CN215289911U - 一种可快速修复漏砂的重力式码头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，包括抛石基床、墙身、胸墙、注浆孔、注浆区、倒滤层和回填砂；所述墙身设置在所述抛石基床上，所述胸墙设置在所述墙身顶端；所述注浆孔设置在所述胸墙内部，所述注浆区设置在所述墙身后方并紧贴所述墙身，所述注浆孔与所述注浆区连通；所述倒滤层和所述回填砂设置在所述墙身和所述胸墙后方。本实用新型在胸墙中预留注浆孔，在墙身后方设置与注浆孔连通的注浆区，在漏砂发生后，能够通过注浆孔往注浆区进行浆料注射，并在墙身的倒滤腔后方的空间中形成一个与墙身极为密切的堵体，不仅对墙身这一主体支承结构进行加固，还对漏砂形成的空腔进行有效填补，防止因漏砂造成码头下陷坍塌。

Description

一种可快速修复漏砂的重力式码头结构

技术领域

本实用新型涉及重力式码头技术领域，尤其是涉及一种可快速修复漏砂的重力式码头结构。

背景技术

重力式码头兼具船舶靠泊及挡土双重功能，其耐久性好、承载能力大，在我国港口建设中具有悠久的使用历史。但在其使用过程中也出现了一些问题，比如结构开裂、位移、地基沉降、码头面坍塌等，其中漏砂则是重力式码头普遍存在的问题。以北海港铁山港某工程为例，该工程码头水工结构采用重力沉箱结构，上部为胸墙、轨道梁及卸荷板结构，前沿50m 面层采用联锁结构，建成2年以后，码头前沿出现不同程度的沉降，通过挖开上部联锁块面层后发现，位于联锁块下的回填砂发生漏砂并形成了漏斗形空腔，上部面层结构处于悬空状态，这些空腔在重车或大型起重机械作用下，会导致面层发生脆性破坏，出现下陷坍塌，严重危及了码头生产的正常进行。

然而，基于现有技术的重力式码头结构，当重力式码头出现漏砂情况需要修复时，通常需要对码头的墙后回填料进行大范围开挖后才能针对漏砂的部分进行修补，这样的漏砂修补方式施工工期长、修复难度大、修复费用高。

因此，急需提供一种漏砂发生时能够快速地进行修复的重力式码头结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述问题，本实用新型提供了一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其能对漏砂问题进行快速修复，施工工期短，修复成本低。

本实用新型的技术方案如下：一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，包括抛石基床、墙身、胸墙、注浆孔、注浆区、倒滤层和回填砂；所述墙身设置在所述抛石基床上，所述胸墙设置在所述墙身顶端；所述注浆孔设置在所述胸墙内部，所述注浆区设置在所述墙身后方并紧贴所述墙身，所述注浆孔与所述注浆区连通；所述倒滤层和所述回填砂设置在所述墙身和所述胸墙后方。

相对于现有技术，本实用新型提供的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其在胸墙中预留注浆孔，在墙身后方设置与注浆孔连通的注浆区，在漏砂发生后，能够通过注浆孔往注浆区进行浆料注射，并在墙身的倒滤腔后方的空间中形成一个与墙身极为密切的堵体，不仅对墙身这一主体支承结构进行加固，还对漏砂形成的空腔进行有效填补，防止因漏砂造成码头下陷坍塌，同时，本实用新型的重力式码头修复时无需对墙后回填料进行大范围开挖，极大地缩短了施工工期，降低了修复费用，是一种能快速修复漏砂问题的创新性码头结构。

进一步地，所述墙身内设有倒滤腔，所述注浆区紧贴所述倒滤腔设置。倒滤腔附近通常设有适应结构的温度和沉降变形的结构缝，而结构缝的存在通常就是漏砂问题的主要成因，因此，将注浆区紧贴所述倒滤腔设置，注浆后可对倒滤腔附近产生的漏砂进行有效修补。

进一步地，所述注浆孔为袖阀管注浆孔。

进一步地，还包括袖阀管注浆机，所述袖阀管注浆孔的孔径、长度与所述袖阀管注浆机匹配。本实用新型是通过在注浆孔中插入袖阀管注浆机对注浆区进行注浆处理，操作简单，修复期短。

进一步地，所述袖阀管注浆机喷射的浆料为水泥-水玻璃复合浆料。本实用新型采用的浆料为水泥-水玻璃复合浆料，其固化后会在墙身后方形成一条从下至上的高强度堵体。

进一步地，所述袖阀管注浆机沿长度方向每米设置2-3组射桨孔。

进一步地，所述射桨孔外还设有橡皮套。该橡皮套起逆止阀门的作用，当将袖阀管注浆机放入袖阀管注浆孔时，橡皮套可防止袖阀管注浆孔中的泥浆进入到袖阀管内，而在灌浆时，橡皮套在压力的作用下被浆料冲开，使浆料进入注浆区内。

