混凝土大圆筒结构及其冲水下沉的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种混凝土大圆筒结构,包括混凝土大圆筒结构本体，其特征是：所述混凝土大圆筒结构本体的圆周筒壁内均布有若干条高压冲水喷射管路，所述高压冲水喷射管路与外置的高压冲水装置连接。冲水下沉的方法，预制混凝土大圆筒结构；吊装混凝土大圆筒结构至下沉位置；外连高压冲水装置使高压水流从高压冲水喷射管路连通的喷射孔中喷出切割混凝土大圆筒结构下方土体，直至沉放至目标标高；高压冲水喷射管路内灌水泥浆。有益效果：本发明专利技术的混凝土大圆筒采用冲水下沉，避免了振动锤沉入时对圆筒结构造成的损伤，施工时只需使用冲水设备，无需使用大型施工船舶，可极大节省施工周期，降低施工费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水工重力式结构，尤其涉及一种混凝土大圆筒结构及其冲水下沉的施工方法。
技术介绍
传统水工重力式结构、桩基基础往往由于缺乏合适的持力层，一般需要大范围换填土或者加大桩基的埋深，导致工程造价昂贵。混凝土大圆筒结构是近年来发展起来并极具应用前景的一种新型的水工结构型式。它类似于无底、无隔墙的圆形沉箱结构，适宜于软土地基和恶劣海况等复杂条件，具有结构简单、受力条件好、施工工期短、造价低、耐久性好等优点，可用于防洪护堤、导流堤、码头以及海洋平台等水工建筑物。混凝土大圆筒结构下沉施工一般采用振动或锤击下沉，但振动及锤击下沉易使混凝土大圆筒筒壁开裂，从而影响结构的耐久性。当下沉地层较硬时，振动及锤击下沉困难，存在着难以将混凝土大圆筒结构沉放至目标标高的问题，对结构稳定性构成威胁。专利文献2115364公开了一种砼大圆筒桩，筒体底端为三角形齿边,齿边端面为三角形沟槽,筒壁中沿圆周分布有轴向排泥管、供水管和供气管,筒体下方有一比齿边顶端稍高的环形凸台,其内预置一与供气管相通的环形气管,可向上喷气而使筒体上四周形成气隔膜以减少下沉侧摩擦力。下沉时,供水管向齿边三角形空隙喷水,使其内泥土不断地被冲起沿三角形沟槽向上通过排泥管排出,导致筒体不断下沉到指定深度。该专利的缺陷是大圆筒桩喷水口数量少、孔径相对较大，水流压力有限，对土层切割能力有限；且三角形齿边预制工艺复杂，预制完成后，大圆筒不可与地面相接触。专利文献1963042公开了一种水力插板及其使用方法，包括钢筋砼桩板及其内垂直安设的过水管,底部横向安设的与过水管相连通的水量分配管,一侧安设的滑道,另一侧安设的滑板,顶部安设的提升吊环和埋设的预留钢筋,还包括所述钢筋砼桩板上、滑道、滑板的两侧设置的垂向隔水道。该专利的缺陷是钢筋混凝土板桩结构尺度有限，长度多在2m以内，宽度多在0.5m以内，适用范围有限。在防洪护堤、导流堤、码头以及海洋平台等水工建筑物施工中亟待开发一种具有结构简单、受力条件好、施工工期短、造价低、耐久性好的混凝土大圆筒结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种混凝土大圆筒结构及其冲水下沉的施工方法,施工时只需使用冲水设备，无需使用大型施工船舶，可极大节省施工周期。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种混凝土大圆筒结构,包括混凝土大圆筒结构本体，其特征是：所述混凝土大圆筒结构本体的圆周筒壁内均布有若干条高压冲水喷射管路，所述高压冲水喷射管路与外置的高压冲水装置连接。所述混凝土大圆筒结构本体底部连接有环形钢质底座，所述环形钢质底座上设有与高压冲水喷射管路对应并连通的喷射孔。所述高压冲水喷射管路采用薄壁钢管制成。所述混凝土大圆筒结构本体横截面形状呈圆形或多边形。一种混凝土大圆筒结构冲水下沉的施工方法，具体工艺步骤如下：(1)陆地预制混凝土大圆筒结构本体，在靠近筒壁内侧位置埋设高压冲水喷射管路，预制成混凝土大圆筒结构；(2)通过方驳将混凝土大圆筒结构运至施工现场，起重设备吊装混凝土大圆筒结构至下沉位置，并缓慢沉放至泥面，在自重作用下，混凝土大圆筒结构下沉稳定；(3)将混凝土大圆筒结构本体的高压冲水喷射管路与外置高压冲水装置连接，启动高压冲水装置，使高压水流从高压冲水喷射管路连通的喷射孔中喷出切割混凝土大圆筒结构下方土体；(4)根据土质情况调控高压水流压力大小，调整混凝土大圆筒结构下沉速率，直至沉放至目标标高；(5)移走高压冲水装置，在高压冲水喷射管路内灌水泥浆，将高压冲水喷射管路包裹在混凝土内，完成混凝土大圆筒结构的冲水下沉。