[发明专利]一种由桩和墙组成的水工建筑物及其施工法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种由桩和墙组成的水工建筑物及其施工法，属于土木工程基础施工技术领域。

背景技术

现有防波堤一般采用底部抛石堆筑和堆石棱体上加混凝土护面块体，也有采用钢筋混凝土沉箱或大直径圆筒结构；工程量浩大，施工周期长，造价昂贵。

现有大坝一般采用导流建筑、围堰建筑来创造干地施工条件，开挖土方量大，工程量浩大。大坝修建好后，围堰需拆除，施工周期长，造价昂贵。

现有驳岸、码头一般采用挖掘机开挖，设置排水沟或集水井进行排水，驳岸外侧还需要筑围堰。为防止沉降量大，每日砌筑高度有限，施工周期长，造价也高。

现有船闸一般采用在山体开凿通道修建船闸，土方开挖工程浩大，施工周期长，造价昂贵。

发明内容

本发明提出的是一种由桩和墙组成的水工建筑物及其施工法，其目的旨在克服现有技术存在的缺陷，其主要优点：水工建筑物在预制场分段制造，现场组装后整体下降，施工简单，质量好，施工周期短，成本低，适应各种区域。

本发明的技术解决方案：桩和墙组成的水工建筑物，桩的底部施工时有挖掘岩土的链刀，墙的两端和桩是互相嵌入或固连成一体的。

桩是带槽的桩，墙的两端在安装时是嵌入桩槽内的。带槽的桩的底部和侧面设有轨道，轨道上装有挖掘岩土的链刀，链式挖掘装置由链刀、链轮和驱动装置组成，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，底部轨道有高度差，便于链刀相交处的运行；施工时驱动装置驱动链刀，链刀沿着轨道运行，桩底部轨道上的刀具挖掘岩土，链刀从底部向上运行时将已挖掘的岩土带至上方，桩底部的链刀和桩一起下降，下降至设计深度，拆除链刀后再灌浆。

墙的底部和侧面设有轨道，轨道上装有挖掘岩土的链刀，链式挖掘装置由链刀、链轮和驱动装置组成，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成；施工时驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，墙底部的刀具挖掘岩土，链刀从底部向上运行时将已挖掘的岩土带至上方，墙底部的链刀和墙一起同步下降，下降至设计深度，拆除链刀后再灌浆。

本发明的优点：1) 防波堤施工时，在预制场分段制造，在现场的组装整体下降，质量好；施工周期短，成本低；特别适合深水区域。

2)大坝施工时，采用分段围堰施工法，利用围堰筑建大坝，围堰也是大坝主体结构的组成部分，修建好的坝体留置导流洞进行导流，不需要额外增加导流建筑，也不需要拆除围堰，减低成本，缩短工期。

3)驳岸、码头施工时，不需要构筑围堰，施工简单；在现场整体下沉，施工周期短，成本低。

4）船闸基施工时，船闸基础整体或分块下降，施工周期短；基础框架可作为基坑支护，挖掘基础框架内的岩土，安全，方便，而且土方开挖量小。

附图说明

图1是一字桩或墙1的结构示意图，也是链式挖掘装置2挖掘基础底部岩土时的结构示意图；

图2是图1的A向视图，也是组成链式挖掘装置2的链刀3、驱动装置4、张紧装置5和链轮6的结构示意图；

图3是图1的B-B剖视图，也是链刀3在基础底部既挖掘岩土又是岩土水平输送的结构示意图, 也是桩或墙1底部运行链刀3的轨道1-1的结构示意图；

图4是图1的C-C剖视图，也是由链刀3和链刀罩1-3组成的链式岩土输送机7的结构示意图；

图5是链刀3的结构示意图，也是链条3-1和刀具3-2的结构示意图，也是由A十字节3-1-1和B十字节3-1-2组成的链条3-1的十字节的结构示意图；也是链条3-1实现空间弯曲的结构示意图是链刀3的结构示意图，（a）是链条3-1和刀具3-2的结构示意图，也是由A十字节3-1-1和B十字节3-1-2组成的链条3-1的十字节的结构示意图；也是链条3-1实现空间弯曲的结构示意图。（b）是链刀3由柔性带3-1B和刀具3-2B组成的结构示意图；也是柔性带3-1B和刀具3-2B的结构示意图；

图6是桩或墙1的预制现场组装法施工过程示意图，由1到4表示；

图7是桩或墙1的现场安装浇筑模板，边下降边浇筑过程示意图，由 1到2表示，也是底部轨道B-1、中间机架B-2、上部装置B-3和浇筑模板B-4的结构示意图；

图8是A1型桩10-1的结构示意图，也是A1型桩10-1随着底部的链刀3一起整体下沉时的结构示意图，也是A1型桩10-1的底部轨道是有高度差的，便于链刀3在相交处的运行的结构示意图；

图9是图8的A向视图，也是组成链式挖掘装置2的链刀3、驱动装置4、张紧装置5和链轮6的结构示意图；

图10是图8的B-B剖视图；