大直径钢混组合筒形结构的施工方法技术

本发明专利技术提出一种大直径钢混组合筒形结构的施工方法，包括以下步骤：钢质筒体和传力杆的制作：制作钢质筒体和多个传力杆，在每个传力杆的下端部开设豁口；传力杆和钢质筒体的安装：将传力杆通过豁口竖直地间隔插设到钢质筒体的筒壁上端部进行固定；支撑结构的安装：支撑结构包括多个横向设置的支撑杆，将每个支撑杆的一端分别与一传力杆连接，支撑杆的另一端在钢质筒体的中轴线上相交并固定；环形替打的制作和安装：将环形替打与传力杆的上端部固定连接；振沉施工：安装振沉工具进行振沉，振沉施工完成后拆除环形替打和支撑结构；混凝土筒体的预制和混凝土筒体的安装。本施工方法可有效降低施工成本，易于工程化制造，所获得的筒形结构耐久性强。结构耐久性强。结构耐久性强。

【技术实现步骤摘要】
大直径钢混组合筒形结构的施工方法


[0001]本专利技术属于软基地区海上人工岛圆筒护岸结构
，尤其涉及一种大直径钢混组合筒形结构的施工方法。

技术介绍

[0002]大直径钢圆筒护岸结构是海上人工岛施工中应用的一种新型结构，通过在港珠澳大桥、深中通道等超级工程中的应用，已验证该结构具有施工快捷、工程化制造、对环境影响小等特点，是实现人工岛快速建造的关键技术。
[0003]但是，钢圆筒护岸结构直径比较大，一般在十几米到几十米之间，例如港珠澳大桥人工岛所用钢圆筒直径为22m、深中通道西人工岛所用钢圆筒直径为28m、三亚机场人工岛所用钢圆筒直径为30m。因此钢圆筒护岸结构的制作需要耗用大量的钢材，造成了钢圆筒护岸结构的生产施工成本较高，耐久性不佳等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述现有技术中存在的生产施工成本高、耐久性不佳的技术问题，提出一种大直径钢混组合筒形结构的施工方法，该施工方法可有效降低施工成本，易于工程化制造，所获得的筒形结构耐久性强。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供一种大直径钢混组合筒形结构的施工方法，包括以下步骤：钢质筒体和传力杆的制作：根据所需尺寸制作钢质筒体和多个传力杆，在每个传力杆的下端部开设豁口，豁口具有与钢质筒体的筒壁吻合的弧度；钢质筒体的高度为设计振沉深度；传力杆和钢质筒体的安装：将传力杆通过下端部的豁口竖直地间隔插设到钢质筒体的筒壁上端部进行固定；支撑结构的安装：支撑结构包括多个横向设置的支撑杆，一个支撑结构中支撑杆的数量与传力杆的数量相同，将每个支撑杆的一端分别与一传力杆连接，支撑杆的另一端在钢质筒体的中轴线上相交并固定；环形替打的制作和安装：根据振沉工具的尺寸确定环形替打的高度，制作环形替打，将环形替打与传力杆的上端部固定连接，完成大直径钢混组合筒形结构的第一阶段组装体；振沉施工：将第一阶段组装体运输至待吊装区域，并进行振沉工具的安装，随后将第一阶段组装体吊装至安装位置，进行振沉施工，振沉至钢质筒体到达设计标高时，停止振沉，拆除振沉工具，并进一步拆除环形替打和支撑结构；混凝土筒体的预制：先对整体混凝土筒体进行分段设计，然后进行混凝土筒体的分段预制，预制过程中，在混凝土筒体的筒壁中预留多个供传力杆穿设于其中的贯通孔，贯通孔的位置与传力杆的位置相对应；
混凝土筒体的安装：按顺序安装各段混凝土筒体，安装过程中使传力杆穿过贯通孔，使混凝土筒体和钢质筒体成为整体。
[0006]在本专利技术一些实施例中，在传力杆和钢质筒体的安装步骤之前，还包括连接结构的制作和安装：连接结构包括连接板和剪力板，在连接板的中部开设连接孔，将传力杆穿入连接孔并且使得连接板的下表面与豁口的顶部齐平，在此位置处将连接板固定至传力杆的外表面，在连接板的下表面和传力杆之间固定安装剪力板，剪力板的数量大于等于2。
[0007]在本专利技术一些实施例中，在传力杆下端部的豁口插设到钢质筒体的筒壁上端部后，钢质筒体的筒壁顶端与连接板接触并固定；所有连接结构的连接板的上表面处于同一水平面上。
[0008]在本专利技术一些实施例中，传力杆为中空钢管，在支撑结构安装完成后，向传力杆内部灌入混凝土。
[0009]在本专利技术一些实施例中，在环形替打的安装过程中，在传力杆的上端部固定连接第一法兰盘，在环形替打的下表面固定连接第二法兰盘，通过螺栓将第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，从而实现环形替打和传力杆的连接。
[0010]在本专利技术一些实施例中，在第二法兰盘的上表面和环形替打之间设置加强肋板，加强肋板的数量大于等于2。
[0011]在本专利技术一些实施例中，在混凝土筒体的预制过程中，各段筒体的连接处设置有企口结构，具体包括设置在相邻两段筒体上的凸起部和凹槽部；在混凝土筒体的安装过程中，将相邻两段筒体的凸起部和凹槽部对接进行固定。
[0012]在本专利技术一些实施例中，在振沉施工前还包括现场准备的步骤：对待安装区域的现场基础进行清理，使基础环境达到基本平整条件。
