽*高为1m*1m*1m，各预制板厚度0.1m。

15、由于该固定桩基础安放在库内，作业环境条件和搬运作业的机械受限，较大较重的基础形式不适宜，故采用该分体式组块装基础，如图3所示。其底座板为平面形式承重稳固，十字型中心对称防偏移配重块是为了防止底座360°水平滑移的配重块，锥管座为配合有¢108钢管为圆柱孔的钢筋混凝土外锥形管座，此三部分组装并焊接或绑扎成一个底座整体后，锥管座与固定杆钢管焊接连接成一体，均匀灌浆处理使之成为一个整体。在固定杆钢管直至基础底座底面的中心管内加筋，加筋直径10mm，6根均布固定后，进行c25碎石混凝土灌浆，确保其管中心线垂直无错位，与两侧边线上各定位点中心偏差+-3mm，再进行基座周圈均布碎石和水泥石灰进行稳固处理。

16、随尾矿库使用其浮起浮桥水面上涨，每期子坝水面总升高约4.5m左右，固定桩上部的固定杆钢管柱钢管为δ10无缝钢2-3段，每段1.5m以内，其中最底端为¢108无缝钢，与底座灌注成一体，灌注时预留其上端部300—400mm用于后续对接不灌满，在浮桥随水位上升后距离起顶端约0.5米时，续接第二根固定杆δ10，¢95无缝钢，对该钢管沿管长度方向作45°切断，其斜切面端插入第一根固定杆¢108无缝钢上端预留处，插入固定焊接前对该处原有和新续接的加筋绑扎，灌注c25碎石混凝土，充分振捣密实，使钢管和管内部钢筋混凝土灌注成为一体，每段固定杆顶端安装活动顶帽。该活动顶帽为预先加工制作，倒扣在固定杆顶端，用于人员不慎触碰以防受伤和防止该端部受水锈蚀。

17、浮桥连接固定：首先对桥面部分先由数个浮桥浮体单元拼接成4-6m长度1.5m左右宽度的组块，再对每个组块整体四周侧面用耐腐蚀钢丝绳加固绑定牢固。再采用高强度耐腐蚀尼龙绳或细钢链对每相邻两组块首尾之间进行短距离的软连接，以抵御和减小波浪势能的冲击，这种短的软连接长度控制在小于人员正常步距内，0.2—0.3m适宜。每两组浮桥组之间的软连接绳索至少要设置三个，以防发生同时松脱、磨断致使浮桥断开，通过及时点检发现，及时维护修复。

18、在固定杆上套挂可活动桩链，该桩链可以是首尾焊接成一体的环链，其周长为360—370mm长的钢制链条，也可以是直径130mm—150mm的钢环等，通过耐腐蚀钢丝绳扣将该桩链与浮桥侧边固定孔或浮桥组固定绳索张紧连接，经安装调整使浮桥体自然随水位升降做上下浮动。

19、本发明的有益效果在于：在尾矿库每次加高子坝堆坝大修后，完成上述固定桩建造和布置，并用上述方法拼接组装浮桥，使其纵向排放在上述两列固定桩之间。通过套在固定桩固定杆上可移动式桩链与沿浮桥组块侧面相连，从而使浮桥固定保持在其两侧固定桩水域中不再发生断开、顷翻、分散、漂移走，确保浮桥使用安全可靠性。