[发明专利]负压式栈桥基础施工结构

说明书

本发明公开了一种负压式栈桥基础施工结构，包括钢管柱，还包括与钢管柱内相连的抽真空装置、设置于钢管柱底部的沉入式混凝土结构，所述沉入式混凝土结构内设有外接充气装置的充气式浮体。本发明从根本上解决了海洋桥梁施工栈桥基础的安装效率低，成本高和施工复杂问题，以期实现海洋栈桥基础的快速，经济与安全建造。

技术领域

本发明涉及海洋桥梁施工技术领域，具体而言，涉及一种负压式栈桥基础施工结构。

背景技术

为了减轻陆上交通的压力以及提高出行效率，各国开始加速建设海洋桥梁，栈桥作为跨海桥梁施工的辅助工程，其结构的安全性，经济性与适应性是制约海洋桥梁建造的关键因素，对于栈桥，主要集中考虑于其基础结构之上，因此，海洋桥梁施工栈桥基础的结构安全性与经济性是不容小觑的。海洋桥梁施工栈桥基础的结构形式多种多样，包括混凝土扩大基础、钻孔钢管桩基础、钢管混凝土扩大基础、振动沉桩基础等。

传统的海洋桥梁施工栈桥基础主要依靠于钢管桩锤击下沉至指定高程，施工较复杂，海洋桥梁施工栈桥的钢管桩数较多，且每根桩需要由船运至指定位置现场安装下放，无法事先预制现场快速安装，施工过程缓慢效率低，由于海洋环境复杂多变，浪高风疾，海洋桥梁施工栈桥基础安全性以及稳定性得不到有效保障，在很大程度上制约着海洋桥梁施工的安全性与可行性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供负压式栈桥基础施工结构，以解决现有技术中海洋桥梁施工过程中施工效率不高、施工安全性不高的问题。

为了实现上述目的，本发明负压式栈桥基础施工结构，包括钢管柱，还包括与钢管柱内相连的抽真空装置、设置于钢管柱底部的沉入式混凝土结构，所述沉入式混凝土结构内设有外接充气装置的充气式浮体。

预先在海岸边工厂预制本发明结构，本发明通过充气式浮体的自浮式技术，由运输船将本发明拖曳到指定地点，充气式浮体有效减少了在运输过程中波浪引起的弯矩，当本发明托曳至指定位置后，释放充气式浮体内的气体，当没有了浮体的作用，本发明在沉入式混凝土结构的作用下逐渐下沉，本发明下沉至海床上时，抽空钢管柱内部水汽，使得钢管柱内相对于露在空气中的钢管柱上端的外界大气压形成负压，由此利用负压使得钢管柱快速下沉插入海床内至指定高程，本发明整体基础结构安全稳定，提高在复杂海况下的耐久性；当海洋桥梁栈桥的设计寿命到达时，将充气式浮体内重新充气，利用气囊浮力和外部施加给钢管柱上部的竖直抬升力，可实现基础结构的快速拔出并移除，以期海上工程的基础材料在海上没有残留。

进一步地，所述沉入式混凝土结构包括分别固定于相邻钢管柱底的两个筒体以及设置于筒体内供充气式浮体放置的浮体腔，两个筒体的浮体腔相互连通，所述浮体腔与筒体外连通。沉入式混凝土中的筒形结构有效减小了海上波浪产生的荷载，浮体腔与筒外连通确保沉入式混凝土结构进入水里之后，水能够进入到浮体腔内，保证本发明顺利下沉到水中。

进一步地，所述筒体内设有蜂窝状竖架以及水平穿过蜂窝状竖架中部的镂空板，蜂窝状竖架的蜂窝孔与镂空板共同形成构成浮体腔的浮体腔室。由此实现了对浮体腔的分室，容纳多个充气式浮体，以便在某个充气式浮体失效的情况下，还可以依赖其它的充气式浮体进行工作。

进一步地，所述镂空板为圆盘，所述圆盘上沿径向分布有镂孔。由此使得沉入式混凝土结构沉入水里之后，水能够由镂孔进入浮体腔。

进一步地，所述充气式浮体包括放置于各浮体腔室内的充气式气囊。

进一步地，所述充气式浮体通过充气管沿钢管体内部延伸至外接充气装置。

进一步地，所述充气管包括外接充气装置的总管以及由总管分支后与各气囊相连的分管。

进一步地，两个筒体通过横向连接通道连接，两个筒体上分别设有与连接通道连通的通孔。由此实现筒体之间的连通，保证本发明在水中的下沉效果。