CN2926319Y - 根式基础及锚碇顶推施工成套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及根式基础及锚碇顶推施工成套装置。特点是包括圆柱筒状沉管；沉管壁上均布着3个以上的根键预留孔；沉管内壁轴向均布着3条以上的竖向滑道，沉管内上下平行设有两个以上环形轨道梁；环形轨道梁的上部活动设有顶进平台，顶进平台的上平面上均布着托辊。本装置使根式基础及锚碇结构施工得到很好的优化，采用预留钢板封孔，预裂后顶推，很好地解决了沉井下沉防水及根键顶推防水的问题。采用本成套装置施工使根键顶推作业工效高，可靠性好，施工装置配套工期可以优化。

Description

根式基础及锚碇顶推施工成套装置

技术领域

本实用新型涉及涉及土木工程、桥梁房建、水工结构中根式基础及锚碇的顶推施工成套装置。

背景技术

传统的锚碇主要有大型沉管和地下连续墙、冻结法施工基础、排桩支护施工法基础等结构形式。

大型沉管是依靠自身的重力与周围土体的反作用力来平衡拉索的拉力。其缺点在于基础尺寸大、下沉深，分隔很多，施工难度大，并且施工时沉管易偏移，纠偏困难，基础要产生沉陷，工程造价高。

地下连续墙锚碇基础是先建成围堰结构，作为临时支撑、挡土、挡水之用，并是后期永久结构的一部分。混凝土填芯，整体刚度大，明挖施工。墙体采用刚性接头，增加了施工的复杂性；连续墙成槽需采用泥浆护壁，破坏了墙体与土体之间的摩擦力，减小了锚碇承受水平力的安全储备；在砂性土层施工地下连续墙，成槽工艺有较大风险性。

冻结法施工基础与地下连续墙锚碇基础相比，它作为临时支撑、挡土、挡水之用时的降温产生的冻结壁。该方案用于桥梁基础尤其大型基础施工的经验不多，施工中的水冻结、融化对土扰动须进一步做充分的论证；并且用做临时支撑用的水泥桩在完成施工后即没有结构上的作用，对经济性不利。

排桩支护施工法基础的支护措施围排桩支护，钻孔桩施工为常规的基础形式。该方案的缺点是对地质条件的要求比较高，钻孔施工时会有塌孔现象和桩的垂直度要严格控制，基坑明挖施工时会有漏水的风险。

发明内容

本实用新型的目的是：为了避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种工艺简单、耗材少、施工快捷、工效高、安全可靠的根式基础及锚碇根键顶推施工用成套装置。

实现上述目的技术方案如下：

根式基础及锚碇顶推施工成套装置包括两端敞口的圆柱筒状沉管；

沉管壁上均布着3个以上的根键预留孔，根键预留孔内设有封孔钢板；

沉管内壁轴向均布着3条以上的竖向滑道，沉管内上下平行设有两个以上环形轨道梁，环形轨道梁的底部连接着3个以上三角形撑杆，三角形撑杆的另一端分别与同样数量竖向滑道动配合；环形轨道梁的上部活动设有顶进平台，顶进平台的上平面上均布着托辊。

所述顶进平台的两端底部分别设有与环形轨道梁配合的滚轮，环形轨道梁的轨道为槽状，滚轮位于环形轨道梁的轨道中。

所述顶进平台包括两根主梁和两根边梁，两根主梁中部交叉连接，两根边梁的两端分别连接两根主梁两端，且分别位于两根主梁两侧。

所述封孔钢板上沿对角线预裂。

所述沉管壁上的根键预留孔径向下缘预留有注浆孔，径向顶缘预留有出浆孔。

本实用新型的具体操作步骤是这样的：

a、在预制节段沉进前立模设置根键预留孔封孔钢板，钢板设置在构造钢筋外在混凝土保护层内，根键预留孔封孔钢板防水，钢板对角线预裂后能方便顶进，又能握紧根键防水，起到顶推辅助导向的作用。

