專利名稱：海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒的植入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁、碼頭等工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層植入大直徑鋼護(hù)筒的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于橋梁工程施工，樁基是最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，深水群樁基礎(chǔ)是常用的結(jié)構(gòu)形式。在樁基施工中，很少遇到河床沒(méi)有風(fēng)化巖石的覆蓋層的地質(zhì)情況。在無(wú)覆蓋層地質(zhì)情況下，鉆孔灌注樁的施工為裸露且堅(jiān)硬的砂巖基巖條件，直接插打鋼管樁無(wú)法使其穩(wěn)定，增加了施工 的難度。目前，通常采用河床爆破等方法，但效果欠佳，且實(shí)施難度很大。對(duì)于海灣深水高流速區(qū)域海床大面積無(wú)覆蓋層的地質(zhì)情況，樁基施工難度更大。對(duì)此，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對(duì)深水無(wú)覆蓋層或覆蓋層較薄的基床條件，研發(fā)了新的“深水鋼管樁施工平臺(tái)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”，即公告號(hào)為CN201459749U的中國(guó)發(fā)明專利，其結(jié)構(gòu)為包括上面固定有施工作業(yè)平臺(tái)的鋼管樁和用于連接鋼管樁與基床的錨固體。在基巖上鉆有錨固孔，錨固體下端固定在錨固孔內(nèi)，錨固體上端設(shè)置在鋼管樁內(nèi)，在錨固體和鋼管樁之間、錨固體與錨固孔之間均設(shè)有充填連接材料，在鋼管樁底部的外側(cè)設(shè)有維護(hù)體。其實(shí)施的方法為首先，根據(jù)設(shè)計(jì)施工錨固孔，完成錨固體加工及安裝；然后，進(jìn)行鋼管樁就位，完成圍護(hù)體施工；最后，進(jìn)行充填連接材料的施工。該發(fā)明專利雖然為在深水無(wú)覆蓋層或覆蓋層較薄的基床上建造大型碼頭、橋梁或海上平臺(tái)的樁基施工提供了一個(gè)安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的操作平臺(tái)，但是，其施工難度較大，潛水員需要在深水區(qū)進(jìn)行高強(qiáng)度的工作。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種在海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層植入大直徑鋼護(hù)筒的方法。該方法安全、實(shí)用、成本低、操作方便、施工現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)，在使用中產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。在海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒的植入方法，包括以下步驟無(wú)覆蓋層海床水下沖孔鋼棧橋施工平臺(tái)上的沖擊鉆機(jī)，提升沖擊錘在海床直接沖孔，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深；插打鋼護(hù)筒將鋼護(hù)筒起吊放入水下沖孔位置，按設(shè)計(jì)定位，施工平臺(tái)上的履帶吊車(chē)吊帶振動(dòng)錘插打鋼護(hù)筒至設(shè)計(jì)深度；填充并密封鋼護(hù)筒底端和基巖之間的空隙在鋼護(hù)筒內(nèi)加入充填連接材料，并用沖擊錘上下攪動(dòng)，使充填連接材料將鋼護(hù)筒底端和基巖之間的空隙填充，以達(dá)到密封的目的。優(yōu)選地，所述無(wú)覆蓋層海床水下沖孔步驟中沖孔的孔徑略大于所述鋼護(hù)筒的外徑，孔深為2. 5 4m。優(yōu)選地，所述插打鋼護(hù)筒步驟中鋼護(hù)筒插打的設(shè)計(jì)深度為2. 5 4m。
優(yōu)選地，所述鋼護(hù)筒總長(zhǎng)度為20m，外徑為230mm，由厚度為14mm的鋼板卷制而成、長(zhǎng)度為iTl2m的鋼管現(xiàn)場(chǎng)焊接而成。優(yōu)選地，所述填充并密封鋼護(hù)筒底端和基巖之間的空隙步驟中所述充填連接材料為水泥和粘土的混合物。優(yōu)選地，所述水泥和粘土的比例為4 I。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)(I)該結(jié)構(gòu)鋼護(hù)筒定位精確、快速、操作方便。(2)鋼護(hù)筒周邊密封性好、不漏漿，從而保證了 水下鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全。(3)在基巖上的鉆孔、插打鋼護(hù)筒、填充充填連接材料所使用的設(shè)備均為通用機(jī)具和設(shè)備，例如沖擊鉆機(jī)、沖擊錘、鋼護(hù)筒、履帶吊車(chē)、振動(dòng)錘、沖擊鉆機(jī)等，設(shè)備投入少、成本低，施工現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、實(shí)用，在使用中產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明尤其適用于海灣深水區(qū)橋梁工程樁基礎(chǔ)施工中，海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒的埋設(shè)，也適用于碼頭等類似工程。


圖I為本實(shí)用新型所述海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層植入大直徑鋼護(hù)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-基巖，2-沖孔，3-鋼護(hù)筒，4-充填連接材料，5-施工平臺(tái)。
