CN115045308A - 基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，包括：深层水泥搅拌桩基础，其呈环形布置，以限定出待作业区域，所述深层水泥搅拌桩基础顶部设置有环形基槽；双壁钢围堰，其底部卡入所述环形基槽内，所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域由混凝土填充。本发明还提供了基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构施工方法。本发明能够较好地适用于无法浇筑封底混凝土和不宜采用刃角的场景。

Description

基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构及施工方法
技术领域
本发明涉及围堰施工相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构及施工方法。
背景技术
为在外海创造干施工环境，常规的双壁钢围堰结构在当需要穿透覆盖土层时底部常设置刃脚结构，而且围堰内部须进行封底混凝土的浇筑来满足稳定和止水要求。但对于：1)当基坑内不具备混凝土封底条件，如需要在基坑内进一步开挖作业时；2)当不宜采用刃脚结构，如地质变化较大或软土过厚的情况时，常规的双壁钢围堰结构将不再适用。因此，亟需设计能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构及施工方法，能够较好地适用于无法浇筑封底混凝土和不宜采用刃角的场景。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，包括：深层水泥搅拌桩基础，其呈环形布置，以限定出待作业区域，所述深层水泥搅拌桩基础顶部设置有环形基槽；双壁钢围堰，其底部卡入所述环形基槽内，所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域由混凝土填充。
进一步地，所述双壁钢围堰的夹层下部设置有隔板，在与所述双壁钢围堰底部之间限定出一环形空腔，所述隔板上设置有与所述环形空腔连通的注浆孔，所述双壁钢围堰上设置有与所述环形空腔连通的出水孔。
进一步地，所述双壁钢围堰内外侧壁底部向外延伸分别形成有内环形趾部和外环形趾部，所述双壁钢围堰内外侧壁下部分别环竖直连接有多块内侧肋板和多块外侧肋板，多块所述内侧肋板底部还与所述内环形趾部连接，多块所述外侧肋板底部还与所述外环形趾部连接。
进一步地，所述环形空腔的高度不高于所述环形基槽的深度，多块所述内侧肋板和多块所述外侧肋板的高度不低于所述环形基槽的深度。
进一步地，所述环形基槽的截面为倒梯形。
进一步地，所述双壁钢围堰位于所述环形基槽中部，所述环形基槽与所述双壁钢围堰限定出的区域内填充有塑性混凝土。
进一步地，所述双壁钢围堰的夹层位于所述隔板以上的区域填充有回填砂。
根据本发明的另一个方面，提供了基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构的施工方法，包括：采用深层水泥搅拌船执行深层水泥搅拌桩施工，得到深层水泥搅拌桩基础，所述深层水泥搅拌桩基础呈环形布置，限定出待作业区域；在所述深层水泥搅拌桩基础顶部进行环形基槽施工；将预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽内，在所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域填充混凝土。
进一步地，预制的双壁钢围堰夹层下部设置有隔板，在与所述双壁钢围堰底部之间限定出一环形空腔，所述隔板上设置有与所述环形空腔连通的注浆孔，所述双壁钢围堰上设置有与所述环形空腔连通的出水孔，所述双壁钢围堰内外侧壁底部向外延伸分别形成有内环形趾部和外环形趾部，所述双壁钢围堰内外侧壁下部分别环竖直连接有多块内侧肋板和多块外侧肋板，多块所述内侧肋板底部还与所述内环形趾部连接，多块所述外侧肋板底部还与所述外环形趾部连接，所述环形空腔的高度不高于所述环形基槽的深度，多块所述内侧肋板和多块所述外侧肋板的高度不低于所述环形基槽的深度；
在将预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽内后，利用注浆孔向所述环形空腔内注浆，注浆完成后，在所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域填充混凝土。
