CN203429665U - 一种沉管隧道轴线干坞坞口结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种沉管隧道轴线干坞坞口结构，包括钢管桩，所述钢管桩的外侧设置止水帷幕，所述钢管桩由连接在一起的钢管构成，钢管之间采用锁口连接，所述钢管与岸壁保护地下连续墙之间的连接采用插头连接，所述钢管内灌注有混凝土；所述止水帷幕包括设置在锁口部位的泥浆固化层、设置在锁口外侧的粉煤灰止水桩和覆盖整个钢管桩外侧的水泥搅拌止水挡墙。本实用新型中的坞口采用锁口钢管桩，可以在厂内或现场预制加工而成；降低了采用的混凝土沉箱式坞口以及钢板插拔门反复开启的风险；可以合理利用岸壁保护结构组成坞口，同时省去了混凝土沉箱式、钢板插拔门开启后再关闭的检查与维修费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种沉管隧道坞口，尤其涉及一种锁口钢管桩与止水帷幕结构。
背景技术
坞口结构形式有很多种，主要从经济、合理、便捷等方面出发进行设计，常见干坞坞口形式主要有：钢筋混凝土沉箱式坞门、钢板插拔门坞门、钢管桩坞门等形式。
钢筋混凝土沉箱式坞门，此种结构在轴线外干坞用较多，常用于多节管段预制的干坞。此种坞门采用空腔式钢筋混凝土沉箱结构，坞门关闭时，往沉箱注水下沉，坞门打开时，沉箱内水排出，然后浮出水面。特点是能重复利用，施工造价高，每次管段出坞后，需要进行沉箱防水的检查与维修工作。
钢板插拔门坞口，此种结构也常用于多管段预制的干坞。此结构现实施工中应用的比较少，因为风险性高，一是受水流速度的影响，打开与关闭不易；二是钢板插板门较大，处于水中，易锈蚀。
钢管桩坞门，此种结构主要应用在轴线内干坞。利用干坞的岸壁保护结构与锁口钢管桩连接，共同组成干坞的坞口围护结构，同时在钢管桩外侧设置止水帷幕，大大提高了坞口的防渗水功能。此种结构特点，施工简单、风险性低、造价低廉，但不能重复利用，拆除比较困难。
综合目前沉管隧道常见的几种坞口结构形式，从施工风险、工程造价等方面考虑，因此选择了采用锁口钢管桩作为轴线干坞的坞口结构，是非常经济、合理。
实用新型内容
本实用新型提供一种沉管隧道轴线干坞坞口结构，从经济、安全质量、施工便捷等方面考虑，是非常科学、合理，保证了坞口稳定与止水围护功能。
为了解决上述技术问题，本实用新型一种沉管隧道轴线干坞坞口结构予以实现的技术方案是：包括钢管桩，所述钢管桩的外侧设置止水帷幕，所述钢管桩由连接在一起的钢管构成，钢管之间采用锁口连接，所述钢管与岸壁保护地下连续墙之间的连接采用插头连接，所述钢管内灌注有混凝土；所述止水帷幕包括设置在锁口部位的泥浆固化层、设置在锁口外侧的粉煤灰止水桩和覆盖整个钢管桩外侧的水泥搅拌止水挡墙。
本实用新型沉管隧道轴线干坞坞口结构，其中，所述锁口由分别固定在相邻两个钢管上的锁环和锁柱构成。所述插头连接包括焊接在钢管上的径向钢板，在所述径向钢板的两侧，沿其纵向焊接有加劲板。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（1）施工便捷，坞口采用锁口钢管桩，可以在厂内或现场预制加工而成，一次性完成安装施工；
(2)风险性低，降低了采用的混凝土沉箱式坞口以及钢板插拔门反复开启的风险；