具體實(shí)施例方式為了更清楚的描述本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地說(shuō)明，但并非用于限定本發(fā)明的實(shí)施方式如圖I所述，本發(fā)明所述的在海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒的植入方法，主要包括以下幾個(gè)步驟a.無(wú)覆蓋層海床水下沖孔鋼棧橋施工平臺(tái)5上的沖擊鉆機(jī)，提升沖擊錘在海床直接沖孔，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深；具體地,通過(guò)一臺(tái)50kW的沖擊鉆機(jī)提升5t沖擊錘,在設(shè)計(jì)位置上下連續(xù)反復(fù)沖擊巖石，形成一個(gè)直徑略大于鋼護(hù)筒3外徑、深度2. 5^4m的孔。b.插打鋼護(hù)筒3 :將鋼護(hù)筒3起吊放入水下沖孔2位置，按設(shè)計(jì)定位，施工平臺(tái)5上的履帶吊車(chē)吊帶振動(dòng)錘插打鋼護(hù)筒3至設(shè)計(jì)深度；具體地，鋼護(hù)筒3的厚度為14mm、外徑為230mm，總長(zhǎng)度一般為20m，在具體施工過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情作適當(dāng)調(diào)整。為了運(yùn)輸方便，所述鋼護(hù)筒3使用長(zhǎng)度iTl2m的鋼管在施工現(xiàn)場(chǎng)焊接而成，所述鋼管采用厚度為14_的鋼板卷制而成。采用50t的履帶吊車(chē)起吊，經(jīng)全站儀觀測(cè)，按設(shè)計(jì)精確定位后，利用沉放導(dǎo)向架將鋼護(hù)筒3放入水下沖孔2位置。施工平臺(tái)5上的50t履帶吊車(chē)起吊90kW振動(dòng)錘振動(dòng)鋼護(hù)筒3，將鋼護(hù)筒3插打至設(shè)計(jì)深度，一般為2. 5 4m。c.填充并密封鋼護(hù)筒3底端和基巖I之間的空隙在鋼護(hù)筒3內(nèi)加入充填連接材料4，并用沖擊錘上下攪動(dòng)，使充填連接材料將鋼護(hù)筒3底端和基巖I之間的空隙填充，以達(dá)到密封的目的。具體地，所述充填連接材料4為水泥和粘土的混合物、混凝土、水泥等。在本實(shí)施例中，所述充填連接材料4選用水泥和粘土的混合物時(shí)，水泥和粘土的比例優(yōu)選為4 I。按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將適量的充填連接材料4灌輸?shù)剿鲣撟o(hù)筒3底部，用50kW沖擊鉆機(jī)提升沖擊錘小沖程上下攪動(dòng)，使充填連接材料4將鋼護(hù)筒3基巖I之間的空隙、以及鋼護(hù)筒3底端填充以達(dá)到密封的目的。此時(shí)，即已完成鋼護(hù)筒3的植入。待鋼護(hù)筒3植入海床無(wú)覆蓋層24小時(shí)后，即能夠正式開(kāi)孔鉆進(jìn)樁基孔。
以上實(shí)施方式是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下，對(duì)本發(fā)明所做的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換和變型，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種在海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，其特征在于，包括以下步驟 無(wú)覆蓋層海床水下沖孔鋼棧橋施工平臺(tái)(5)上的沖擊鉆機(jī)，提升沖擊錘在海床直接沖孔，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深； 插打鋼護(hù)筒(3):將鋼護(hù)筒(3)起吊放入水下沖孔位置，按設(shè)計(jì)定位，施工平臺(tái)(5)上的履帶吊車(chē)吊帶振動(dòng)錘插打鋼護(hù)筒(3)至設(shè)計(jì)深度； 填充并密封鋼護(hù)筒(3)底端和基巖(I)之間的空隙在鋼護(hù)筒(3)內(nèi)加入充填連接材料(4)，并用沖擊錘上下攪動(dòng)，使充填連接材料將鋼護(hù)筒(3)底端和基巖(I)之間的空隙填充，以達(dá)到密封的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，其特征在于，所述無(wú)覆蓋層海床水下沖孔的步驟中所沖孔的孔徑略大于所述鋼護(hù)筒(3)的外徑，孔深為2. 5 4m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，其特征在于，所述插打鋼護(hù)筒(3)的步驟中鋼護(hù)筒(3)插打的設(shè)計(jì)深度為2. 5 4m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，其特征在于，所述鋼護(hù)筒(3)總長(zhǎng)度為20m,外徑為230mm,由厚度為14mm的鋼板卷制而成、長(zhǎng)度為9 12m的鋼管現(xiàn)場(chǎng)焊接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，其特征在于，所述填充并密封鋼護(hù)筒(3)底端和基巖(I)之間的空隙步驟中所述充填連接材料(4)為水泥和粘土的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，其特征在于，所述水泥和粘土的比例為4 I。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在海灣深水區(qū)海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒的植入方法，主要包括水下沖孔、鋼護(hù)筒插打、鋼護(hù)筒底端和基巖之間的空隙填充密封。本發(fā)明所述的大直徑鋼護(hù)筒植入的方法，鋼護(hù)筒定位精確、快速，鋼護(hù)筒周邊密封性好、不漏漿，從而保證了水下鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全；在基巖上的鉆孔、插打鋼護(hù)筒、填充充填連接材料所使用的設(shè)備均為通用機(jī)具和設(shè)備，設(shè)備投入少、成本低，施工現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、實(shí)用，在使用中產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。尤其適用于海灣深水區(qū)橋梁工程樁基礎(chǔ)施工，海床無(wú)覆蓋層大直徑鋼護(hù)筒的埋設(shè)，也適用于碼頭等類似工程。
文檔編號(hào)E02D5/66GK102704472SQ20121015404
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者唐啟亮, 孫劍峰, 屈建剛, 段偉, 羅海鵬, 雷權(quán)有 申請(qǐng)人:中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司