一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構的製作方法

2023-08-22 23:20:11 2

專利名稱：一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構。
背景技術：
目前，在深水中建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基施工方法有以下兩種方 式 第一種方式是採用圍堰。圍堰的具體形式有又多種，但思路基本一致。過程是 ①根據設計圖紙並結合水力條件進行圍堰設計；②圍堰加工；③圍堰下沉、就位；④圍堰封 底；⑤抽水；⑥樁基施工；⑦圍堰拆除。 第二種方式是採用鋼管樁施工平臺。過程是①根據設計圖紙並結合水力條件進 行鋼管樁施工平臺設計；②鋼管樁施工平臺加工；③鋼管樁就位；④鋼管樁平臺安裝；⑤樁 基施工；⑥鋼管樁施工平臺拆除。 —般情況下，在深水中建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基施工時採用第二種 方式比採用第一種方法有如下優點簡便易行，工期短，造價低等優點。但採用第二種方 式必須將鋼管樁打入基床面一定深度，從而為鋼管樁甚至鋼管樁施工平臺提供足夠的穩固 力。於是，採用第二種方式有條件限制基床有滿足鋼管樁打入深度的覆蓋層，且覆蓋層易 於鋼管樁打入。 故此，在深水無覆蓋層基巖或覆蓋層較薄的基床的條件下，因未解決鋼管樁施工 平臺的穩固性而無法採用簡便易行、工期短、造價低的第二種方式。因此，有必要採用一種 技術，來解決在深水無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床鋼管樁施工平臺的穩定性問題，從而為 該地基上建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基施工提供了一個安全、實用、經濟的操作平 臺°

實用新型內容本實用新型解決了在深水無覆蓋層基巖或覆蓋層較薄的基床上施作鋼管樁施工 平臺的技術難題，可利用該結構在深水無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床上施作鋼管樁施工平 臺，從而為該基床上建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基施工提供了一個安全、實用、經 濟的操作平臺；同時還具有簡便易行、縮短工期，不僅提高了工程質量，也相對降低造價和 節約工程成本等優點。。為了實現上述目的，本實用新型採取了如下技術方案。本結構包括 上面固定有施工作業平臺的鋼管樁和用於連接鋼管樁8和基巖的錨固體。其中在基巖上 鑽有錨固孔，錨固體下端固定在錨固孔內，錨固體上端設置在鋼管樁內，在錨固體和鋼管樁 之間、錨固體與錨固孔之間均設有充填連接材料，在鋼管樁底部的外側設有維護體。所述的 錨固體為鋼管。所述的充填連接材料為小石子砼。所述的維護體為碼砌的卵石袋或黏土袋， 並在卵石袋或黏土袋之間注有水泥漿。
本發明相對於現有技術的效果是顯著的，具有如下優點 1)解決了在深水中無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床的條件下建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基鋼管樁平臺的穩定技術； 2)錨固孔鑽孔簡單、易操作，如採用非常成熟常用的水下地質鑽孔工藝進行錨固 孔鑽孔； 3)錨固體形式簡單、常規； 4)充填連接材料施工簡單，施工方法成熟，施工質量易保證，如採用水下灌注小石 子混凝土 ； 5)鋼管樁就位簡單易行，不需要專用設備進行摧打； 6)維護體施工簡單易行； 7)可根據設計圖紙並結合水力條件進行鋼管樁施工平臺各種參數優化，可充分降 低造價。

