CN109898536A - 带有桩孔的沉箱及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种带有桩孔的沉箱，涉及一种带有桩孔的沉箱及其安装方法。包括沉箱本体，沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱，其特征在于，所述沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔，桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁；所述沉箱本体内桩孔处的内壁预留有连接孔；所述桩孔内设置有钢桩，不同桩孔内的钢桩通过钢梁穿过连接孔相连接。本发明具有施工方便、节约成本、缩短工期、安全可靠的积极效果。

Description

带有桩孔的沉箱及其安装方法

技术领域

本发明属于一种水工建筑构件沉箱，特别涉及一种带有桩孔的沉箱及其安装方法。

背景技术

跨海大桥、港口码头等水中建筑物，其基础必需有足够承载能力以及抗击侧向冲击力才能保证建筑物的稳固。在海上建设可以靠泊大型和超大型船舶的深水码头，无论是栈桥式还是直立岸壁式，一般是以沉箱作为基础的重力式码头，以沉箱的底面与经过处理整平的海底平面，依靠沉箱重量产生的重力与地面形成的摩擦力，使沉箱在水中落定而不产生移位。如果码头处在敞开式海域无防波堤掩护，停泊的船型较大时，沉箱的体积必须足够大，才能抗击来自侧向的涌浪冲击力而不致于产生位移和倾斜。在海底地质状况为淤泥较深的水域建设码头时，一般采用打桩的办法，无论采用普通钢桩，还是刚性的预制桩，都必需有侧向桩作为支撑保护，这样才能有较大的支撑力和稳定性。沉箱的体积庞大和打桩工艺，均造成上述港口码头建设工程的耗资巨大，动辄数亿，且施工难度大，工期很长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有桩孔的沉箱及其安装方法，以达到便于施工，节省工程投资，缩短工期的目的。

本发明所提供的带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体，沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱，其特征在于，所述沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔，桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁；所述沉箱本体内桩孔处的内壁预留有连接孔；所述桩孔内设置有钢桩，不同桩孔内的钢桩通过钢梁穿过连接孔相连接。

本发明所提供的带有桩孔的沉箱的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将待安装沉箱的水下基床处理整平；

步骤二，将本发明的沉箱预制完成后，运输到安装地点，落座在处理后的基床上；

步骤三，沿本发明沉箱预留的桩孔向下打入钢桩；

步骤四，在安放好的本发明沉箱隔舱内清理连接孔表面，漏出钢桩；

步骤五，在相邻或相对的钢桩之间，用钢梁穿过连接孔实施交叉连接；

步骤六，向沉箱本体隔舱内填充砂或块石实施填充压实。

本发明所提供的带有桩孔的沉箱，沉箱本体的四周壁和内壁设置有桩孔，桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁，桩孔内设置有钢桩，再将钢桩沿桩孔固定在地下；在沉箱本体隔舱内沿桩孔处的连接孔，使用钢梁穿过连接孔将相邻或相对的钢桩交叉连接成一体。其积极效果主要体现在：

1）本发明将现有技术中水下复杂条件下侧向桩的施工简化为隔舱内的无水作业，施工难度大大降低。

本发明在现行装备条件下，将复杂的海上水下施工简化为陆地上制作和隔舱内无水安装的方法，不仅能大幅度降低成本，而且大幅度缩短施工工期，将大型的海上施工工程转变成了工厂化制造和现场的常规化安装组合。

2）预留桩孔及钢桩的应用，能够满足复杂地质条件下对基础承载力的要求。

现有技术处理软基地质基础时，采用直立桩支撑、侧向桩支护的结构。打入水中及地下的桩体截面积随着码头的水深和承载力的增加而加大。当超过一定水深和承载力要求时，则无法采用桩基作为基础，单纯依靠沉箱基础处理的难度会很大，成本也会很高。而本发明的带有桩孔的沉箱和桩基结合的结构和安装方法恰恰弥补了这个缺陷，钢桩和沉箱本体共同形成支撑，沉箱本体及其内设置有钢桩用钢梁连接一体，确保整个带有桩孔的沉箱的稳定性和足够的承载力，不仅安装方便，而且成本较低、工期较短、安全可靠。

3）在满足承载力和截面尺寸的前提下，本发明沉箱的结构和尺寸可以最大限度地缩小，从而降低沉箱的造价和运输以及安装成本。

综上所述，本发明具有施工方便、节约成本、缩短工期、安全可靠的积极效果。

附图说明

附图部分公开了本发明具体实施例，其中，

图1，本发明的立体结构透视示意图；

图2，A-A向局部剖面结构示意图；

图3，钢桩与钢梁的连接固定示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明所提供的带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体1，沉箱本体1的四周壁和内壁设置有若干竖直的桩孔2，桩孔2贯穿沉箱本体1。沉箱本体1内沿桩孔2处的内壁上设置有连接孔5，连接孔不贯通沉箱本体的内壁，仅露出钢桩即可；桩孔2内设置有钢桩3，钢梁4穿过连接孔5将相邻或相对的钢桩3连接在一起。