进一步地，在所述双壁钢围堰的夹层位于所述隔板以上的区域填充回填砂，使预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽内。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明首先施工深层水泥搅拌桩基础，然后在上方连接双壁钢围堰，在无法浇筑封底混凝土和不宜采用刃角的场景较为适用，丰富了双壁钢围堰结构的使用场景，并且减少了混凝土的使用，提升了双壁钢围堰结构的止水性和稳定性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本申请一个实施例的平面结构示意图；
图2为本申请一个实施例的剖面结构示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4为本申请一个实施例的立体图；
图5为本申请一个实施例中双壁钢围堰的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1～4所示，本申请的实施例提供了基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，包括：深层水泥搅拌桩基础1，其呈环形布置，以限定出待作业区域101，所述深层水泥搅拌桩基础1顶部设置有环形基槽103；双壁钢围堰，其底部卡入所述环形基槽103内，所述环形基槽103内除所述双壁钢围堰2外的区域由混凝土102填充；
在上述实施例中，深层水泥搅拌桩基础1采用深层水泥搅拌桩加固技术(即DCM)施工得到，并根据设计环形施工，预留出待作业区域101，如进行开挖作业；深层水泥搅拌桩基础1顶部设置环形基槽103，环形基槽103的宽度不小于双壁钢围堰的厚度；双壁钢围堰卡入环形基槽103内，再通过混凝土102将环形基槽103填充，除了连接双壁钢围堰和深层水泥桩基槽103，还实现双壁钢围堰与深层水泥搅拌桩基础1连接处的止水；在本实施例中，环形布置、环形基槽均不限于圆形，可为方形、矩形、六角形、异形等合适的形状；不难看出，本实施例在无法浇筑封底混凝土102和不宜采用刃角的场景较为适用，丰富了双壁钢围堰结构的使用场景，并且减少了封底混凝土102的使用，深层水泥搅拌桩基础1还提升了双壁钢围堰结构的抗渗性和稳定性。
在另一个实施例中，所述双壁钢围堰2的夹层下部设置有隔板201，在与所述双壁钢围堰2底部之间限定出一环形空腔206，所述隔板201上设置有与所述环形空腔206连通的注浆孔202，所述双壁钢围堰2上设置有与所述环形空腔206连通的出水孔203；双壁钢围堰由内外壁板组成，内外壁板之间为夹层，隔板201与双壁钢围堰的底部间隔一段距离，以在隔板201下方的夹层内形成以环形空腔206，环形空腔206的底部与环形基槽103连通，内外壁板上设有出水孔203，隔板201上设置有注浆孔202，在双壁钢围堰卡入环形基槽103后，即可在注浆孔202内注浆，从出水孔203排出水，待浆液从出水孔203排出，即完成注浆；环形空腔不限于圆形，可为方形、矩形、六角形、异形等合适的形状；通过本实施例可使得注浆液和混凝土102进行交叉、混合，进一步提升双壁钢围堰与深层水泥搅拌桩基础1的连接稳定性，还可以在隔板201上的夹层注水或投入回填砂3的方式，实现双壁钢围堰的就位、自沉安装至环形基槽103内。
在上一个实施例的基础上，如图5所示，所述双壁钢围堰2内外侧壁底部向外延伸分别形成有内环形趾部和外环形趾部，内环形趾部和外环形趾部与双壁钢围堰的轴线垂直，所述双壁钢围堰2内外侧壁下部分别环竖直连接有多块内侧肋板204和多块外侧肋板205，多块所述内侧肋板204底部还与所述内环形趾部连接，多块所述外侧肋板205底部还与所述外环形趾部连接；参见图5底部外侧肋板205底部还与外环形趾部的连接，内侧肋板204底部与内环形趾部的连接图中未示出；即在双壁钢围堰下部内外壁板上连接内侧肋板204和外侧肋板205，内侧肋板204和外侧肋板205均等间隔分布，以改善双壁钢围堰与环形基槽103的接触受力，并改善混凝土102与双壁钢围堰、注浆液与双壁钢围堰之间的连接，提升双壁钢围堰的稳定性；优选地，出水孔203分布在相邻两块内侧肋板204和相邻两块外侧肋板205之间，注浆孔202的注浆量应以能够填充相邻两块内侧肋板204和相邻两块外侧肋板205之间的空间为宜，以能够充分地将双壁钢围堰和深层水泥搅拌桩基础1连接。
