CN102704472A

CN102704472A - 海湾深水区海床无覆盖层大直径钢护筒的植入方法

Info

Publication number: CN102704472A
Application number: CN2012101540474A
Authority: CN
Inventors: 雷权有; 屈建刚; 孙剑峰; 唐启亮; 罗海鹏; 段伟
Original assignee: Sinohydro Corp Engineering Bureau 15 Co Ltd
Current assignee: Sinohydro Corp Engineering Bureau 15 Co Ltd
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明提供一种在海湾深水区海床无覆盖层大直径钢护筒的植入方法，主要包括：水下冲孔、钢护筒插打、钢护筒底端和基岩之间的空隙填充密封。本发明所述的大直径钢护筒植入的方法，钢护筒定位精确、快速，钢护筒周边密封性好、不漏浆，从而保证了水下钻孔灌注桩的施工质量、结构安全；在基岩上的钻孔、插打钢护筒、填充充填连接材料所使用的设备均为通用机具和设备，设备投入少、成本低，施工现场适应性强、实用，在使用中产生了显著的社会效益和经济效益。尤其适用于海湾深水区桥梁工程桩基础施工，海床无覆盖层大直径钢护筒的埋设，也适用于码头等类似工程。

Description

海湾深水区海床无覆盖层大直径钢护筒的植入方法

技术领域

本发明属于桥梁、码头等工程技术领域，特别是涉及一种在海湾深水区海床无覆盖层植入大直径钢护筒的方法。

背景技术

对于桥梁工程施工，桩基是最基础的结构，深水群桩基础是常用的结构形式。在桩基施工中，很少遇到河床没有风化岩石的覆盖层的地质情况。在无覆盖层地质情况下，钻孔灌注桩的施工为裸露且坚硬的砂岩基岩条件，直接插打钢管桩无法使其稳定，增加了施工的难度。目前，通常采用河床爆破等方法，但效果欠佳，且实施难度很大。对于海湾深水高流速区域海床大面积无覆盖层的地质情况，桩基施工难度更大。

对此，本领域技术人员针对深水无覆盖层或覆盖层较薄的基床条件，研发了新的“深水钢管桩施工平台稳定结构”，即公告号为CN201459749U的中国发明专利，其结构为：包括上面固定有施工作业平台的钢管桩和用于连接钢管桩与基床的锚固体。在基岩上钻有锚固孔，锚固体下端固定在锚固孔内，锚固体上端设置在钢管桩内，在锚固体和钢管桩之间、锚固体与锚固孔之间均设有充填连接材料，在钢管桩底部的外侧设有维护体。其实施的方法为：首先，根据设计施工锚固孔，完成锚固体加工及安装；然后，进行钢管桩就位，完成围护体施工；最后，进行充填连接材料的施工。该发明专利虽然为在深水无覆盖层或覆盖层较薄的基床上建造大型码头、桥梁或海上平台的桩基施工提供了一个安全、实用、经济的操作平台，但是，其施工难度较大，潜水员需要在深水区进行高强度的工作。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种在海湾深水区海床无覆盖层植入大直径钢护筒的方法。该方法安全、实用、成本低、操作方便、施工现场适应性强，在使用中产生了显著的社会效益和经济效益。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

在海湾深水区海床无覆盖层大直径钢护筒的植入方法，包括以下步骤：

无覆盖层海床水下冲孔：钢栈桥施工平台上的冲击钻机，提升冲击锤在海床直接冲孔，达到设计孔深；

插打钢护筒：将钢护筒起吊放入水下冲孔位置，按设计定位，施工平台上的履带吊车吊带振动锤插打钢护筒至设计深度；

填充并密封钢护筒底端和基岩之间的空隙：在钢护筒内加入充填连接材料，并用冲击锤上下搅动，使充填连接材料将钢护筒底端和基岩之间的空隙填充，以达到密封的目的。

优选地，所述无覆盖层海床水下冲孔步骤中冲孔的孔径略大于所述钢护筒的外径，孔深为2.5~4m。

优选地，所述插打钢护筒步骤中钢护筒插打的设计深度为2.5~4m。

优选地，所述钢护筒总长度为20m，外径为230mm，由厚度为14mm的钢板卷制而成、长度为9~12m的钢管现场焊接而成。

优选地，所述填充并密封钢护筒底端和基岩之间的空隙步骤中所述充填连接材料为水泥和粘土的混合物。

优选地，所述水泥和粘土的比例为4∶1。

本发明的优点体现在以下几点：

（1）该结构钢护筒定位精确、快速、操作方便。

（2）钢护筒周边密封性好、不漏浆，从而保证了水下钻孔灌注桩的施工质量、结构安全。

（3）在基岩上的钻孔、插打钢护筒、填充充填连接材料所使用的设备均为通用机具和设备，例如冲击钻机、冲击锤、钢护筒、履带吊车、振动锤、冲击钻机等，设备投入少、成本低，施工现场适应性强、实用，在使用中产生了显著的社会效益和经济效益。

