[發(fā)明專利]重力式碼頭基床的銑削成型系統(tǒng)及重力式碼頭結(jié)構(gòu)的施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410050411.1
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN103806409B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸紅;胡利文;鄭遠(yuǎn)斌;揚文軍;董勇;何志敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第四航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44100
• 代理人: 劉菁菁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種重力式碼頭結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)。

背景技術(shù)

常規(guī)的重力式碼頭結(jié)構(gòu)為在海床上開挖的基槽、拋石基床、重力式構(gòu)件、卸荷板、胸墻等結(jié)構(gòu)組成。基槽的開挖常采用抓揚式挖泥船、絞吸式挖泥船工程船舶進行基槽的開挖。因地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，挖泥量一般都較大，如遇到比較堅硬的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，還需輔以爆破炸礁、清礁等水上作業(yè)。由于開挖基槽的施工設(shè)備為水上漂浮式船舶，因此基槽的成型精度比較低，超寬、超深的量級達(dá)0.5m以上，因此即使是比較堅硬地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地基承載能力很強的情況下，在成型后的基槽上也都設(shè)計鋪設(shè)一層拋填塊石的過渡層，形成安裝重力式構(gòu)件的基床。基槽開挖成型后，在基槽上進行拋填塊石、片石或攤鋪碎石，為增加石料層的密實度，還需對基床進行夯實，然后再由潛水員進行水下整平，形成可以安裝重力式結(jié)構(gòu)件的拋石基床表面。

為使拋石基床結(jié)構(gòu)滿足承載力的要求，拋填基床選用的石料材質(zhì)一般較好，并有一定的級配要求；為減少工后沉降，需對拋石基床進行重力夯實或水下爆破夯實，如基床較厚，還需進行分層拋填和夯實；為滿足重力式碼頭主體結(jié)構(gòu)物（混凝土方塊、沉箱、扶壁、圓筒等）的安裝平整度，在基床夯實后需潛水員在水下對基床面進行粗、細(xì)平的整平施工作業(yè)。施工工序多，耗用的地材、人力、船機設(shè)備資源多，整個施工期也比較長，特別是基槽開挖過程，對海床擾動很大，開挖出的廢棄物多，對海洋環(huán)境污染比較大。并由于重力構(gòu)件坐落空隙率較大的拋石基床上，碼頭完工后仍難以避免一定量工后沉降。

特別是在類似珊瑚礁盤一類的松軟“基巖”上，由于這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)本身具有相當(dāng)高的強度，并且相比常規(guī)的在砂泥質(zhì)地質(zhì)地基上開挖后，再拋填一定厚度的塊石形成拋石基床的結(jié)構(gòu)，從承載力上分析，直接作為重力式碼頭的基床面是完全可行的。

采用常規(guī)的挖泥船進行水上開挖比較困難，但采用鉆孔灌注樁施工效率比較低、耗用資源多、施工作業(yè)面大，輔助作業(yè)工序多、對環(huán)境污染大，在海工條件下較少采用，更無法適應(yīng)高效、快捷、大范圍的施工以及島礁快速成島施工的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在海床上直接進行機械式銑削成型基床表面的技術(shù)，適用于基巖埋深較淺、基巖裸露或珊瑚礁盤上建造重力式碼頭結(jié)構(gòu)，具有因地制宜的高效、快捷、低成本的優(yōu)勢。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種重力式碼頭基床的銑削成型系統(tǒng)，含有如下組成：

架設(shè)于待處理海床上方的水上施工作業(yè)平臺，及

設(shè)置于水上施工作業(yè)平臺表面的縱移軌道，及

行駛于所述縱移軌道的移動臺車，及

設(shè)置于移動臺車表面的橫移軌道，及

行駛于所述橫移軌道的銑削臺車，所述銑削臺車底部向海床延伸出銑削機刀桿，銑削機刀桿底部安裝有銑削刀頭，所述削機刀桿可以在垂直方向移動。

一種重力式碼頭基床的銑削成型方法，包括以下步驟：

（1）采用如上所述的系統(tǒng)在待處理海床的基巖上進行銑削加工，形成平整度滿足構(gòu)件安裝的基床平面；

（2）直接在銑削加工的基床表面安裝重混凝土預(yù)制構(gòu)件。

為提高基床面與混凝土預(yù)制構(gòu)件底平面的抗滑移能力，可通過銑削可加工出帶前趾擋墻結(jié)構(gòu)的基床，也可在基床面上銑削加工出有凹、凸榫結(jié)構(gòu)的基床，增加了重力式構(gòu)件底部與基床面的的配合精度，以增強碼頭結(jié)構(gòu)的整體抗滑移穩(wěn)定性。

由于是在有一定強度的巖性地質(zhì)結(jié)構(gòu)上采用機械銑削成型的基床結(jié)構(gòu)，而不是顆粒松散狀片石拋填形成的基床面，因此可按海床面的地質(zhì)地貌的實際情況，可靈活的設(shè)計成多階梯型的基床結(jié)構(gòu)，即可減少基床成型的開挖，又可減少預(yù)制重力式構(gòu)件的混凝土總量。

具體來說，步驟2中的混凝土預(yù)制構(gòu)件包括混凝土實心方塊、空心方塊、沉箱、沉管隧道管節(jié)中的一種或多種。

進一步地，步驟1可先采用漂浮式絞吸式挖泥船對海床進行預(yù)處理后，再采用如上所述的系統(tǒng)進行銑削加工處理。

對于待處理海床的原始基巖面高差較大的情況，所述步驟1還包括對基巖進行分層銑削加工的處理。

銑削刀頭通過銑削臺車在橫移軌道的移動、移動臺車在縱移軌道的移動及銑削刀桿的垂直上下運動，實現(xiàn)銑削刀頭的三維運動。