专利名称：一种导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法
技术领域：
本发明涉及于港口、海洋、水利和桥梁工程中的大壁厚基础施工技术，特别是一种
导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法。
背景技术：
目前在港口、海洋、水利和桥梁工程中，大型混凝土圆筒结构和大壁厚筒型基础的使用越来越广泛，目前将大型圆筒型式结构沉入到地基土体中，可实施的方法主要有费用较高的基坑开挖法，适用范围有限的压载法、对设备要求较高的振动法以及高压喷气和空气吸排等下沉方法。大型圆筒结构下沉时，阻力主要来自筒壁内外侧土的摩擦和粘聚阻力和筒壁底端土阻力。尤其对于大壁厚结构型式，阻力会更大，传统的下沉方式将不能满足结构的有效下沉到位。本发明就是针对解决这些问题，提高大型圆筒结构型式的下沉质量和效率。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题，提供一种结构简单、施工简便、效率高、成
本低且安全可靠的导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法。 本发明的技术方案 —种导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法，由基础壁的导流系统和基础顶盖的负压系统构成，基础壁的导流系统包括沿筒壁周长等间距设置的竖向孔洞，竖向孔洞中设置吸泥管，吸泥管中间设置用于导流的供气管和/或供水管，吸泥管底部设置喇叭状锥形腔体和松土空腔，松土空腔通过竖向孔洞底部设置的隔板分隔；基础顶盖的负压系统为在基础密封顶盖上预留抽负压孔，吸泥管和用于导流的供气管和/或供水管均从密封顶盖穿出。 本发明的工作原理大壁厚基础靠自重下沉时，启用基础壁的导流系统不断排出基础壁度底部的泥土，实现基础的初步下沉；当基础下沉阻力超过导流设备提供的下沉力时，启用负压设备通过基础顶部的预留负压孔向基础内抽真空，增大基础下沉力，使其继续下沉。 本发明的有益效果是通过导流和负压技术相结合的基础下沉系统，利用导流海水和施加负压，使大壁厚筒型基础以较经济的费用沉入到各种类型的地基土体中至预定的深度，下沉过程更加简单，安装速度大大提高，很大程度上能避免环境条件的干扰，可实现下沉过程的全自动监控作业、保证下沉的施工质量和安全。
图1是应用本发明的基础结构壁导流系统布置示意图。
图2是应用本发明的基础结构俯视图。
图3是应用本发明的基础结构侧面图。
图4是应用本发明的基础结构仰视图。
图5是应用本发明的基础结构下沉示意图。 图中1、基础密封顶盖 2、预留负压孔 3、吸泥管4、用于导流的供气管和/或供水管 5、基础壁 6、锥体空腔 7、松土空腔8、隔板 9、吸泥管排出的松散土块 10，负压孔抽出的水和/或气
具体实施例方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下 本发明的一个实施例如下一个直径35m，高15m的混凝土筒型基础，基础壁5厚0. 5m，在基础壁5上沿周长等间隔设置12个直径0. 3m的竖向孔洞，即吸泥管3，吸泥管3中间放置直径5cm的用于导流的供气管和/或供水管4 (亦称导流管)，吸泥管3孔洞到基础壁5底部呈锥形扩大成高度为0. 5m的锥体空腔6，基础壁筒底下面连接有隔板8形成的高度为O. 5m的松土空腔7。 筒型基础首先靠自重下沉，然后通过导流系统的供气管和/或供水管4向筒壁底部供高压水和高压气，高压水会将筒壁底部松土空腔7中的小块土体冲松散，高压气会在吸泥管3内形成负压从而将松土空腔7中的水和松散土块9从吸泥管3中带出，当松土空腔7中的土体被排出后，筒壁底端的土阻力减小，在自重作用下筒型基础就会继续下沉，当筒型基础所受的下沉阻力大于导流系统提供的下沉力时，通过负压设备，从基础密封顶盖l上的预留负压孔2向筒内抽真空并抽出水和/或气IO，真空的范围，即基础的内外压力差值为(O，-O. 6)Mpa，利用真空压力和筒顶水头压力来增大筒型基础的下沉力，使筒型基础继续下沉，筒壁底部土受到挤压，又会有土体进入到松土空腔7中，如此循环，就可将大壁厚混凝土圆筒结构沉入到海底地基土中。在筒型基础下沉的过程中，实时监测下沉过程，通过导流系统和负压系统的相互配合有效快速的进行工作。 该基础下沉方法适用于各种土质条件，能避免环境条件的干扰，安装速度快，成本低，基础下沉效率高，安全性强，并可实现下沉过程的全自动监控作业。
权利要求
一种导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法，其特征在于由基础壁的导流系统和基础顶盖的负压系统构成，基础壁的导流系统包括沿筒壁周长等间距设置的竖向孔洞，竖向孔洞中设置吸泥管，吸泥管中间设置用于导流的供气管和/或供水管，吸泥管底部设置喇叭状锥形腔体和松土空腔，松土空腔通过竖向孔洞底部设置的隔板分隔；基础顶盖的负压系统为在基础密封顶盖上预留抽负压孔，吸泥管和用于导流的供气管和/或供水管均从密封顶盖穿出。
全文摘要
一种导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法，由基础壁的导流系统和基础顶盖的负压系统构成，基础壁的导流系统包括沿筒壁周长等间距设置的竖向孔洞，竖向孔洞中设置吸泥管，吸泥管中间设置导流管，吸泥管底部设置喇叭状锥形腔体和松土空腔，松土空腔通过竖向孔洞底部设置的隔板分隔；基础顶盖的负压系统为在基础密封顶盖上预留抽负压孔，吸泥管和导流管均从密封顶盖穿出。本发明的优点是通过导流和负压技术相结合的基础下沉系统，利用导流海水和施加负压，使大壁厚筒型基础以较经济的费用沉入到各种类型的地基土体中，下沉过程更加简单，安装速度大大提高，能避免环境条件的干扰，可实现下沉过程的全自动监控作业、保证施工质量和安全。
文档编号E02D23/08GK101718096SQ20091022812
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者丁红岩, 张浦阳, 练继建 申请人:天津大学