(3)更经济，可以合理利用岸壁保护结构组成坞口，同时省去了混凝土沉箱式、钢板插拔门开启后再关闭的检查与维修费用。
附图说明
图1是轴线干坞平面示意图；
图2-1是带有锁环和锁柱的钢管示意简图；
图2-2是带有锁柱和插头的钢管示意简图；
图2-3是带有锁环和插头的钢管示意简图；
图3是本实用新型用于沉管隧道坞口的围堰结构图；
图4是图3中I处局部放大图；
图5是本实用新型施工中导墙的结构示意图。
图中：
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。
如图1所示，轴线干坞包括坞底、坡面、坞顶和坞口，所述坞顶处设置有水泥土搅拌桩10，所述水泥土搅拌桩10和坞口之间设有水泥土搅拌桩重力式挡墙30和格构地连墙40，所述格构地连墙40靠近坞口处是岸壁保护地下连续墙1，坞口两侧的岸壁保护地下连续墙1之间是干坞小基坑内侧2，如图3所示。所述坞口处设有本实用新型用于沉管隧道轴线干坞坞口结构50。
如图3和图4所示，本实用新型沉管隧道轴线干坞坞口结构包括钢管桩和设置在钢管桩外侧的止水帷幕，所述钢管桩由连接在一起的钢管构成，钢管之间采用锁口连接，即所述钢管桩中除两边之外的钢管均为如图2-1所示的带有锁环12和锁柱13的钢管7，如图2-1；所述钢管与岸壁保护地下连续墙4之间的连接均采用插头连接，即所述钢管桩位于岸壁保护地下连续墙一侧的是带有锁环12和插头14的钢管3，如图2-3所示，位于岸壁保护地下连续墙另一侧的是带有锁柱13和插头14的钢管6，如图2-2所示。所述插头连接包括焊接在钢管上的径向钢板16，在所述径向钢板16的两侧，并沿其纵向焊接有加劲板14。为了保证锁环12的牢固，在锁环12和钢管之间焊接有加劲板11，为了保证钢管桩的抗剪能力，所述钢管内灌注有混凝土。
所述止水帷幕包括设置在锁口部位的泥浆固化层、设置在锁口外侧的粉煤灰止水桩32和覆盖整个钢管桩的水泥搅拌止水挡墙31。
实施例：
图1所示干坞采用隧道轴线设计，是沉管隧道管段的预制场所,坞顶顶面长266.2m、宽209.4m，坞底底长157.8m、宽115m，深度11.8m。坞口采用本实用新型的围堰，坞口长46.4m，钢管直径为Φ1190mm，深度为52.5m，钢管之间的连接为锁口连接，如图2-1所示，相邻钢管之间均依靠锁环12卡住锁柱13连接在一起，共有55根图2-1所示的钢管；在坞口两侧的钢管均带有插头，即靠近岸壁保护地下连续墙一侧的钢管为带有锁环12和插头14的钢管3，图2-3所示的钢管插头插入地连墙内，靠近岸壁保护地下连续墙另一侧的钢管为带有锁柱13和插头14的钢管6，图2-2所示的插头插入地连墙内。每根钢管桩重约为61T，钢管桩内灌注26.80m深的C20混凝土，以保证钢管桩抗剪能力。
钢管桩的外侧设置有止水帷幕，止水帷幕结构分为三层，第一层是对钢管桩锁口位置进行泥浆固化；第二层是在钢管桩锁口部位外侧设置粉煤灰止水桩，其桩径为80cm，桩长深度为51m，顶标高同钢管桩顶标高；第三层是设置水泥搅拌桩结构，覆盖住整个钢管桩，水泥搅拌桩桩径为φ850600，共设置三排，加固土体厚度为2.05m，顶标高同钢管桩顶标高,桩底标高深入基坑底5m以上。
总体施工，先施做钢筋混凝土导墙，然后液压成槽机成槽，由中间往两边进行，开槽槽段长度控制在6m左右，然后整根钢管桩吊装入槽，待钢管桩挡水墙全部施工完毕后，灌注桩内水下混凝土。
（1）导墙施工