[0013]在本专利技术一些实施例中，还包括：根据施工需要，在相应位置排布安装多个大直径钢混组合筒形结构；每个大直径钢混组合筒形结构的混凝土筒体外侧向外延伸形成外伸结构，外伸结构与混凝土筒体的筒壁一体预制成型，两个相邻的筒形结构之间的外伸结构围成副格仓。
[0014]在本专利技术一些实施例中，在排布安装多个直径钢混组合筒形结构后，还包括回填施工：进行筒形结构内和副格仓的回填施工，以及软基处理，完成整体护岸结构的施工安装。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：（1）本专利技术所提出的大直径钢混组合筒形结构的施工方法，利用混凝土筒体与钢质筒体配合进行施工，可替代现有的钢圆筒护岸结构，在保证达到圆筒形护岸使用要求的情况下，有效节省钢材，降低施工成本，且具备耐久性强、施工快捷、易于工程化制造、对环境影响小等优点。
[0016]（2）本专利技术所提出的大直径钢混组合筒形结构的施工方法，采用钢质筒体作为下部的筒体结构可满足在较硬土层中施工的要求，克服了混凝土筒体结构难以在较硬土层中振沉的难题，同时上部的混凝土筒体结构刚度大，能够用于码头上部结构，承受水平力作用，拓宽大直径筒体结构的使用范围。
[0017]（3）本专利技术所提出的大直径钢混组合筒形结构的施工方法，可提高浪溅防护效果，无需增加防腐处理，制作简单，便于施工，降低对起重装备的起重能力要求。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的第一阶段组装体的纵截面示意图；图2为本专利技术实施例的支撑结构的俯视图；图3为本专利技术实施例中连接结构的示意图；图4为本专利技术实施例中连接板的结构示意图；图5为本专利技术实施例中连接结构的仰视图；图6a为本专利技术实施例的混凝土筒体的筒壁在贯通孔位置的纵截面示意图；图6b为本专利技术实施例的混凝土筒体的筒壁在未开设贯通孔位置的纵截面示意图；图7为混凝土筒壁分段安装的示意图；图8为图7中A部位的局部放大图；图9为图1中B部位的局部放大图；图10为本专利技术实施例的大直径钢混组合筒形结构的组合排布示意图；图中：1、钢质筒体；2、传力杆；21、豁口；3、支撑结构；31、支撑杆；4、环形替打；5、混凝土筒体；51、贯通孔；52、外伸结构；6、连接结构；61、连接板；611、连接孔；62、剪力板；71、第一法兰盘；72、第二法兰盘；73、螺栓；74、加强肋板；8、企口结构；81、凸起部；82、凹槽部。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大直径钢混组合筒形结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：钢质筒体和传力杆的制作：根据所需尺寸制作钢质筒体和多个传力杆，在每个传力杆的下端部开设豁口，豁口具有与钢质筒体的筒壁吻合的弧度；钢质筒体的高度为设计振沉深度；传力杆和钢质筒体的安装：将传力杆通过下端部的豁口竖直地间隔插设到钢质筒体的筒壁上端部进行固定；支撑结构的安装：支撑结构包括多个横向设置的支撑杆，一个支撑结构中支撑杆的数量与传力杆的数量相同，将每个支撑杆的一端分别与一传力杆连接，支撑杆的另一端在钢质筒体的中轴线上相交并固定；环形替打的制作和安装：根据振沉工具的尺寸确定环形替打的高度，制作环形替打，将环形替打与传力杆的上端部固定连接，完成大直径钢混组合筒形结构的第一阶段组装体；振沉施工：将第一阶段组装体运输至待吊装区域，并进行振沉工具的安装，随后将第一阶段组装体吊装至安装位置，进行振沉施工，振沉至钢质筒体到达设计标高时，停止振沉，拆除振沉工具，并进一步拆除环形替打和支撑结构；混凝土筒体的预制：先对整体混凝土筒体进行分段设计，然后进行混凝土筒体的分段预制，预制过程中，在混凝土筒体的筒壁中预留多个供传力杆穿设于其中的贯通孔，贯通孔的位置与传力杆的位置相对应；混凝土筒体的安装：按顺序安装各段混凝土筒体，安装过程中使传力杆穿过贯通孔，使混凝土筒体和钢质筒体成为整体。2.根据权利要求1所述的大直径钢混组合筒形结构的施工方法，其特征在于：在传力杆和钢质筒体的安装步骤之前，还包括连接结构的制作和安装：连接结构包括连接板和剪力板，在连接板的中部开设连接孔，将传力杆穿入连接孔并且使得连接板的下表面与豁口的顶部齐平，在此位置处将连接板固定至传力杆的外表面，在连接板的下表面和传力杆之间固定安装剪力板，剪力板的数量大于等于2。3.根据权利要求2所述的大直径钢混组合筒形结构的施工方法，其特征在于：在传力...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一勇，杜闯，孙竹，冯玉玺，张健宁，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：