在上一个实施例的基础上，所述环形空腔206的高度不高于所述环形基槽103的深度，多块所述内侧肋板204和多块所述外侧肋板205的高度不低于所述环形基槽103的深度；在这些尺寸下，双壁钢围堰的稳定性更好，环形空腔206的高度不高于环形基槽103的深度，可使得混凝土102对环形空腔206进行较好地遮蔽，提升连接处的抗渗性。
在另一个实施例中，所述环形基槽103的截面为倒梯形，方便双壁钢围堰的下沉插入就位。
在另一个实施例中，所述双壁钢围堰2位于所述环形基槽103中部，所述环形基槽103与所述双壁钢围堰2限定出的区域内填充有塑性混凝土102，通过塑性混凝土102对双壁钢围堰与深层水泥搅拌桩基础1的连接部位进行充分地遮蔽、密封。
在另一个实施例中，所述双壁钢围堰2的夹层位于所述隔板201以上的区域填充有回填砂3，回填砂3促进双壁钢围堰下沉。
本申请的实施例还提供了基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构的施工方法，包括：
S1：采用深层水泥搅拌船执行深层水泥搅拌桩施工，得到深层水泥搅拌桩基础1，所述深层水泥搅拌桩基础1呈环形布置，限定出待作业区域101；施工应同时满足止水深度需求和围堰结构基础宽度的需求，DCM桩体应同时满足搭接距离和强度的需求，施工质量应得到保障；得到深层水泥搅拌桩基础1还可同时作为土下止水帷幕的结构基础；
S2：在所述深层水泥搅拌桩基础1顶部进行环形基槽103施工；即进行基槽103开挖，清除表层浮泥、软土以及基础整平工作；
S3：将预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽103内，在所述环形基槽103内除所述双壁钢围堰2外的区域填充混凝土102，进行止水处理；可采用干船坞或半潜驳进行陆上预制双壁钢围堰，双壁钢围堰主体由内外壁板、壁间撑，可采用浮运或半潜驳等方式进行运输至现场，通过向双壁钢围堰内注水或回填砂3实现双壁钢围堰的下沉；
S4：围堰顶部封顶，完善顶部作业平台，完成围堰结构。。
在另一个实施例中，预制的双壁钢围堰夹层下部设置有隔板201，在与所述双壁钢围堰2底部之间限定出一环形空腔206，所述隔板201上设置有与所述环形空腔206连通的注浆孔202，所述双壁钢围堰2上设置有与所述环形空腔206连通的出水孔203，所述双壁钢围堰2内外侧壁底部向外延伸分别形成有内环形趾部和外环形趾部，所述双壁钢围堰2内外侧壁下部分别环竖直连接有多块内侧肋板204和多块外侧肋板205，多块所述内侧肋板204底部还与所述内环形趾部连接，多块所述外侧肋板205底部还与所述外环形趾部连接，所述环形空腔206的高度不高于所述环形基槽103的深度，多块所述内侧肋板204和多块所述外侧肋板205的高度不低于所述环形基槽103的深度；在将预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽103内后，利用注浆孔202向所述环形空腔206内注浆，注浆完成后，在所述环形基槽103内除所述双壁钢围堰2外的区域填充混凝土102；
在本实施例中，环形空腔206的底部与环形基槽103连通，内外壁板上设有出水孔203，隔板201上设置有注浆孔202，在双壁钢围堰卡入环形基槽103后，即可在注浆孔202内注浆，从出水孔203排出水，待浆液从出水孔203排出，即完成注浆；注浆液和混凝土102进行交叉、混合，进一步提升双壁钢围堰与深层水泥搅拌桩基础1的连接稳定性，还可以在隔板201上的夹层注水或投入回填砂3的方式，实现双壁钢围堰的就位、自沉安装至环形基槽103内；进一步，在双壁钢围堰下部内外壁板上连接内侧肋板204和外侧肋板205，内侧肋板204和外侧肋板205均等间隔分布，以改善双壁钢围堰与环形基槽103的接触受力，并改善混凝土102与双壁钢围堰、注浆液与双壁钢围堰之间的连接，提升双壁钢围堰的稳定性；进一步，出水孔203分布在相邻两块内侧肋板204和相邻两块外侧肋板205之间，注浆孔202的注浆量应以能够填充相邻两块内侧肋板204和相邻两块外侧肋板205之间的空间为宜，以能够充分地将双壁钢围堰和深层水泥搅拌桩基础1连接；进一步，在以上尺寸设计下，双壁钢围堰的稳定性更好，环形空腔206的高度不高于环形基槽103的深度，可使得混凝土102对环形空腔206进行较好地遮蔽，提升连接处的抗渗性。
在另一个实施例中，在所述双壁钢围堰2的夹层位于所述隔板201以上的区域填充回填砂3，使预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽103内，并能起到稳定双壁钢围堰的作用。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构及施工方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，包括：
