CN104746476A - 后沿增设斜桩码头及码头后沿施打斜桩加固的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在码头后沿施打斜桩进行加固的方法、所述方法加固的码头、以及用于码头后沿施打斜桩的装置。在码头上搭建桩架，所述桩架设置有倾斜导杆；将至少一节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，使预制桩与桩预沉桩位置对准并处于同一直线上；在预制桩顶部施加压力，将所述预制桩倾斜插入预沉桩位置的泥面，完成沉桩。本发明在码头后沿施打斜钢管桩的施工方法将陆上施工与水上施工有效的结合起来，可广泛应用于类似老码头加固改造项目，尽量避免了对码头的生产运营的影响，推动了老码头的升级改造项目的实施。

Description

后沿增设斜桩码头及码头后沿施打斜桩加固的方法

技术领域

本发明涉及一种老码头升级加固方法，尤其涉及一种在码头后沿施打斜桩进行加固的方法、所述方法加固的码头、以及用于码头后沿施打斜桩的装置。

背景技术

码头是海边、江河边专供乘客上下、货物装卸的建筑物，通常见于水陆交通发达的商业城市。

很多港口码头建造较早，已使用三、四十年甚至更久，建造时码头吨级较小。目前，随着远洋运输船舶不断向大型化、巨型化发展，许多早期建造的码头不具备接待更大型船只的能力，在此情况下，急需对老码头进行改造升级。

老码头的加固改造是提升码头靠泊能力的最为经济的方式，靠泊能力的提升必然导致码头受力水平的增大，因此，大多码头通过增加桩基的形式提高码头整体刚度，增加桩基的型式主要有灌注桩和预制桩，灌注桩为垂直桩，难以有效提高码头的抗水平力的能力。

预制桩在施工之前制作的桩基，采用沉桩设备将其打入、压入或振入所需区域的土中，如CN202577289U公开的预制桩。目前预制桩的沉桩工艺主要为水上打桩船进行沉桩，施工过程很容易受到风浪和水流等因素的影响，尤其是河道、河口和潮流较大的海域，由于水流速度大打桩船的定位、移位困难，打桩效率低下。为此，CN2581502Y公开了一种水上打桩平台，主要包括竖直筒形基础，和筒形基础上支撑的横向和纵向连接梁，活动梁带动桩锤导向架移动，从而解决了水上打桩易受风浪和水流因素影响的问题。但是该装置只能用来施打垂直桩，而且需要较大的占地面积。

但是更重要的是，对于已建码头来讲，如图1所示，钢杂码头12后沿10的上下游设置有3座引桥13，码头后方难以有足够的施工作业空间，打桩船等传统水上打桩设备无法进入码头后沿区域进行沉桩作业。

为了有效加固老码头，仍需要新的对老码头进行升级加固的方法。

发明内容

针对目前缺乏对老码头有效加固的问题，本发明提供了一种在码头后沿增设斜桩进行加固的方法，以及一种后沿增设斜桩的码头。

本发明第一个方面是提供一种在码头后沿施打斜桩加固的方法，包括：

提供预制桩，

在码头上搭建桩架，所述桩架置有倾斜导杆；

将至少一节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，使预制桩与桩预沉桩位置对准并处于同一直线上；

在预制桩顶部施加压力，将所述预制桩倾斜插入预沉桩位置的泥面，完成沉桩。

在本发明第一个方面的一种优选实施例中，所述预制桩为多节预制桩结构，步骤包括：

将第一节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，并施加压力将其插入泥面，并使第一节预制桩的顶部露出水面，并将第一节预制桩固定；之后将第二节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，并使其底部与第一节预制桩的顶部相接触，将两节预制桩进行固定连接，然后对第二节预制桩施加压力，继续向泥面下方插入；按照相同的方式将其它节预制桩依次相连，并施加压力，直至预制桩达到泥面以下的所需深度。

在本发明第一个方面的一种优选实施例中，所述预制桩为钢管桩。

其中，所述各节预制桩之间通过焊接的方式固定连接。

其中，更优选为将焊接处埋入泥面以下。

在本发明第一个方面的另一种优选实施例中，还包括设置夹柱的步骤，所述夹柱为平面结构，并设有贯穿上下表面的开口；将所述开口与所述预制桩、预沉桩位置对准并处于同一直线；所述预制桩沿倾斜导杆下滑，穿过所述夹柱的开口后，插入预沉桩位置。

其中，所述夹柱优选为在所述开口处设有夹持部件。

其中，所述夹柱优选为固定在码头原有支撑桩上。

在本发明第一个方面的另一种优选实施例中，还包括设置导向架的步骤，所述导向架包括倾斜穿孔，倾斜穿孔与预制桩处于同一直线上。

在本发明更优选实施例中，所述导向架至少包括上层和下层结构，上层和下层结构之间通过连接部件相连，并且各层均独立设置有孔，各层的孔组成所述倾斜穿孔。

其中，在本发明更优选实施例中，在所述导向架的孔的一端设有固定限位板，在相对一端设有可前后移动的活动限位板，以调节孔的大小和/或用来夹持预制桩。

其中，所述导向架优选为设置在所述夹柱与所述桩架之间，更优选为所述导向架设置在码头与所示桩架之间。

在本发明更优选实施例中，所述导向架设有安装部分，所述安装部分设置在码头上。更优选为在所述安装部分与码头表面之间还设有缓冲部件，如钢板。

在本发明第一个方面的一种优选实施例中，除最后一节预制桩外，其它预制桩在顶部下降至码头面标高以上0-0.5m时进行固定，并在此位置将其顶部与下一节预制桩的底部进行连接。