沉箱本体的形状可以为圆柱形、椭圆柱形、正方体形、长方体形、多边体形中的任意一种。

实施例一：

本发明的带有桩孔的沉箱的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，将落座沉箱的基床处理整平。

无论是在承载力足够大的硬质基础区域安装，还是以承载力较低软基地质的区域内安装，都需要将安装的地方进行处理整平，这与传统的沉箱基床整平基本相同，在此不再做详细说明。当在软基区域安放带有桩孔的沉箱时，需要将淤泥层挖掉达到次持力层或者压实处理使其具有一定的承载能力。

步骤二，将本发明的带有桩孔的沉箱预制好后，运输到安放地点，落座在步骤一整平的基床上。

带有桩孔的沉箱在预制时，需要在沉箱本体的四周壁和内壁预留设计数量的桩孔，桩孔为圆形或椭圆形，每侧沉箱本体的四周壁和内壁至少设置一个桩孔。桩孔的形状和数量根据沉箱本体的大小和工程实际情况确定。

步骤三，沿桩孔向下钻到预定深度，然后打入钢桩。

将沉箱本体安放在预定的基床以后，用钻机沿四周壁和内壁的桩孔向下钻到需要的深度后，顺桩孔打入钢桩。在承载力较低的软基区域内安放沉箱时，先将需要安放区域进行处理到有一定的承载力，然后将沉箱本体安放在经过压实处理的地面上，直接沿桩孔将钢桩打入到持力层需要的深度。特别的，打入岩石中的钢桩可以采用自膨胀桩头

步骤四，在安放好的沉箱本体隔舱内，清理连接孔，漏出钢桩表面。

步骤五，在沉箱本体隔舱内，用钢梁穿过连接孔，在相邻或相对钢桩之间交叉焊接，使之连接在一起；

步骤六，向沉箱本体的隔舱内填充砂或块石等进行处理，压实，然后顶部加盖板封顶即可。

实施例二：

步骤一，将安放沉箱的基床整平，其平整度﹤20cm。无论是在承载力足够大的硬质基础区域，还是承载力较低软基地质的区域，都需要将基床处理整平，并确保地基承载力大于沉箱压力，如地基承载力为280kPa，沉箱压力为220kPa，则满足安放要求。这与传统的沉箱安放办法基本相同，故不作过多说明。

步骤二，根据现行标准规范，预制一个20万吨级的A型带有桩孔的沉箱，其沉箱本体的长×宽×高为17.7m×16.4m×23.3m，重量为2835t，沉箱浮游稳定吃水14.0m，定倾高度22cm，并在沉箱本体的4个内壁每侧预留了1个安装固定的桩孔，桩孔为圆形，直径为0.9-1.0m。

将本发明带有桩孔的沉箱预制好后，利用船坞或拖轮运输到施工安放地，安放在经步骤一处理整平的基床上。

步骤三，使用KH180型柴油打桩机，选用其60~72级锤，沿沉箱本体四周壁和内壁的桩孔向下钻到15m的深度，然后打入φ914.4型钢桩。

步骤四，在排水后的隔舱内清理连接孔，去除孔口的毛刺和残余粘连物等，完全漏出钢桩表面，并清洁以备焊接。

步骤五，用36c型钢梁透过连接孔，将其两端分别焊接于相邻或相对的钢桩表面，将沉箱本体4个内壁的4个钢桩之间呈十字型交叉连接在一起。

步骤六，向沉箱本体隔舱内填充砂或块石等材料进行填充压实处理，然后顶部加盖板封顶，然后进行后续施工作业。

Claims (8)

1.一种带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体（1），沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱，其特征在于，所述沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔（2），桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁；所述沉箱本体内桩孔处的内壁预留有连接孔（5）；所述桩孔内设置有钢桩（3），不同桩孔内的钢桩通过钢梁（4）穿过连接孔相连接。

2.根据权利要求1所述的带有桩孔的沉箱的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将待安装沉箱的水下基床处理整平；

步骤二，将本发明的沉箱预制完成后，运输到安装地点，落座在处理后的基床上；

步骤三，沿本发明沉箱预留的桩孔向下打入钢桩；

步骤四，在安放好的本发明沉箱隔舱内清理连接孔表面，漏出钢桩；

步骤五，在相邻或相对的钢桩之间，用钢梁穿过连接孔实施交叉连接；

步骤六，向沉箱本体隔舱内填充砂或块石实施填充压实。

3.根据权利要求1所述的带有桩孔的沉箱，其特征在于，所述沉箱本体（1）的形状为圆柱形、椭圆柱形、正方体形、长方体形、多边体形中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的带有桩孔的沉箱的安装方法，其特征在于，所述步骤一中，当基床为软基区域时，将淤泥层挖掉达到次持力层或者用压实处理使其具有承载能力后，再处理整平。

5.根据权利要求2所述的带有桩孔的沉箱的安装方法，其特征在于，所述步骤三中，当基床为软基区域时，沿桩孔向下钻到预定深度，然后打入钢桩，钢桩打入到持力层需要的深度。

6.根据权利要求2所述的带有桩孔的沉箱的安装方法，其特征在于，所述步骤三中，打入岩石中的钢桩采用自膨胀桩头。

7.根据权利要求1所述的带有桩孔的沉箱，其特征在于，所述桩孔为圆形或椭圆形，每侧沉箱本体内壁至少设置一个桩孔（2）。

8.根据权利要求1所述的带有桩孔的沉箱，其特征在于，所述连接孔（5）不贯通沉箱本体的内壁。