进一步地，所述墙身为扶壁、沉箱、方块和圆筒的任意一种。本实用新型的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构适用性强，可应用于多种重力式码头，具有良好的修复效果。

进一步地，所述墙身为扶壁。

进一步地，所述回填砂为细砂、中细砂、中砂、中粗砂和粗砂任意一种或几种的组合。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构的倒滤腔和注浆区剖视图；

图3为本实用新型的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构的倒滤腔和注浆区结构示意图。

附图标记：

1-抛石基床、2-墙身、3-胸墙、4-注浆孔、5-注浆区、6-倒滤层、7-回填砂、8-倒滤腔、 9-袖阀管注浆机、10-射桨孔、11-橡皮套。

具体实施方式

申请人首先通过理论分析研究了注浆操作在重力式码头结构漏砂修复中应用的可行性，研究发现，当重力式码头内部发生漏砂形成空腔时，因受力不均，会导致码头的承重主体——墙身会承受过大的压力，而在墙身后方注浆固化后形成的堵体能够有效支撑墙身，进而对码头面层形成有效的支撑，同时注入的浆料能够修复漏砂的空腔。基于这一构思，本发明提供了一种当漏砂发生时能够快速进行修复的重力式码头结构。

本实用新型提供了一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，请参阅图1，包括抛石基床1、墙身2、胸墙3、注浆孔4、注浆区5、倒滤层6和回填砂7。

所述墙身2设置在所述抛石基床1上，所述胸墙3设置在所述墙身2顶端；所述注浆孔 4设置在所述胸墙3内部，所述注浆区5设置在所述墙身2后方并紧贴所述墙身2，所述注浆孔4与所述注浆区5连通；所述倒滤层6和所述回填砂7设置在所述墙身2和所述胸墙3后方。在本实施例中，所述回填砂7为细砂、中细砂、中砂、中粗砂和粗砂任意一种或几种的组合。

需要说明的是，本实用新型的重力式码头结构适用于扶壁、沉箱、方块和圆筒任意一种水下结构。本实施例中，请参阅图2，所述墙身2为扶壁，所述扶壁中设有倒滤腔8，所述注浆区5紧贴所述倒滤腔8设置，并设置在倒滤腔8的后方。

在本实施例中，注浆操作是在注浆孔4中插入袖阀管注浆机9进而往注浆区5注入浆料。具体地，所述注浆孔4为袖阀管注浆孔，所述袖阀管注浆孔的孔径、长度与所述袖阀管注浆机9匹配。所述袖阀管注浆机9喷射的浆料为水泥-水玻璃复合浆料；请参阅图3，所述袖阀管注浆机9的袖阀管沿长度方向每米设置2-3组射桨孔10，每组射桨孔10的尺寸为4Φ6mm或4Φ8mm，每组射桨孔10之间的间距为33cm-35cm。进一步地，所述袖阀管注浆,9的袖阀管采用PVC塑料管，所述袖阀管注浆机9的袖阀管外部套设有橡皮套11，该橡皮套11起逆止阀门的作用，当将袖阀管注浆机9放入注浆孔时，橡皮套11可防止注浆孔中的泥浆进入到袖阀管内，而在灌浆时，橡皮套11在压力的作用下被浆料冲开，使浆料进入注浆区内。此外，为防止橡皮套11上下错位，须在橡胶套11两侧用固定环固定。

基于该重力式码头结构，在漏砂发生后，仅需掀开码头面层，并对设置在胸墙中的注浆孔进行简单清孔操作后，即可采用袖阀管注浆机进行注浆，以下对注浆的工艺步骤进行详细说明：

一.套壳料浇筑，安装袖阀管注浆机

1.配制套壳料：套壳料一般以膨胀土为主，水泥为辅组成，主要用于封闭袖阀管与注浆孔之间的环状空间，防止灌浆时浆液到处流窜，在橡皮套和止浆塞的作用下，迫使在灌浆范围内挤破套壳料(即开环)而进入地层。套壳料采用粘土和水泥配制，配比范围为水泥：粘土：水＝1:1.5:1.88，浆液比重约为1.5，漏斗粘度24～26s；实际施工时应通过多组室内及现场试验，选取最佳配比。根据工程中的要求，套壳料凝固时间和强度增长速率应控制在2～ 5d内灌浆。套壳用量(m3)＝1.3×π×R(钻孔半径2—袖阀管半径2)×H(注浆高度)。

2.套壳料浇筑：将套壳料通过钻杆泵送至注浆孔孔底，自下而上灌注套壳料至注浆孔孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止。