本发明上述内容中，所述预制桩进行沉桩完成后，所述预制桩顶部可以是直接连接到原有码头上，在原有码头后沿增设桩帽，使所述预制桩与码头后沿通过桩帽连接。

在本发明的第一个方面的一种优选实施例中，在所述预制桩操作完成后还包括在码头后沿、预制桩顶部设置桩帽的步骤。

在本发明的第一个方面的更优选实施例中，在所述桩帽上方还包括增设横梁的步骤，将所述增设的桩帽及横梁与原横梁通过植筋方式连接。

在本发明第一个方面的一种优选实施例中，所述预制桩插入泥面的过程中和/或之后，倾斜度优选为（5-7）∶1，更优选为（5.5-6.5）∶1，更优选为6∶1。

在本发明第一个方面的一种优选实施例中，第一节预制桩长度优选为25-35m，更优选为25-30m，更优选为28-30m。

在本发明第一个方面的一种优选实施例中，除第一节预制桩之外，其它节预制桩长度优选为10-20m，更优选为12-17m，更优选为14-15m。

本发明第二个方面是提供一种后沿施打斜桩加固的码头，包括横梁、假设在横梁两侧的纵梁、以及位于横梁下方的支撑结构，在码头的后沿设有倾斜桩，倾斜桩下端插入泥面以下。

在本发明第二个方面的一种优选实施例中，所述倾斜桩的倾斜度优选为（5-7）∶1，更优选为（5.5-6.5）∶1，更优选为6∶1。

在本发明第二个方面的一种优选实施例中，所述倾斜桩为多节预制桩依次连接而成，相邻两节之间的连接面均位于泥面以下。

其中，第一节预制桩长度优选为25-35m，更优选为25-30m，更优选为28-30m。

其中，除第一节预制桩之外，其它节预制桩长度优选为10-20m，更优选为12-17m，更优选为14-15m。

在本发明第二个方面的一种优选实施例中，在码头后沿设有延伸横梁，所述延伸横梁与所述横梁之间通过植筋方式连接；在所述延伸横梁下方设有桩帽，所述桩帽位连接所述倾斜桩的顶部。

本发明第三个方面是提供一种用于码头施打斜桩的装置，包括桩架，所述桩架设有倾斜导杆，在倾斜导管顶部设有起吊装置。

在本发明第三个方面的一种优选实施例中，所述倾斜导杆的倾斜度优选为（5-7）∶1，更优选为（5.5-6.5）∶1，更优选为6∶1。

在本发明第三个方面的一种优选实施例中，在所述倾斜导杆的下方，设置有参照平面。

在本发明第三个方面的一种优选实施例中，还包括夹柱，所述夹柱设有倾斜穿孔，所述倾斜穿孔的倾斜度与所述倾斜导杆的倾斜度相同。

其中，所述穿孔处还可以设置有夹持部件。

其中，所述夹柱还包括固定部，所述固定部设置有固定部件。

在本发明第三个方面的一种优选实施例中，还包括导向架，所述导向架包括倾斜穿孔，倾斜穿孔的倾斜度与倾斜导杆倾斜度相同。

在本发明更优选实施例中，所述导向架至少包括上层和下层结构，上层和下层结构之间通过连接部件相连，并且各层均独立设置有孔，各层的孔组成所述倾斜穿孔。

其中，在本发明更优选实施例中，在所述导向架的孔的一端设有固定限位板，在相对一端设有可前后移动的活动限位板。

本发明在码头后沿施打斜钢管桩的施工方法将陆上施工与水上施工有效的结合起来，可广泛应用于类似老码头加固改造项目，尽量避免了对码头的生产运营的影响，推动了老码头的升级改造项目的实施。

附图说明

图1为一种设有多个引桥的现有码头平面结构示意图；

图2为本发明在码头后沿施打斜桩结构示意图；

图3A为本发明所述导向架平面结构示意图；

图3B为本发明所述导向架断面结构示意图；

图4为本发明一种后沿施打斜桩加固后的码头断面结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图4，通过实施例对本发明内容进行详细的介绍和描述，但是应当理解的是，下述实施例并不限制本发明范围。

