CN113737715A - 一种用于人工岛岛桥结合部扶壁式岛壁结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,包括夯实基床、扶壁结构、回填块石、混合倒滤层、护坡、碎石垫层和胸墙;该夯实基床,位于海底,由回填海床而得,且上端高于未开挖海床表面;为一下宽上窄的多面体结构,且上壁面为平面状;其靠近大陆的一端与大陆间作为泄洪通道,其垂直于泄洪通道的走向为宽度;所述扶壁结构,为多个,沿着泄洪通道的轴向依次并列设置于所述夯实基床上,各扶壁结构的扶壁侧朝向远离大陆侧,且上端部高于海平面。采用整体预制扶壁结构,结合回填料、胸墙构筑物,在缩短扶壁式岛壁宽度满足预留泄洪道宽度要求的同时,具备复杂海况环境下人工岛岛壁要求。
Description
技术领域
本发明属于岛壁施工技术领域,具体涉及一种用于人工岛岛桥结合部扶壁式岛壁结构。
背景技术
对于长距离桥隧转换海上通道工程,一般在桥隧转接处设人工岛,岛上建筑作为桥梁养护、沉管隧道通排风以及管理办公等多种用途使用。浅海地区海况复杂,人工岛筑岛施工过程中受多种条件限制。沿海地区风大浪急,天气易突变,需采取合理的运输施工方法避免施工安全受到影响;浅海环境湿度盐度较大,台风、雷暴等极端恶劣天气频繁发生,可能对施工设施或岛体结构造成损伤。
当人工岛位置较为靠近陆域时,岛桥结合部需要考虑泄洪道预留宽度,采用尽量缩短结构宽度的直立式结构。常用的直立式结构包括沉箱结构、方块结构、混凝土圆筒结构、扶壁结构、板桩结构、格形钢板桩结构、插入式钢圆筒结构等。直立式结构比选可以从运输、施工、成本、耐久度等方面进行考虑:沉箱、方块、混凝土圆筒等结构自重大造价高,需大型船舶乘潮进行运输吊装,施工效率低;板桩结构、格型钢板桩结构、插入式钢圆筒结构等如作为永久岛壁使用,也需专用船舶乘潮施工,工效难以保证,且防腐成本高,耐久性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,采用整体预制扶壁结构,结合回填料、胸墙构筑物,在缩短扶壁式岛壁宽度满足预留泄洪道宽度要求的同时,具备复杂海况环境下人工岛岛壁要求。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁结构,包括夯实基床、扶壁结构、回填块石、混合倒滤层、护坡、碎石垫层和胸墙.
该夯实基床,位于海底,由回填海床而得,且上端高于未开挖海床表面;为一下宽上窄的多面体结构,且上壁面为平面状;其靠近大陆的一端与大陆间作为泄洪通道,其垂直于泄洪通道的走向为宽度;所述扶壁结构,为多个,沿着泄洪通道的轴向依次并列设置于所述夯实基床上,各所述扶壁结构的扶壁侧朝向远离大陆侧,且上端部高于海平面。
该回填块石,由块石堆积而成,位于所述扶壁结构的扶壁侧的夯实基床和海床上;用于将所述扶壁结构稳固于所述夯实基床上;所述碎石垫层,覆盖于所述回填块石层上部及远离陆地侧的端部,上壁面与所述扶壁结构的上端面相平齐;所述碎石垫层用于平整块石。
该胸墙,位于所述碎石垫层上的扶壁结构所在端,并覆盖扶壁结构的立板上端,且沿所述胸墙端部的走向设置。所述混合倒滤层,设于所述碎石垫层的位于远离陆地侧的端部,底部与海床相连接;其上壁面与所述碎石垫层的上壁面平齐。所述护坡,设于所述扶壁结构的扶壁侧的背侧的夯实基床和海床上,由护底块石堆砌而成,且其高度靠近所述扶壁结构的底部。
进一步地,该夯实基床的上壁面由相对端到靠近陆地端设置有至少1%的倒坡。
进一步地,该扶壁结构位于所述夯实基床的宽度走向的中线处。
进一步地,该扶壁结构为整体预制钢筋混凝土结构,由扶壁、底板和立板组成,其中,所述扶壁为两个,均为直角梯形状;所述立板竖直设置于所述底板上的一端,且与该端的边沿相平行;两个所述扶壁竖直且间隔设置于所述底板上,且位于所述立板两端,且所述扶壁的窄端在上部,所述扶壁、底板和立板围成上部和侧部敞口的腔体状。
进一步地,该夯实基床采用10-100Kg块石堆积而成。
进一步地,该碎石垫层采用二片石抛填而成。
进一步地,该胸墙采用C40混凝土现浇施工,通过预留钢筋连接于扶壁结构顶部。
进一步地,该护坡为外侧向下倾斜的倾斜面。