B、沉管下沉到位后，在沉管中进行清底，以混凝土形成封底。

C、采用预制根键可以根据具体工程地质或结构要求选择根键材料，集中预制集中吊装，可靠便捷，在沉井壁上预先设置竖向轨道梁锚，竖向轨道梁上设置销栓孔，以便于环形轨道梁斜撑固定，环形轨道梁设置防脱落装置，以适应顶进平台的灵活作业，在采用竖向轨道及环向轨道结合的顶推平台，灵活高效地顶推作业方式将根键顶入土层中。

D、顶进平台由两根交叉主梁及两平行边梁铰接而成，在平台梁上设置根键滑轮以方便顶进，平台设置上下两层可以对称顶进以便基础整体平衡受力，在根键后设置卧式千斤顶，千斤顶通过钢箱支垫或枕木以沉井壁为反力支撑，千斤顶与根键及钢支垫之间设置垫梁分散受力(避免应力集中)，随着根键顶进增加钢箱支垫或枕木的长度直至根键顶推到位。

E、顶进平台只需调整两平台边梁长度即可满足作业宽度需要。

F、及时高效的注浆固结，能很好的起到加固周边土体及封闭根键孔的效果。将预埋钢筋扳直后浇筑内衬混凝土，加强根式基础及锚固根键效果。在沉管面层封顶形成平板状承台，以平板状承台作为墩身基础的承台。

本实用新型的有益技术效果体现在几个方面：

1、本装置使根式基础及锚碇结构施工得到很好的优化，采用预留钢板封孔，预裂后顶推，很好地解决了沉井下沉防水及根键顶推防水的问题。

2、本实用新型使用竖向及环形轨道梁结合灵活对称顶进，施工装置简便可靠，并可以重复利用及根据具体情况调整，利用土体对根键的握裹力增大了结构的稳定性，为减轻结构重量提供了可能，从而具有更好的经济性。

3、采用本成套装置的施工方法为根式基础及锚碇成套施工工艺，其中根键顶推作业工效高，可靠性好，施工装置配套工期可以优化。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为图1中I处放大图，

图4为图3的K向视图，

图5为图1中II处放大图，

图6为根键对称顶推施工示意图，

图7为垫梁构造大样图。

图中标号：

1根键、2沉管、3注浆孔、4预留孔、5封孔钢板、6托辊、7土体、8上顶进平台、9下顶进平台、10环形轨道梁、11撑杆、12轨道锚、13竖向滑道、14吊车钩、15垫梁、16钢垫板、17千斤顶、18钢箱支垫

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1、图2、图3和图4，根式基础及锚碇顶推施工成套装置包括两端敞口的圆柱筒状沉管2；

沉管2壁上均布着6个根键预留孔4，根键预留孔4内近外壁处安装有封孔钢板5；封孔钢板5上沿对角线设有预裂线。

根键预留孔4的设置必须满足以下功能：A、钢板设置在构造钢筋外在混凝土保护层内，便于根键穿入；有利于根键1尾段与沉管壁的锚固，预留孔构造如图3、图4；B、预留孔4较同周边尺寸稍大，并在径向下缘预留注浆孔3，径向顶缘预留出浆孔，便于根键1顶入后，封闭空隙，粘结土体7。预留孔4在沉管分节预制时，安装模板成孔；根键孔4在沉管外壁处盖封孔钢板5隔离土体和地下水。

沉管2内壁轴向均布着12条竖向滑道13，竖向轨道梁13为竖向钢梁通过轨道锚12锚固于沉管2混凝土中(预埋)，轨道锚12设置尽量远离根键预留孔4，宜对称于根键预留孔成对设置。沉管2内上下平行设有两个环形轨道梁10，环形轨道梁10的底部与12条竖向滑道13对应连接着12个三角形撑杆11，12个三角形撑杆11的另一端分别与12条竖向滑道13动配合，见图5，上环形轨道梁10的上部活动连接着上顶进平台8，下环形轨道梁10的上部活动连接着下顶进平台9，顶进平台的上平面上均布安装着托辊6。顶进平台可在环形轨道梁10上实现旋转作业。顶进平台与环形轨道梁10之间设置防脱落轨道连接。环形轨道梁10沿竖向滑道13可整体提升、销接固定，操作方便，见图1，2。

