桩支撑的筒体挡土挡水结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及软土地基上一种粧支撑的筒体挡土挡水结构，属于港口工程、海岸工程、河道工程、海上风电和海上道桥工程领域中的建筑结构。
【背景技术】
[0002]在港口和海上风电、道桥工程中的软土地基上，用于挡土和挡水的传统结构包括抛石斜坡堤结构、充填砂袋结构、重力式结构、插入式钢圆筒结构等，还有一系列以箱筒型基础结构作为结构基础的新结构，如可移动圆筒基础防波堤结构(专利号:022531467);可移动钢混箱筒型基础直立弧形连续墙防波堤结构(专利号:2004200294670)、软土地基上的筒型基础深水重力式码头结构(专利号:021213739)等。传统结构断面尺度较大，需要的建筑材料量大，工程造价较高。箱筒型基础结构和插入式钢圆筒结构要求地基中的持力土层或岩层顶面较平整。当地基中的持力土层或岩层顶面不平整，高差起伏较大时，这些新结构就不适应了。针对软土地基及其下面的持力土层或岩层顶面不平整工程地质情况，需要开发新的挡土挡水结构。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种粧支撑的筒体挡土挡水结构，用于软土地基及其下面的持力土层或岩层顶面不平整的工程地质情况中，建造围埝、护岸、码头结构以及海上风电和海上道桥基础结构。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种粧支撑的筒体挡土挡水结构，该结构包括有筒体、粧和连接承台并插入到地基土中，其中:所述筒体为无底的筒体，并插入到地基土中，在筒体内的土体中打设有多根粧体，粧体的粧顶通过连接承台将粧顶和筒体上部连接成整体;所述筒体的两侧外部设有连接外伸墙。
[0005]本发明的有益效果是为水上工程提供了一种设计选型广泛、施工难度低，综合造价省的新型挡土挡水结构，特别是为一些不易选择结构型式的工程，如深厚软弱地基上的工程，提供了一种易实施的挡土挡水结构。本结构设计方面:一是将粧体打入较好的持力层上，提高了结构的稳定性，使得结构垂直和水平变形最小;二是将自身刚度强的筒体插入到地基土中，靠筒体及筒体内和周围的土体的重力抵抗作用在结构上的大部分荷载，用地基土体消化结构上的作用，降低结构成本;三是采用了连接承台，将筒体上部与粧构件顶部连接在一起，通过连接承台合理协调筒体和粧体的受力及刚度分配，优化出最合适的粧体布置和数量、以及筒体的直径和高度，使得结构最经济合理；四是筒体采用圆形，使得在同等条件下筒体受力最好、材料用量最省。施工方面:筒体、粧体和连接承台结构件的部分或全部可以根据需要在陆地上预制，现场组合安装和连接浇筑;施工工序根据需要分为，现场先打粧，后安装筒体插入到地基土中，再浇筑连接承台，这些都是常规的施工难度较低的施工做法，这样降低了结构的施工难度，便于设计出更多的易实施的结构型式进行结构的优化选择;现场先安装筒体插入到地基土中，可在受到掩护的筒内地基土中施工预制粧或灌注粧，然后现场浇筑连接承台，使得结构施工难度大的水上施工部分，改为施工难度小的陆上施工，便于快捷施工。综合造价方面:结合设计和施工方面的优势，利用本发明建造的围埝、护岸、码头、海上风电和海上道桥等基础结构较同等条件下的其它结构型式工程造价低10?20%，对于那些不易选择结构型式的工程，同比工程造价将更加降低。
【附图说明】
[0006]图1为本发明的俯视图；
[0007]图2为本发明的横剖面示意图；
[0008]图3为利用本发明中的结构排列安装形成的围埝俯视图；
[0009]图4为利用本发明中的结构排列安装形成的围埝纵剖面示意图。
[0010]图中:
[0011]1、筒体2、粧体3、连接承台4、连接承台上的孔洞
[0012]5、连接外伸墙6、上部结构7、筒内回填料8、筒前侧回填料
[0013]9、筒后侧回填料10、陆域回填料
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的粧支撑的筒体挡土挡水结构加以说明。
[0015]本发明的粧支撑的筒体挡土挡水结构是，该结构包括有筒体1、粧体2和连接承台3并插入到地基土中，所述筒体1为无底的筒体，并插入到地基土中，在筒体内的土体中打设有多根粧体2，粧体2的粧顶通过连接承台将粧顶和筒体上部连接成整体;所述筒体的两侧外部设有连接外伸墙5。
[0016]所述筒体1的外形为圆形、正多边形、多边形、椭圆形、圆弧形、多边形和圆弧形的组合形，筒体1竖向为1?10种不同直径渐变的组合形结构，筒体直径为2?35米，筒壁为1?10种不同厚度的复合板梁结构，壁厚为0.01?3米，高度为3?40米，筒体1插入到土体中的高度为0?35米。