本发明具有如下优点:(1)由于人工岛和陆域靠的比较近,则对人工岛岛壁结构的宽度有限制,才能满足泄洪通道的宽度要求,选用本发明中的直立式岛壁结构,在宽度方向占用的空间小,满足人工岛岛桥结合部预留泄洪道宽度要求。(2)在直立式岛壁结构中,扶壁结构的体积小,混凝土用量少,造价低。(3)扶壁结构的体积较小,重量小,不需要乘潮运输施工,降低了施工的难度和运输成本,提高了施工效率。(4)扶壁式岛壁结构采用混凝土材质,防腐性能好。
附图说明
图1为本发明中一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁的结构示意图;
图2为本发明中扶壁结构的结构示意图;
其中:1.夯实基床,2.扶壁结构,21.扶壁,22.底板,23.立板,3.回填块石,4.混合倒滤层,5.护坡,6.碎石垫层,7.胸墙。
具体实施方式
本发明一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁结构,如图1所示,包括夯实基床1、扶壁结构2、回填块石3、混合倒滤层4、护坡5、碎石垫层6和胸墙7。其中,夯实基床1,位于海底,由回填海床而得,且上端高于未开挖海床表面;为一下宽上窄的多面体结构,且上壁面为平面状;其靠近大陆的一端与大陆间作为泄洪通道,其垂直于泄洪通道的走向为宽度。夯实基床1采用10-100Kg块石堆积而成。
夯实基床1施工如下:夯实基床1为置换软弱泥层回填结构,其抛填施工采用1000t级平板驳运石、反铲挖掘机抛填的方法进行施工,抛石基床按照分层厚度2m控制,定位测量采用GPS定位及对标辅助,水深测量采用测深仪辅助人工打水砣方式;床夯实采用重锤夯实法进行施工,利用方驳吊机组吊夯锤提升到一定高度后自由下落,重复夯击基床表面的工艺对基床块石进行夯实,使基床受到压密加固,消除或减少其压缩沉降;基床整平采用GPS和深水尺测量,利用潜水员水下人工刮平的方式施工,基床找平时,由相对端到靠近陆地端预留1%倒坡,保证其在全寿命期间不出现朝向泄洪通道侧倾斜。
如图2所示,上述扶壁结构2,为多个,沿着泄洪通道的轴向依次并列设置于夯实基床1上,各扶壁结构2的扶壁21侧朝向远离大陆侧,且上端部高于海平面。
各扶壁结构2均为整体预制钢筋混凝土结构,为主要承载支挡结构,由扶壁21、底板22和立板23组成,其中,扶壁21为两个,均为直角梯形状;立板23竖直设置于底板22上的一端,且与该端的边沿相平行;两个扶壁21竖直且间隔设置于底板22上,且位于立板23两端,且扶壁21的窄端在上部,扶壁21、底板22和立板23围成上部和侧部敞口的腔体状。
扶壁结构2施工如下:扶壁结构2属单体超重构件,起吊过程中需要根据实际情况计算形心,确定吊孔位置、平衡梁型式、钢丝绳型号后进行承载力验算;扶壁结构2通过浮吊进行吊装作业,吊装时浮吊通过前后左右4个方向进行抛锚,通过收紧和放松各缆绳来调整浮吊在水中的位置和角度,由GPS实现0.5m差值初定位,通过全站仪实现精确定位。最终将扶壁结构2放置于夯实基床1上。各扶壁结构2位于夯实基床1的宽度走向的中线处。扶壁结构2的底部与基床间未设连接。扶壁陆侧存在回填基料的阻挡作用,因而不会发生向陆侧倾覆失稳或滑移的情况,设计施工中考虑向海侧倾覆或滑移的可能性。此处的陆侧,指的是人工岛的陆侧。
上述回填块石3,由块石堆积而成,位于扶壁结构2的扶壁侧的夯实基床1和海床上;用于将扶壁结构2稳固于夯实基床1上,保证扶壁结构稳定。
上述碎石垫层6,覆盖于回填块石层3上部及远离陆地侧的端部,上壁面与扶壁结构2的上端面相平齐;碎石垫层6用于平整块石。碎石垫层6采用二片石抛填而成。
碎石垫层6施工如下:碎石垫层6采用二片石,依次分为初抛、精抛、理坡三个步骤。初抛采用抛石船和反铲挖机进行,抛填前分段计算出每一段需抛填的方量,抛石船根据岛壁抛石位置带缆定位,由反铲挖机进行抛填,由顶部向底层进行抛填施工;精抛则将石料提前堆放至堤顶,利用挖机或者装载机对抛石不足的区域进行补抛;水面下理坡采用长臂挖机进行施工,水面上则可采用普通挖机进行理坡施工,理坡挖机利用低潮位赶潮施工,减少作业难度,提高施工效率。
上述胸墙7,用于阻隔海浪,位于碎石垫层6上的扶壁结构2所在端,并覆盖于扶壁结构2的立板23上端,且沿胸墙7上端部的走向设置。胸墙7施工如下:胸墙采用L形结构,位于碎石垫层6上的扶壁结构2所在端,并覆盖扶壁结构2的立板上端,先在碎石垫层6和立板上施工砼垫层,而后绑扎钢筋、模板支立后现浇混凝土;胸墙施作应在地基及堤身沉降基本稳定之后进行;每段挡浪墙施工可适当分为2~3段连续浇筑完成,且浇筑挡浪墙混凝土时,应保证在水位线以上振捣。胸墙7采用C40混凝土。