圖1為本實用新型的立面示意圖 圖2為圖1的平面示意圖。 圖3為本發明的錨固體與鋼管樁相互關係放大示意圖。 圖中1、基巖，2、覆蓋層，3、水體，4、錨固孔，5、錨固體，6、充填連接材料，7、維護 體，8、鋼管樁，9、鋼管樁施工平臺，Dl、表示錨固體直徑，D3、鋼管樁直徑，Ll表示錨固體錨 入基床長度，L2表示錨固體露出基床長度，L表示錨固體總長，Bl B4表示維護體四周頂 寬，l : Nl 1 : N4表示維護體四周坡比，H2表示維護體厚度，Hl表示錨固孔鑽孔深度， H3表示充填連接材料灌注高度，h表示施工水位水深，d表示基床覆蓋層厚度。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明 如圖1 、 2、 3所示，本實用新型提供一種深水無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床鋼管樁 施工平臺穩定技術，包括上面固定有施工平臺9的鋼管樁8和用於連接鋼管樁8與基床1 的錨固體5。在基巖1上鑽有用於安裝錨固體5的錨固孔4，錨固體5的下端固定在錨固孔 4內，錨固體5的上端設置在鋼管樁8內.在錨固體5與鋼管樁8之間、錨固體5和錨固孔 4之間設有充填連接材料6，在鋼管樁8外側設有人造維護體，人造維護體7位於基巖1之 上，水體的底部，採用一定材料和一定形式維護在鋼管樁8的四周。 本實施例中的鋼管樁採用一定直徑、一定厚度的鋼管，鋼管內灌注有水泥砂漿或 砼或鋼筋砼。鋼管樁主要位於水體中，內嵌錨固體和充填連接材料，下部一定長度周圍被維 護體包裹。 本實施例採用機械(如地質鑽機但不僅限於)在基床上鑽一孔，即為錨固孔4。 錨固體採用一定直徑、一定厚度的鋼管，鋼管根據鋼管樁平臺設計需要可採用但不僅限於 灌注水泥砂漿或砼或鋼筋砼。錨固體5—頭插入錨固孔4，另一頭露出基巖外。本實施例在 鋼管樁與錨固體、錨固體與錨固孔壁及鋼管樁底部與基床頂之間的充填連接材料。充填連 接材料根據鋼管樁平臺設計需要可以採用水下小石子砼，但不僅限於灌注水下小石子砼。 維護體材料採用碼砌卵(碎)石袋或碼砌黏土袋或而者兼採用，碼砌之後根據需要可以對 維護體採用但不僅限於注水泥漿固結，具體根據鋼管樁平臺設計需要確定。[0024] 鋼管的長度，錨固孔4的鑽孔平面位置、深度和孔徑，錨固體5總長、插入錨固孔長 度及露出基床長度，小石子砼的強度、高度，以及維護體頂寬、坡比均要根據鋼管樁平臺設 計需要確定。 本實施例中的參數確定採用該技術並結合設計圖紙、水文條件、基床條件、施工 條件等邊界條件可建立鋼管樁施工平臺計算模型，通過計算並優化設計，可確定鋼管樁8 的平臺設計參數，具體包括錨固孔4的鑽孔直徑D2和鑽孔深度H"在優選的實施方式中， 錨固孔孔徑選用①110，採用水上地質鑽機成孔。錨固體5總長L、錨入基床長度L"露出 基床長度l^、鋼管直徑Dp鋼管壁厚和鋼管灌注材料。在優選的實施方式中，鋼管直徑選用 ①108，鋼管壁厚4. 5mm，灌注材料選用小石子鋼筋砼。維護體7四周頂寬Bl B4和坡比 1 : Nl 1 : N4，維護體7材料，維護體厚度H2。在優選的實施方式中，採用四周頂寬lm 和坡比l : 2，維護體7材料採用碼砌卵石袋並壓水泥漿。充填連接材料6的灌注材料和灌 注高度4。在優選的實施方式中，採用灌注水下小石子砼。 實施步驟 — 、通過建立模型，進行鋼管樁施工平臺設計，並確定參數。 二、施工錨固孔4 :在優選的實施方式中，用型鋼將兩艘40T的鐵駁橫聯起來，將水 上地質鑽機的機架固定在型鋼支架上，之後進行測量定位，然後進行錨固孔4鑽孔施工。 三、錨固體5加工及錨固體安裝錨固體5可以提前加工或平行加工作業。在優選 的實施方式中，採用潛水員進行水下錨固體安裝、定位。 四、鋼管樁8就位在優選的實施方式中，採用水上浮吊將鋼管樁8起吊，測量並結 合潛水員水下將鋼管樁8就位。
五、維護體7施工在優選的實施方式中，採用水上設備將卵石袋沉入水中，潛水 員進行水下碼砌，碼砌的過程中預埋注漿管，碼砌之後通過注漿管進行壓漿。 六、充填連接材料6施工在優選的實施方式中，鋼管樁8就位及維護體7碼砌完 成後，在鋼管樁8內灌注高度113的水下灌注小石子砼。 本實施例是一種深水無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床鋼管樁施工平臺穩定結構，該 結構能夠用於在深水無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床上施作鋼管樁施工平臺，該施工平臺可 用於在該類地基上建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基施工，同時該施工平臺安全、實 用、經濟。
權利要求一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於包括上面固定有施工作業平臺的鋼管樁(8)和用於連接鋼管樁(8)和基巖(1)的錨固體(5)，其中在基巖(1)上鑽有錨固孔(4)，錨固體(5)下端固定在錨固孔(4)內，錨固體(5)上端設置在鋼管樁(8)內，在錨固體(5)和鋼管樁(8)之間、錨固體(5)與錨固孔(4)之間均設有充填連接材料(6)，在鋼管樁(8)底部的外側設有維護體(7)。
2. 根據權利要求1所述的一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於所述的錨 固體為鋼管。
3. 根據權利要求2所述的一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於所述的鋼 管內灌注有水泥砂漿或砼或鋼筋砼。
4. 根據權利要求1所述的一種一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於所述的鋼管樁為鋼管。
5. 根據權利要求4所述的一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於所述的鋼管內灌注有水泥砂漿或砼或鋼筋砼。
6. 根據權利要求1所述的一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於所述的充填連接材料(6)為小石子砼。
7. 根據權利要求1所述的一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，其特徵在於所述的維護體(7)為碼砌的卵石袋或黏土袋，並在卵石袋或黏土袋之間注有水泥漿。
專利摘要本實用新型是一種深水鋼管樁施工平臺穩定結構，該結構包括上面固定有施工作業平臺的鋼管樁和用於連接鋼管樁與基床的錨固體。在基巖上鑽有錨固孔，錨固體下端固定在錨固孔內，錨固體上端設置在鋼管樁內，在錨固體和鋼管樁之間、錨固體與錨固孔之間均設有充填連接材料，在鋼管樁底部的外側設有維護體。本實用新型在深水無覆蓋層或覆蓋層較薄的基床上施作鋼管樁施工平臺，從而為該基床上建造大型碼頭、橋梁或海上平臺的樁基施工提供了一個安全、實用、經濟的操作平臺；同時該結構還具有簡便易行、縮短工期、工程質量高、相對降低造價和節約工程成本等優點。
文檔編號E02D27/12GK201459749SQ20092010897
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者冉婭玲, 張定忠, 張志勇, 張曉東, 連佳機 申請人:中交第一公路工程局有限公司