[0017]所述的筒体1内粧体2为1?40根，粧轴线与垂直线夹角为0?30度，粧体外形为圆形或多边形，粧体外径为0.2?3米，粧体长度为5?80米。
[0018]所述筒体1的两侧的连接外伸墙5外伸高度为0?3米。
[0019]所述的连接承台3为带0?20个孔的梁板体，粧体2的粧顶伸入到梁板体内，梁板体与筒体1上部内壁连接，连接承台3位于筒体高度的上三分之二段内。
[0020]所述的筒体1、粧体2和连接承台3的材质为钢筋混凝土结构或钢结构或钢筋混凝土和钢结构的组合结构。
[0021]本发明一个实施例:如图1和图2所示的粧支撑的筒体挡土挡水结构，由筒体1、粧体2和连接承台3组成。筒体1为钢筋混凝土圆筒，直径13米，壁厚0.4?0.6米，高度19米，筒体1插入到土体中的高度为6米，泥面上的筒体高度为13m。在筒内打设八根钢管粧，其中2根向左侧倾斜14度，2根向右侧倾斜14度，4根直粧，粧直径1.0米，粧长度35米。连接承台下部为1.5米厚的矩形板，为现场浇筑;上部为1.0米高横纵组合粱结构，可与筒体1 一起预制;组合梁结构中间共有七个孔，中部为现场浇筑孔;连接承台3下部距筒体1顶部4.5米。多个这样的结构在施工潮位水深8.5米左右的软土海底地基上排列安放可构筑成一条围埝结构，如图3和图4所示。
[0022]施工时，现场打粧;浇筑连接承台3下部矩形板;将在陆地上预制的圆筒体和连接承台3组合梁结构件，运输至安装现场，用起重船安放到连接承台下部矩形板上，并在结构自重和压载作用下，将圆筒体1下段6.0米插入到海底地基土中。之后在筒内回填料7，根据需要也可以回填部分筒前侧回填料8和筒后侧回填料9，然后浇筑组合梁中部的混凝土，将连接承台组合成整体。根据挡土、档浪和行车的需要，在圆筒体1顶部浇筑混凝土上部结构6，根据结构稳定性需要，在圆筒体前侧和后侧的泥面上抛填块筒前侧回填料8和筒后侧回填料9等。将多组粧支撑的筒体结构排列安装，如图3所示，对相邻两个筒体1之间的接缝作连接处理，就构成了一条围埝结构，如图4所示，围埝结构后方可陆域回填料10。
[0023]利用本发明建造的围埝、护岸、码头、海上风电和海上道桥基础结构稳定性好、竖向沉降和水平位移量小、对工程地质的适应性强、施工快捷、工程造价较低。
【主权项】
1.一种粧支撑的筒体挡土挡水结构，该结构包括有筒体、粧和连接承台并插入到软土地基土中，其特征是:所述筒体为无底的筒体，并插入到地基土中，在筒体内的土体中打设有多根粧体，粧体的粧顶通过连接承台将粧顶和筒体上部连接成整体;所述筒体的两侧外部设有连接外伸墙。2.根据权利要求1所述粧支撑的筒体挡土挡水结构，其特征是:所述筒体的外形为圆形、正多边形、多边形、椭圆形、圆弧形、多边形和圆弧形的组合形，筒体竖向为1?10种不同直径渐变的组合形结构，筒体直径为2?35米，筒壁为1?10种不同厚度的复合板梁结构，壁厚为0.01?3米，高度为3?40米，筒体插入到土体中的高度为0?35米。3.根据权利要求1所述粧支撑的筒体挡土挡水结构，其特征是:所述的筒体内粧体为1?40根，粧轴线与垂直线夹角为0?30度，粧体外形为圆形或多边形，粧体外径为0.2?3米，粧体长度为5?80米。4.根据权利要求1所述粧支撑的筒体挡土挡水结构，其特征是:所述筒体的两侧的外伸墙外伸高度为0?3米。5.根据权利要求1所述粧支撑的筒体挡土挡水结构，其特征是:所述的连接承台为带0?20个孔的梁板体，粧体的粧顶伸入到梁板体内，梁板体与筒体上部内壁连接，连接承台位于筒体高度的上三分之二段内。6.根据权利要求1所述粧支撑的筒体挡土挡水结构，其特征是:所述的筒体、粧体和连接承台的材质为钢筋混凝土结构或钢结构或钢筋混凝土和钢结构的组合结构。
【专利摘要】本发明提供一种桩支撑的筒体挡土挡水结构，该结构包括有筒体、桩和连接承台并插入到地基土中，筒体为无底的筒体，并插入到地基土中，在筒体内的土体中打设有多根桩体，桩体的桩顶通过连接承台将桩顶和筒体上部连接成整体；所述筒体的两侧外部设有连接外伸墙。有益效果是为水上工程提供设计选型广泛、施工难度低，综合造价省的挡土挡水结构，特别是为深厚软弱地基上不易选择结构型式的工程，便于快捷施工。利用该结构建造的围埝、护岸、码头、海上风电和海上道桥等基础结构较同等条件下的其它结构型式工程造价低10～20％，对于那些不易选择结构型式的工程，同比工程造价降低更为明显。
【IPC分类】E02B3/06
【公开号】CN105464044
【申请号】CN201511000054
【发明人】黄明俊, 柴信众, 刘晔, 季则舟, 别社安, 王玉红, 赵娟, 赵冬梅, 魏芸, 池海, 杨艳静, 韩智臣, 孙建军, 王立军, 崔冠辰
【申请人】中交第一航务工程勘察设计院有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月25日