本发明尤其适用于海湾深水区桥梁工程桩基础施工中，海床无覆盖层大直径钢护筒的埋设，也适用于码头等类似工程。

附图说明

图1为本实用新型所述海湾深水区海床无覆盖层植入大直径钢护筒的结构示意图。

图中：1-基岩，2-冲孔，3-钢护筒，4-充填连接材料，5-施工平台。

具体实施方式

为了更清楚的描述本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步地说明，但并非用于限定本发明的实施方式：

如图1所述，本发明所述的在海湾深水区海床无覆盖层大直径钢护筒的植入方法，主要包括以下几个步骤：

a.无覆盖层海床水下冲孔：钢栈桥施工平台5上的冲击钻机，提升冲击锤在海床直接冲孔，达到设计孔深；

具体地，通过一台50kW的冲击钻机提升5t冲击锤，在设计位置上下连续反复冲击岩石，形成一个直径略大于钢护筒3外径、深度2.5~4m的孔。

b.插打钢护筒3：将钢护筒3起吊放入水下冲孔2位置，按设计定位，施工平台5上的履带吊车吊带振动锤插打钢护筒3至设计深度；

具体地，钢护筒3的厚度为14mm、外径为230mm，总长度一般为20m，在具体施工过程中，根据实际情作适当调整。为了运输方便，所述钢护筒3使用长度9~12m的钢管在施工现场焊接而成，所述钢管采用厚度为14mm的钢板卷制而成。采用50t的履带吊车起吊，经全站仪观测，按设计精确定位后，利用沉放导向架将钢护筒3放入水下冲孔2位置。施工平台5上的50t履带吊车起吊90kW振动锤振动钢护筒3，将钢护筒3插打至设计深度，一般为2.5~4m。

c.填充并密封钢护筒3底端和基岩1之间的空隙：在钢护筒3内加入充填连接材料4，并用冲击锤上下搅动，使充填连接材料将钢护筒3底端和基岩1之间的空隙填充，以达到密封的目的。

具体地，所述充填连接材料4为水泥和粘土的混合物、混凝土、水泥等。在本实施例中，所述充填连接材料4选用水泥和粘土的混合物时，水泥和粘土的比例优选为4∶1。按照设计标准，将适量的充填连接材料4灌输到所述钢护筒3底部，用50kW冲击钻机提升冲击锤小冲程上下搅动，使充填连接材料4将钢护筒3基岩1之间的空隙、以及钢护筒3底端填充以达到密封的目的。此时，即已完成钢护筒3的植入。待钢护筒3植入海床无覆盖层24小时后，即能够正式开孔钻进桩基孔。

以上实施方式是对本发明的技术方案所作的详细说明，对本领域技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下，对本发明所做的任何显而易见的改进、替换和变型，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种在海湾深水区海床无覆盖层大直径钢护筒植入的方法，其特征在于，包括以下步骤：

无覆盖层海床水下冲孔：钢栈桥施工平台（5）上的冲击钻机，提升冲击锤在海床直接冲孔，达到设计孔深；

插打钢护筒（3）：将钢护筒（3）起吊放入水下冲孔位置，按设计定位，施工平台（5）上的履带吊车吊带振动锤插打钢护筒（3）至设计深度；

填充并密封钢护筒（3）底端和基岩（1）之间的空隙：在钢护筒（3）内加入充填连接材料（4），并用冲击锤上下搅动，使充填连接材料将钢护筒（3）底端和基岩（1）之间的空隙填充，以达到密封的目的。

2.根据权利要求1所述的大直径钢护筒植入的方法，其特征在于，所述无覆盖层海床水下冲孔的步骤中所冲孔的孔径略大于所述钢护筒（3）的外径，孔深为2.5~4m。

3.根据权利要求1所述的大直径钢护筒植入的方法，其特征在于，所述插打钢护筒（3）的步骤中钢护筒（3）插打的设计深度为2.5~4m。

4.根据权利要求1所述的大直径钢护筒植入的方法，其特征在于，所述钢护筒（3）总长度为20m，外径为230mm，由厚度为14mm的钢板卷制而成、长度为9~12m的钢管现场焊接而成。

5.根据权利要求1所述的大直径钢护筒植入的方法，其特征在于，所述填充并密封钢护筒（3）底端和基岩（1）之间的空隙步骤中所述充填连接材料（4）为水泥和粘土的混合物。

6.根据权利要求5所述的大直径钢护筒植入的方法，其特征在于，所述水泥和粘土的比例为4∶1。