上下两层顶进平台8，9，两层根键同时对称顶进，对沉管整体受力对称，防止了单向顶进发生沉管偏移，见图6；顶进平台包括两根主梁和两根边梁，两根主梁中部交叉连接，两根边梁的两端分别连接两根主梁两端，且分别位于两根主梁两侧。顶进平台水平向沿环形轨道10任意角度转动，适应根键1径向布置；顶进平台可根据根键作业宽度需要调整，主梁不变，只需更换两平台边梁即可。

作业时，根键1由吊车直接对位于预留孔4后，放置于顶进平台的托辊6上，见图6；而后安装千斤顶17及钢箱支垫18。上下两层顶进平台8、9，两层根键1同时对称顶进，对沉管2整体受力对称，防止了单向顶进发生沉管偏移。

顶推时，启动千斤顶17，将根键1顶入预留孔4，封孔钢板5自动裂开并紧握根键，能有效的防止外水侵入，再次校正根键位置后，加大油压将根键顶入土体7直至达到设计位置。

在千斤顶17与根键1及钢箱支垫18之间设置垫梁15及钢垫板16，以扩散集中力，避免砼局部承压破坏，见图7。在千斤顶17与沉管内壁2之间有空隙，采用分节式钢箱支垫18的形式布置。钢箱支垫高略高于预留孔高度，宽也略高于预留孔高度，即避开了根键预留孔。钢箱各节之间采用法兰连接，随着根键的不断顶入，逐节接长，并通过垫梁15微调。为减小顶进过程的阻力，将根键前端作成锥形。

所有根键1顶推到位后进行预留孔4注浆封闭，以保证根键1与沉管2的固接。

在注浆孔3和出浆孔中插入铸铁管，并用高标号砂浆堵塞根键与沉管内壁之间的缝隙，完成预留孔注浆后，将空气幕助沉管道(包括气龛)进行压浆封闭，同时通过水泥浆沿气龛向外侧土体的扩散，填充了井壁外侧因高压吹气而产生的土体空隙，加大了土体粘结力，增强了沉管在运营过程中，土体与井壁之间的摩阻力，而最终起到提高抗拔承载力的作用。

最后完成后浇封壁及承台浇筑。

根键孔可根据具体工程根键尺寸、数量、间距及位置进行预留，施工平台可以根据根键布置来具体设置。

Claims (5)

1、根式基础及锚碇顶推施工成套装置，其特征在于：包括两端敞口的圆柱筒状沉管；

沉管壁上均布着3个以上的根键预留孔，根键预留孔内设有封孔钢板；

沉管内壁轴向均布着3条以上的竖向滑道，沉管内上下平行设有两个以上环形轨道梁，环形轨道梁的底部连接着3个以上三角形撑杆，三角形撑杆的另一端分别与同样数量竖向滑道动配合；环形轨道梁的上部活动设有顶进平台，顶进平台的上平面上均布着托辊。

2、根据权利要求1所述的根式基础及锚碇顶推施工成套装置，其特征在于：顶进平台的两端底部分别设有与环形轨道梁配合的滚轮，环形轨道梁的轨道为槽状，滚轮位于环形轨道梁的轨道中。

3、根据权利要求1所述的根式基础及锚碇顶推施工成套装置，其特征在于：所述顶进平台包括两根主梁和两根边梁，两根主梁中部交叉连接，两根边梁的两端分别连接两根主梁两端，且分别位于两根主梁两侧。

4、根据权利要求1所述的根式基础及锚碇顶推施工成套装置，其特征在于：所述封孔钢板上沿对角线预裂。

5、根据权利要求1所述的根式基础及锚碇顶推施工成套装置，其特征在于：所述沉管壁上的根键预留孔径向下缘预留有注浆孔，径向顶缘预留有出浆孔。

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