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的混凝土大圆筒采用冲水下沉，避免了振动锤沉入时对圆筒结构造成的损伤，施工时只需使用冲水设备，无需使用大型施工船舶，可极大节省施工周期，降低施工费用。混凝土大圆筒结构具有结构简单、受力条件好、施工工期短、造价低、耐久性好等优点，可广泛用于防洪护堤、导流堤、码头以及海洋平台等水工建筑物。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的立面图；图3是图1的俯视图；图4是方形箱筒俯视图。图中：1-混凝土大圆筒本体，2-高压冲水喷射管路，3-环形钢质底座，4-喷射孔。具体实施方式下面结合较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。详见附图，一种混凝土大圆筒结构,包括混凝土大圆筒结构本体，所述混凝土大圆筒结构本体的圆周筒壁内均布有若干条高压冲水喷射管路，所述高压冲水喷射管路与外置的高压冲水装置连接。所述混凝土大圆筒结构本体底部连接有环形钢质底座3，所述环形钢质底座上设有与高压冲水喷射管路对应并连通的喷射孔4。所述高压冲水喷射管路采用薄壁钢管制成。混凝土大圆筒结构本体的直径10-30m，高度10-30m,圆筒壁厚0.5-2m,高压冲水喷射管路管径为20-100mm，喷射孔直径与高压冲水喷射管路管径相同。一种混凝土大圆筒结构冲水下沉的施工方法，具体工艺步骤如下：(1)陆地预制混凝土大圆筒结构本体，混凝土大圆筒结构本体钢筋笼绑扎完成后，在靠近钢筋笼内侧位置布置若干根高压冲水喷射管路，随后支模浇筑混凝土形成混凝土大圆筒结构。在靠近筒壁内侧位置埋设高压冲水喷射管路，预制成混凝土大圆筒结构；(2)通过方驳将混凝土大圆筒结构运至施工现场，起重设备吊装混凝土大圆筒结构至下沉位置，并缓慢沉放至泥面，在自重作用下，混凝土大圆筒结构下沉稳定；(3)将混凝土大圆筒结构本体的高压冲水喷射管路与外置高压冲水装置连接，启动高压冲水装置，使高压水流从高压冲水喷射管路连通的喷射孔中喷出切割混凝土大圆筒结构下方土体；(4)根据土质情况调控高压水流压力大小并选择相适应的高压冲水装置，调整混凝土大圆筒结构下沉速率，直至沉放至目标标高；(5)移走高压冲水装置，在高压冲水喷射管路内灌水泥浆，将高压冲水喷射管路包裹在混凝土内，完成混凝土大圆筒结构的冲水下沉。上述参照实施例对该一种混凝土大圆筒结构及其冲水下沉的施工方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本专利技术总体构思下的变化和修改，应属本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土大圆筒结构,包括混凝土大圆筒结构本体，其特征是：所述混凝土大圆筒结构本体的圆周筒壁内均布有若干条高压冲水喷射管路，所述高压冲水喷射管路与外置的高压冲水装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土大圆筒结构,包括混凝土大圆筒结构本体，其特征是：所述混凝土大圆筒结构本体的圆周筒壁内均布有若干条高压冲水喷射管路，所述高压冲水喷射管路与外置的高压冲水装置连接。2.根据权利要求1所述的混凝土大圆筒结构,，其特征是：所述混凝土大圆筒结构本体底部连接有环形钢质底座，所述环形钢质底座上设有与高压冲水喷射管路对应并连通的喷射孔。3.根据权利要求1所述的混凝土大圆筒结构,其特征是：所述高压冲水喷射管路采用薄壁钢管制成。4.根据权利要求1所述的混凝土大圆筒结构，其特征是：所述混凝土大圆筒结构本体横截面形状呈圆形或多边形。5.一种权利要求1所述的混凝土大圆筒结构冲水下沉的施工方法，具体工艺步骤如下：(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何福渤，陈强，丁文智，张佩良，董明达，李德刚，李格平，路明月，易振，李文，费文源，赵雨来，杨立红，张津，
申请(专利权)人：天津港航工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12