[发明专利]一种导流和负压技术相结合的大壁厚基础下沉方法

说明书

所属技术领域

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：

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。

附图说明

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0.5m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1上的预留负压孔2向筒内抽真空 并抽出水和/或气10，真空的范围，即基础的内外压力差值为(0，-0.6)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。