專利名稱：一種導流和負壓技術相結合的大壁厚基礎下沉方法
技術領域：
本發(fā)明涉及于港口、海洋、水利和橋梁工程中的大壁厚基礎施工技術，特別是一種
導流和負壓技術相結合的大壁厚基礎下沉方法。
背景技術：
目前在港口、海洋、水利和橋梁工程中，大型混凝土圓筒結構和大壁厚筒型基礎的使用越來越廣泛，目前將大型圓筒型式結構沉入到地基土體中，可實施的方法主要有費用較高的基坑開挖法，適用范圍有限的壓載法、對設備要求較高的振動法以及高壓噴氣和空氣吸排等下沉方法。大型圓筒結構下沉時，阻力主要來自筒壁內外側土的摩擦和粘聚阻力和筒壁底端土阻力。尤其對于大壁厚結構型式，阻力會更大，傳統(tǒng)的下沉方式將不能滿足結構的有效下沉到位。本發(fā)明就是針對解決這些問題，提高大型圓筒結構型式的下沉質量和效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題，提供一種結構簡單、施工簡便、效率高、成
本低且安全可靠的導流和負壓技術相結合的大壁厚基礎下沉方法。 本發(fā)明的技術方案 —種導流和負壓技術相結合的大壁厚基礎下沉方法，由基礎壁的導流系統(tǒng)和基礎頂蓋的負壓系統(tǒng)構成，基礎壁的導流系統(tǒng)包括沿筒壁周長等間距設置的豎向孔洞，豎向孔洞中設置吸泥管，吸泥管中間設置用于導流的供氣管和/或供水管，吸泥管底部設置喇叭狀錐形腔體和松土空腔，松土空腔通過豎向孔洞底部設置的隔板分隔；基礎頂蓋的負壓系統(tǒng)為在基礎密封頂蓋上預留抽負壓孔，吸泥管和用于導流的供氣管和/或供水管均從密封頂蓋穿出。 本發(fā)明的工作原理大壁厚基礎靠自重下沉時，啟用基礎壁的導流系統(tǒng)不斷排出基礎壁度底部的泥土，實現(xiàn)基礎的初步下沉；當基礎下沉阻力超過導流設備提供的下沉力時，啟用負壓設備通過基礎頂部的預留負壓孔向基礎內抽真空，增大基礎下沉力，使其繼續(xù)下沉。 本發(fā)明的有益效果是通過導流和負壓技術相結合的基礎下沉系統(tǒng)，利用導流海水和施加負壓，使大壁厚筒型基礎以較經(jīng)濟的費用沉入到各種類型的地基土體中至預定的深度，下沉過程更加簡單，安裝速度大大提高，很大程度上能避免環(huán)境條件的干擾，可實現(xiàn)下沉過程的全自動監(jiān)控作業(yè)、保證下沉的施工質量和安全。


圖1是應用本發(fā)明的基礎結構壁導流系統(tǒng)布置示意圖。
圖2是應用本發(fā)明的基礎結構俯視圖。
圖3是應用本發(fā)明的基礎結構側面圖。
圖4是應用本發(fā)明的基礎結構仰視圖。
圖5是應用本發(fā)明的基礎結構下沉示意圖。 圖中1、基礎密封頂蓋 2、預留負壓孔 3、吸泥管4、用于導流的供氣管和/或供水管 5、基礎壁 6、錐體空腔 7、松土空腔8、隔板 9、吸泥管排出的松散土塊 10，負壓孔抽出的水和/或氣
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下 本發(fā)明的一個實施例如下一個直徑35m，高15m的混凝土筒型基礎，基礎壁5厚0. 5m，在基礎壁5上沿周長等間隔設置12個直徑0. 3m的豎向孔洞，即吸泥管3，吸泥管3中間放置直徑5cm的用于導流的供氣管和/或供水管4 (亦稱導流管)，吸泥管3孔洞到基礎壁5底部呈錐形擴大成高度為0. 5m的錐體空腔6，基礎壁筒底下面連接有隔板8形成的高度為O. 5m的松土空腔7。 筒型基礎首先靠自重下沉，然后通過導流系統(tǒng)的供氣管和/或供水管4向筒壁底部供高壓水和高壓氣，高壓水會將筒壁底部松土空腔7中的小塊土體沖松散，高壓氣會在吸泥管3內形成負壓從而將松土空腔7中的水和松散土塊9從吸泥管3中帶出，當松土空腔7中的土體被排出后，筒壁底端的土阻力減小，在自重作用下筒型基礎就會繼續(xù)下沉，當筒型基礎所受的下沉阻力大于導流系統(tǒng)提供的下沉力時，通過負壓設備，從基礎密封頂蓋l上的預留負壓孔2向筒內抽真空并抽出水和/或氣IO，真空的范圍，即基礎的內外壓力差值為(O，-O. 6)Mpa，利用真空壓力和筒頂水頭壓力來增大筒型基礎的下沉力，使筒型基礎繼續(xù)下沉，筒壁底部土受到擠壓，又會有土體進入到松土空腔7中，如此循環(huán)，就可將大壁厚混凝土圓筒結構沉入到海底地基土中。在筒型基礎下沉的過程中，實時監(jiān)測下沉過程，通過導流系統(tǒng)和負壓系統(tǒng)的相互配合有效快速的進行工作。 該基礎下沉方法適用于各種土質條件，能避免環(huán)境條件的干擾，安裝速度快，成本低，基礎下沉效率高，安全性強，并可實現(xiàn)下沉過程的全自動監(jiān)控作業(yè)。
權利要求
一種導流和負壓技術相結合的大壁厚基礎下沉方法，其特征在于由基礎壁的導流系統(tǒng)和基礎頂蓋的負壓系統(tǒng)構成，基礎壁的導流系統(tǒng)包括沿筒壁周長等間距設置的豎向孔洞，豎向孔洞中設置吸泥管，吸泥管中間設置用于導流的供氣管和/或供水管，吸泥管底部設置喇叭狀錐形腔體和松土空腔，松土空腔通過豎向孔洞底部設置的隔板分隔；基礎頂蓋的負壓系統(tǒng)為在基礎密封頂蓋上預留抽負壓孔，吸泥管和用于導流的供氣管和/或供水管均從密封頂蓋穿出。
全文摘要
一種導流和負壓技術相結合的大壁厚基礎下沉方法，由基礎壁的導流系統(tǒng)和基礎頂蓋的負壓系統(tǒng)構成，基礎壁的導流系統(tǒng)包括沿筒壁周長等間距設置的豎向孔洞，豎向孔洞中設置吸泥管，吸泥管中間設置導流管，吸泥管底部設置喇叭狀錐形腔體和松土空腔，松土空腔通過豎向孔洞底部設置的隔板分隔；基礎頂蓋的負壓系統(tǒng)為在基礎密封頂蓋上預留抽負壓孔，吸泥管和導流管均從密封頂蓋穿出。本發(fā)明的優(yōu)點是通過導流和負壓技術相結合的基礎下沉系統(tǒng)，利用導流海水和施加負壓，使大壁厚筒型基礎以較經(jīng)濟的費用沉入到各種類型的地基土體中，下沉過程更加簡單，安裝速度大大提高，能避免環(huán)境條件的干擾，可實現(xiàn)下沉過程的全自動監(jiān)控作業(yè)、保證施工質量和安全。
文檔編號E02D23/08GK101718096SQ20091022812
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2009年11月10日
發(fā)明者丁紅巖, 張浦陽, 練繼建 申請人:天津大學