混合倒滤层4,设于碎石垫层6的位于远离陆地侧的端部,底部与海床相连接;其上壁面与碎石垫层6的上壁面平齐。混合倒滤层4由碎石垫层及土工布组成,于防止土体颗粒流失。
上述护坡5,设于扶壁结构1的扶壁21的背侧的夯实基床1和海床上,由护底块石堆砌而成,且其高度高于扶壁结构1的底部。用于防止海浪侵蚀。护坡5采用平板驳运石配挖机抛填进行10-100Kg护底块石回填,而后通过长臂挖机沿岛壁行走进行理坡为外侧向下倾斜的倾斜面。回填块石3采用10-100Kg抛石棱体,抛石为分层抛填,按照先粗抛、后补抛、再成型的三步作业法。
Claims (8)
1.一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁结构,其特征在于,包括夯实基床(1)、扶壁结构(2)、回填块石(3)、混合倒滤层(4)、护坡(5)、碎石垫层(6)和胸墙(7);
所述夯实基床(1),位于海底,由回填海床而得,且上端高于未开挖海床表面;为一下宽上窄的多面体结构,且上壁面为平面状;其靠近大陆的一端与大陆间作为泄洪通道,其垂直于泄洪通道的走向为宽度;
所述扶壁结构(2),为多个,沿着泄洪通道的轴向依次并列设置于所述夯实基床(1)上,各所述扶壁结构(2)的扶壁侧朝向远离大陆侧,且上端部高于海平面;
所述回填块石(3),由块石堆积而成,位于所述扶壁结构(2)的扶壁侧的夯实基床(1)和海床上;用于将所述扶壁结构(2)稳固于所述夯实基床(1)上;
所述碎石垫层(6),覆盖于所述回填块石层(3)上部及远离陆地侧的端部,上壁面与所述扶壁结构(2)的上端面相平齐;所述碎石垫层(6)用于平整块石;
所述胸墙(7),位于所述碎石垫层(6)上的扶壁结构(2)所在端,并覆盖扶壁结构(2)的立板(23)上端,且沿所述胸墙(7)端部的走向设置;
所述混合倒滤层(4),设于所述碎石垫层(6)的位于远离陆地侧的端部,底部与海床相连接;其上壁面与所述碎石垫层(6)的上壁面平齐;
所述护坡(5),设于所述扶壁结构(1)的扶壁侧的背侧的夯实基床(1)和海床上,由护底块石堆砌而成,且其高度靠近所述扶壁结构(1)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述夯实基床(1)的上壁面由相对端到靠近陆地端设置有至少1%的倒坡。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述扶壁结构(2)位于所述夯实基床(1)的宽度走向的中线处。
4.根据权利要求3所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述扶壁结构(2)为整体预制钢筋混凝土结构,由扶壁(21)、底板(22)和立板(23)组成,其中,所述扶壁(21)为两个,均为直角梯形状;所述立板(23)竖直设置于所述底板(22)上的一端,且与该端的边沿相平行;两个所述扶壁(21)竖直且间隔设置于所述底板(22)上,且位于所述立板(23)两端,且所述扶壁(21)的窄端在上部,所述扶壁(21)、底板(22)和立板(23)围成上部和侧部敞口的腔体状。
5.根据权利要求4所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述夯实基床(1)采用10-100Kg块石堆积而成。
6.根据权利要求5所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述碎石垫层(6)采用二片石抛填而成。
7.根据权利要求6所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述胸墙(7)采用C40混凝土现浇施工,通过预留钢筋连接于扶壁结构(2)顶部。
8.根据权利要求7所述的一种用于人工岛岛桥结合部的扶壁式岛壁,其特征在于,所述护坡(5)为外侧向下倾斜的倾斜面。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211203 |
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