根据地质情况，导墙15如图5所示，导墙内侧加宽100mm，即采用1300mm宽度，300mm厚度。
（2）钢管桩施工
钢管桩成槽施工由中间向两侧依次进行，成槽后进行超声波仪器检测。钢管桩制作，钢管规格长度52.5m，钢板厚度30mm，材料为Q235B，采用30mm厚钢板厂内卷制成多节。
钢管对接前，先将上、下节管顶部变形损坏部分修整，将上接管端部泥砂、水或油污清除，铁锈用磨光机磨光，并打焊接坡口，然后在工装平台上进行钢管桩对接，工装平台由槽钢组成。焊接质量满足相关规范要求，每根钢管中心轴线偏差≤5mm。
对接完成后，将锁环和锁柱及加劲板、径向钢板等焊接到上述钢管上，组对成完整钢管桩。
钢管桩入槽安装。采用250T履带式起重机和150T起重机进行吊装作业。为保护起吊时拉力，主吊点采用φ273无缝钢管，厚度为30mm钢板，作为吊耳。副吊吊点采用30mm厚钢板制作，并钻孔作为吊耳，吊环周围用50mm钢板加强。钢管桩安装，靠自重下入槽，在距桩底1m左右的距离以静压方法压入。钢管桩之间相邻锁口从上而下插入，扣紧连接并使咬口中心线处于一直线上。
钢管桩整体沉放安装到位后，在钢管内灌注C20混凝土，灌注桩顶标高为钢管桩切割面，灌注方法采用导管法，灌注时应严格控制混凝土标高，以免灌注超过坞口破除切割线，造成钢管桩在管段端浮运沉放时切割困难。
（3）形成围堰
钢管桩墙泥浆固化，钢管桩安装全部完成后，在相邻钢管锁口接头部位埋设一根Ф50注浆花管，长度为52.5m，然后进行素土回填，回填要尽量密实，槽段内回填密实后，用压浆机往预埋注浆管16（如图4所示）内压入水泥浆，即在每根注浆管上设单向阀，通过注浆机灌入水泥浆，注浆压力不小于20MPa，水泥浆采用PO.425水泥。注浆过程中根据回填密实情况适当调整注浆压力，确保回填土均匀地固化形成整体，局部可根据现场实际情况进行二次注浆。
泥浆固化完成后，在钢管桩锁头三角处，进行钢管桩外侧钻孔粉煤灰止水桩施工，粉煤灰止水桩桩径为800㎜，桩长为50m，qu28≥1.2MPa，且∠3MPa，采用钻孔灌注桩的形式进行。
粉煤灰砂浆桩施工完成后，进行搅拌桩止水墙施工，止水墙采用三排三轴水泥搅拌桩，桩径为φ850600，加固土体厚度为2.05m，加固挡墙长度为45m，桩长30m，qu28≥1.2Mpa，且∠3Mpa，水泥掺量为20%，水灰比为1.5，渗透系数不大于1×10-7㎝/s。
尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (3)
1.一种沉管隧道轴线干坞坞口结构，包括钢管桩，其特征在于：所述钢管桩的外侧设置止水帷幕，所述钢管桩由连接在一起的钢管构成，钢管之间采用锁口连接，所述钢管与岸壁保护地下连续墙之间的连接采用插头连接，所述钢管内灌注有混凝土；所述止水帷幕包括设置在锁口部位的泥浆固化层、设置在锁口外侧的粉煤灰止水桩和覆盖整个钢管桩外侧的水泥搅拌止水挡墙。
2.根据权利要求1所述沉管隧道轴线干坞坞口结构，其特征在于，所述锁口由分别固定在相邻两个钢管上的锁环和锁柱构成。
3.根据权利要求1所述沉管隧道轴线干坞坞口结构，其特征在于，所述插头连接包括焊接在钢管上的径向钢板，在所述径向钢板的两侧，沿其纵向焊接有加劲板。
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