3.安装袖阀管：在注浆孔内依次下入按注浆段配备的袖阀管和芯管，下管时及时向管内加入清水，克服注浆孔内浮力，顺畅下入至注浆孔孔底。

4.固管止浆：在袖阀管外花管与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管，在孔口上部2m孔段压入止浆固管料，直至孔口返止浓浆为止，止浆固管料采用速凝水泥浆，水：水泥＝1：1.5。可采用水玻璃或氯化钙作速凝剂。

二.待凝：要待孔口段止浆料凝固后才能灌浆，待凝时间控制在2～5d以内。

三.开环灌浆

1.浆液材料及配比：水泥-水玻璃浆液采用32.5普通硅酸盐水泥，配制水泥-水玻璃浆液所采用的水玻璃模数应满足在2.4～3.2之间，其浓度不应小于40°Bé。水玻璃宜在使用前加水稀释到20°Bé～35°Bé备用，并应确保搅拌均匀。

2.配制水泥-水玻璃复合浆料时，可根据工程的实际需要，掺加粉煤灰、膨胀土、矿渣微粉等掺合料及其他添加剂。

3.开环：灌浆的前期阶段，使用稀浆加压开环。在加压的过程中，一旦出现压力突降，进浆量剧增，表示已经开环。开环后即按设计配比开始正式注浆。

4.灌浆：采用双栓塞芯管进行灌浆。根据各组注浆参数表要求，从孔底自下而上进行注浆，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为50cm。

5.注浆液采用32.5普通硅酸盐水泥，注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比。开环压力为0.35Mpa左右，具体数值根据现场实验调整。正常注浆压力为0.4～0.8Mpa。注浆压力控制在1.0Mpa以内，并由下而上逐渐减小，视具体情况分别采用或作适当调整。

6.注浆次序：每次都必须跳开一个孔进行注浆，以防止发生串浆现象。

7.间歇注浆：全孔段注浆完成后，间歇一段时间再进行第二次注浆，间歇时间控制在10～ 30min之内。

四.终灌标准

1.当注浆压力≥1.0Mpa，吸浆量<2.5L/min，稳定时间25min。

2.发现重力式码头后方地面有上抬的趋势时，立即停止注浆。

3.发生串浆或浆液漏失严重时，立即停止注浆。

五.后备注浆措施

每孔注完浆后，用Φ20水管插入袖阀管内，泵入清水把袖阀管内残留水泥浆冲洗干净，以备复注。浆管口用胶布封上，以备在以后开挖过程中，地面出现沉降时，进行重复注浆。

六.压力注浆时的监测措施

在注浆过程中，要密切监测地面及建筑物的沉降情况，如发现被加固建筑物有上抬的趋势，立即停止注浆，严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过2mm。

相对于现有技术，本实用新型提供的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其在胸墙中预留注浆孔，在墙身后方设置与注浆孔连通的注浆区，在漏砂发生后，能够通过注浆孔往注浆区进行浆料注射，并在墙身的反滤井后方的空间中形成一个与墙身极为密切的堵体，不仅对墙身这一主体支承结构进行加固，还对漏砂形成的空腔进行有效填补，防止因漏砂造成码头下陷坍塌，同时，本实用新型的重力式码头修复时无需对墙后回填料进行大范围开挖，极大地缩短了施工工期，降低了修复费用，是一种能快速修复漏砂问题的创新性码头结构。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：包括抛石基床、墙身、胸墙、注浆孔、注浆区、倒滤层和回填砂；所述墙身设置在所述抛石基床上，所述胸墙设置在所述墙身顶端；所述注浆孔设置在所述胸墙内部，所述注浆区设置在所述墙身后方并紧贴所述墙身，所述注浆孔与所述注浆区连通；所述倒滤层和所述回填砂设置在所述墙身和所述胸墙后方。

2.根据权利要求1所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述墙身内设有倒滤腔，所述注浆区紧贴所述倒滤腔设置。

3.根据权利要求1所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述注浆孔为袖阀管注浆孔。

4.根据权利要求3所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：还包括袖阀管注浆机，所述袖阀管注浆孔的孔径、长度与所述袖阀管注浆机匹配。

5.根据权利要求4所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述袖阀管注浆机喷射的浆料为水泥-水玻璃复合浆料。

6.根据权利要求5所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述袖阀管注浆机沿长度方向每米设置2-3组射桨孔。

7.根据权利要求6所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述射桨孔外还设有橡皮套。

8.根据权利要求1所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述墙身为扶壁、沉箱、方块和圆筒的任意一种。

9.根据权利要求8所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述墙身为扶壁。

10.根据权利要求1所述的一种可快速修复漏砂的重力式码头结构，其特征在于：所述回填砂为细砂、中细砂、中砂、中粗砂和粗砂任意一种或几种的组合。

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