深层水泥搅拌桩基础，其呈环形布置，以限定出待作业区域，所述深层水泥搅拌桩基础顶部设置有环形基槽；
双壁钢围堰，其底部卡入所述环形基槽内，所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域由混凝土填充。
2.如权利要求1所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，所述双壁钢围堰的夹层下部设置有隔板，在与所述双壁钢围堰底部之间限定出一环形空腔，所述隔板上设置有与所述环形空腔连通的注浆孔，所述双壁钢围堰上设置有与所述环形空腔连通的出水孔。
3.如权利要求2所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，所述双壁钢围堰内外侧壁底部向外延伸分别形成有内环形趾部和外环形趾部，所述双壁钢围堰内外侧壁下部分别环竖直连接有多块内侧肋板和多块外侧肋板，多块所述内侧肋板底部还与所述内环形趾部连接，多块所述外侧肋板底部还与所述外环形趾部连接。
4.如权利要求3所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，所述环形空腔的高度不高于所述环形基槽的深度，多块所述内侧肋板和多块所述外侧肋板的高度不低于所述环形基槽的深度。
5.如权利要求4所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，所述环形基槽的截面为倒梯形。
6.如权利要求5所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，所述双壁钢围堰位于所述环形基槽中部，所述环形基槽与所述双壁钢围堰限定出的区域内填充有塑性混凝土。
7.如权利要求2所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构，其特征在于，所述双壁钢围堰的夹层位于所述隔板以上的区域填充有回填砂。
8.基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构的施工方法，其特征在于，包括：
采用深层水泥搅拌船执行深层水泥搅拌桩施工，得到深层水泥搅拌桩基础，所述深层水泥搅拌桩基础呈环形布置，限定出待作业区域；
在所述深层水泥搅拌桩基础顶部进行环形基槽施工；
将预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽内，在所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域填充混凝土。
9.如权利要求8所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构的施工方法，其特征在于，预制的双壁钢围堰夹层下部设置有隔板，在与所述双壁钢围堰底部之间限定出一环形空腔，所述隔板上设置有与所述环形空腔连通的注浆孔，所述双壁钢围堰上设置有与所述环形空腔连通的出水孔，所述双壁钢围堰内外侧壁底部向外延伸分别形成有内环形趾部和外环形趾部，所述双壁钢围堰内外侧壁下部分别环竖直连接有多块内侧肋板和多块外侧肋板，多块所述内侧肋板底部还与所述内环形趾部连接，多块所述外侧肋板底部还与所述外环形趾部连接，所述环形空腔的高度不高于所述环形基槽的深度，多块所述内侧肋板和多块所述外侧肋板的高度不低于所述环形基槽的深度；
在将预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽内后，利用注浆孔向所述环形空腔内注浆，注浆完成后，在所述环形基槽内除所述双壁钢围堰外的区域填充混凝土。
10.如权利要求9所述的基于深层水泥搅拌桩的坐床式双壁钢围堰结构的施工方法，其特征在于，在所述双壁钢围堰的夹层位于所述隔板以上的区域填充回填砂，使预制的双壁钢围堰下沉、卡入所述环形基槽内。
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CN111139858A (zh) * 2020-01-16 2020-05-12 长江勘测规划设计研究有限责任公司 一种位于库区岸坡上有船撞风险的桥墩承台及施工方法

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