图1给出了一种现有码头的平面结构图，包括矿石码头11、钢杂泊位12，在码头后沿10的上下游设置有三座引桥13，打桩船无法进入码头后沿进行沉桩作业。

参照图2，本发明在码头后沿施打倾斜桩的方法中，在原码头1上搭建桩架5，桩架5设有倾斜导杆51，倾斜导杆51顶部设有起吊部件52。

为了避免预制桩以及打桩锤对桩架的作用力对倾覆点的力矩为倾覆力矩，本发明将倾斜导杆51的倾斜度设置为6∶1，在此情况下施打倾斜度为6∶1的倾斜桩，桩架是稳定的。

根据水域深度、码头高度，预制桩可以是一节或多节，但是一般情况下，预制桩需要较长的长度，无法一次性沉桩完成，因此可制成多节结构。本实施例中，假设预制桩（采用钢管桩）总长度为56m，第一节预制桩的长度设定为28m，第二和第三节预制桩长度各为14m。起吊部件52将第一节预制桩吊起，贴靠在倾斜导杆51表面。

在桩架5的下方为导向架7，导向架7位于码头1和桩架5之间。

如图3A和图3B所示，导向架7包括两条平板74，平板74一端置于码头1上，码头1与平板74之间设置钢板70起到缓冲作用。

在平板74的另一端，设置有双层结构，双层结构之间通过连接部件741相连。各层分别设置有内固定限位板711、外固定限位板712、以及中间的活动限位板72。内固定限位板711与活动限位板72之间形成孔73。

上层和下层孔73之间的连线为倾斜直线，该直线倾斜度与桩架5的倾斜导杆51的倾斜度相同，并且，与倾斜导杆51上的预制桩处于同一直线上。

在码头1下方的支撑桩14上，设置有夹柱6，夹柱6一端固定在支撑桩14上，另一端设有穿孔，所述穿孔与倾斜导杆51上的预制桩处于相同直线上。

先用锤压第一节预制桩，然后用冷锤拍打，待淤泥层穿过后用低档锤施打，同时设置钢缆带住第一节预制桩，防止溜桩。

如图2所示，第一节预制桩201沉桩至码头面标高处以上0.3m，为了方便识别，在倾斜导杆51底部设置有参照平板53，参照平板53在码头面标高以上0.3m处，当第一节预制桩201顶部到达参照平板53的位置，将第一节预制桩201进行固定。

吊起第二节预制桩202，使第二节预制桩202的底部与第一节预制桩201的顶部接触，并且进行焊接形成焊接面200，将第一节预制桩201与第二节预制桩202连成一体。采用上述方式继续进行沉桩。

第二节预制桩202降至参照平板53处时，进行固定，并吊起第三节预制桩，采用相同的方式进行焊接、沉桩。为了防止和减少焊接面与水和氧气的接触，在预制桩长度设计时，应当考虑将焊接面沉至泥面以下。同时，在焊接后还可以在焊接面外围包裹钢板增加预留防腐厚度。

参照图4，将预制桩（倾斜桩20）沉桩至泥面3以下预定深度之后，在倾斜桩20上方灌注桩帽22，并在桩帽22上方灌注延伸横梁21，延伸横梁21与原码头横梁之间采用植筋方式连接。

在施打倾斜桩20之后，原码头杂泊位12等级可提升7万吨。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种在码头后沿施打斜桩加固的方法，其特征在于，包括：

提供预制桩，

在码头上搭建桩架，所述桩架置有倾斜导杆；

将至少一节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，使预制桩与桩预沉桩位置对准并处于同一直线上；

在预制桩顶部施加压力，将所述预制桩倾斜插入预沉桩位置的泥面，完成沉桩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括设置夹柱的步骤，所述夹柱为平面结构，并设有贯穿上下表面的开口；将所述开口与所述预制桩、预沉桩位置对准并处于同一直线；所述预制桩沿倾斜导杆下滑，穿过所述夹柱的开口后，插入预沉桩位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括设置导向架的步骤，所述导向架包括倾斜穿孔，倾斜穿孔与预制桩处于同一直线上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述预制桩为多节预制桩结构，步骤包括：将第一节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，并施加压力将其插入泥面，并使第一节预制桩的顶部露出水面，并将第一节预制桩固定；之后将第二节预制桩置于所述倾斜导杆的表面，并使其底部与第一节预制桩的顶部相接触，将两节预制桩进行固定连接，然后对第二节预制桩施加压力，继续向泥面下方插入；按照相同的方式将其它节预制桩依次相连，并施加压力，直至预制桩达到泥面以下的所需深度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，除最后一节预制桩外，其它预制桩在顶部下降至码头面标高以上0-0.5m时进行固定，并在此位置将其顶部与下一节预制桩的底部进行连接。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预制桩插入泥面的过程中和/或之后，倾斜度为（5-7）∶1。

7.一种后沿施打斜桩加固的码头，其特征在于，包括横梁、假设在横梁两侧的纵梁、以及位于横梁下方的支撑结构，在码头的后沿设有倾斜桩，倾斜桩下端插入泥面以下。

8.根据权利要求7所述的码头，其特征在于，所述倾斜桩的倾斜度为（5-7）∶1。

9.一种用于码头施打斜桩的装置，其特征在于，包括桩架，所述桩架设有倾斜导杆，在倾斜导管顶部设有起吊装置。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括导向架，所述导向架包括倾斜穿孔，倾斜穿孔的倾斜度与倾斜导杆倾斜度相同。