[發明專利]一種樁土復合作用的筒式結構及其施工工藝

在審

• 申請號: 201811548880.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109577280A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 安秀山;婁雅冬;索穆;許琳麗;吳昊
• 申請（專利權）人: 中交第一航務工程局有限公司;中交一航局第一工程有限公司
• 主分類號: E02B3/18
• 分類號: E02B3/18;E02D15/08
• 代理公司: 天津市新天方專利代理有限責任公司 12104
• 代理人: 張強

本發明提供一種樁土復合作用的筒式結構及其施工工藝，包括鋼圓筒，鋼圓筒底部設有樁土復合基礎，鋼圓筒內設有水平固化層，水平固化層上方設有筒內固化倉隔。施工具體步驟如下：制作鋼圓筒并轉運至現場；將鋼圓筒沉設至施工地點；填筑回填材料；施工樁土復合基礎；施工水平固化層；施工形成筒內固化倉隔。本發明在原結構同等抗力的條件下，有效的減小了鋼圓筒結構的直徑，降低該結構對施工設備的需求，減少工程造價。有效拓展了鋼圓筒結構在海工結構物中的應用領域，為今后重力式海工結構提供了新的解決方案。有效的降低了筒壁的貯倉壓力，提高了筒體整體的抗傾動力響應性能，提高了筒體作為岸壁結構的整體性和耐久性。

技術領域

本發明涉及海工結構及施工工藝領域，尤其涉及一種樁土復合作用的筒式結構及其施工工藝。

背景技術

鋼圓筒結構作為一種新型的海工結構，在外海人工島成島技術、海域環境基坑圍堰等工程領域取得了良好的實踐效果。傳統的鋼圓筒結構主要通過利用土體的嵌固作用和回填材料的摩擦力作為結構穩定抗力的主要來源。現有插入式鋼圓筒的插入深度受現場地質條件影響，在地質條件過硬或過軟的條件下，均無法發揮其自身的結構優勢。

為充分發揮鋼圓筒結構穩定性，插入式鋼圓筒需滿足一定的入土深度才能充分利用土體的嵌固作用。因此，在地質較硬的區域，插入式鋼圓筒難以順利沉入既定深度，需額外的引孔設備輔助沉設DSM技術。施工難度較大，施工效率較低，且施工造價相對較高。而在地質松軟尤其是在有淤泥質夾層的區域，鋼圓筒的入土深度又難以控制在經濟合理的范圍內，增加了結構高度的同時，增加了施工設備的投入，施工風險大，施工質量難以保障。

傳統插入式鋼圓筒筒內填料在結構穩定計算中僅考慮了筒內填料作用于側壁摩擦力，因此，其自重對結構穩定性的作用遠小于傳統重力式結構，未能充分發揮結構優勢。在傾覆作用較大的區域，需不斷增加插入式鋼圓筒直徑來滿足結構穩定性要求。隨著筒徑的增大，鋼圓筒結構的施工難度也成倍增加，其結構經濟性也不斷降低。

因此，受限于傳統插入式鋼圓筒自身結構特點和外部地質條件共同制約，該結構難以得到更大范圍的推廣及應用。

發明內容

本發明旨在解決現有技術的不足，而提供一種樁土復合作用的筒式結構及其施工工藝。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種樁土復合作用的筒式結構，包括鋼圓筒，鋼圓筒底部設有樁土復合基礎，樁土復合基礎包括若干根樁基，樁基沿鋼圓筒的側壁設置且分別與鋼圓筒側壁底面和外側面固定連接，鋼圓筒內底部設有水平固化層，水平固化層上方設有筒內固化倉隔，筒內固化倉隔分別與鋼圓筒內壁和水平固化層頂部固定連接，筒內固化倉隔將鋼圓筒內空間分隔成若干個獨立格倉，若干個獨立格倉內均充滿了回填料。

優選的，樁基為高壓注漿樁或高壓旋噴樁。

優選的，樁基沿鋼圓筒側壁等間距設置。

優選的，樁基的數量為三十六根。

優選的，獨立格倉的數量為六個且形狀相同、大小相等。

一種樁土復合作用的筒式結構的施工工藝，具體步驟如下：

步驟一，按照設計要求加工、制作鋼圓筒，并轉運至施工現場；

步驟二，利用起重、振沉設備將鋼圓筒沉設至施工地點；

步驟三，向鋼圓筒內填筑回填材料至設計高度；

步驟四，采用高壓注漿設備或高壓旋噴設備在鋼圓筒側壁底部施工若干根高壓注漿樁或高壓旋噴樁，共同構成樁土復合基礎；

步驟五，采用旋噴設備在鋼圓筒底部施工形成水平固化層；

步驟六，采用旋噴設備在鋼圓筒內施工形成筒內固化倉隔，施工完畢即制得樁土復合作用的筒式結構。