專利名稱：根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及涉及土木工程、橋梁房建、水工結(jié)構(gòu)中根式基礎(chǔ)及錨碇的頂推施工成套裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的錨碇主要有大型沉管和地下連續(xù)墻、凍結(jié)法施工基礎(chǔ)、排樁支護(hù)施工法基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)形式。
大型沉管是依靠自身的重力與周圍土體的反作用力來平衡拉索的拉力。其缺點(diǎn)在于基礎(chǔ)尺寸大、下沉深，分隔很多，施工難度大，并且施工時(shí)沉管易偏移，糾偏困難，基礎(chǔ)要產(chǎn)生沉陷，工程造價(jià)高。
地下連續(xù)墻錨碇基礎(chǔ)是先建成圍堰結(jié)構(gòu)，作為臨時(shí)支撐、擋土、擋水之用，并是后期永久結(jié)構(gòu)的一部分?；炷撂钚?，整體剛度大，明挖施工。墻體采用剛性接頭，增加了施工的復(fù)雜性；連續(xù)墻成槽需采用泥漿護(hù)壁，破壞了墻體與土體之間的摩擦力，減小了錨碇承受水平力的安全儲(chǔ)備；在砂性土層施工地下連續(xù)墻，成槽工藝有較大風(fēng)險(xiǎn)性。
凍結(jié)法施工基礎(chǔ)與地下連續(xù)墻錨碇基礎(chǔ)相比，它作為臨時(shí)支撐、擋土、擋水之用時(shí)的降溫產(chǎn)生的凍結(jié)壁。該方案用于橋梁基礎(chǔ)尤其大型基礎(chǔ)施工的經(jīng)驗(yàn)不多，施工中的水凍結(jié)、融化對(duì)土擾動(dòng)須進(jìn)一步做充分的論證；并且用做臨時(shí)支撐用的水泥樁在完成施工后即沒有結(jié)構(gòu)上的作用，對(duì)經(jīng)濟(jì)性不利。
排樁支護(hù)施工法基礎(chǔ)的支護(hù)措施圍排樁支護(hù)，鉆孔樁施工為常規(guī)的基礎(chǔ)形式。該方案的缺點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)條件的要求比較高，鉆孔施工時(shí)會(huì)有塌孔現(xiàn)象和樁的垂直度要嚴(yán)格控制，基坑明挖施工時(shí)會(huì)有漏水的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種工藝簡(jiǎn)單、耗材少、施工快捷、工效高、安全可靠的根式基礎(chǔ)及錨碇根鍵頂推施工用成套裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案如下根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置包括兩端敞口的圓柱筒狀沉管；沉管壁上均布著3個(gè)以上的根鍵預(yù)留孔，根鍵預(yù)留孔內(nèi)設(shè)有封孔鋼板；沉管內(nèi)壁軸向均布著3條以上的豎向滑道，沉管內(nèi)上下平行設(shè)有兩個(gè)以上環(huán)形軌道梁，環(huán)形軌道梁的底部連接著3個(gè)以上三角形撐桿，三角形撐桿的另一端分別與同樣數(shù)量豎向滑道動(dòng)配合；環(huán)形軌道梁的上部活動(dòng)設(shè)有頂進(jìn)平臺(tái)，頂進(jìn)平臺(tái)的上平面上均布著托輥。
所述頂進(jìn)平臺(tái)的兩端底部分別設(shè)有與環(huán)形軌道梁配合的滾輪，環(huán)形軌道梁的軌道為槽狀，滾輪位于環(huán)形軌道梁的軌道中。
所述頂進(jìn)平臺(tái)包括兩根主梁和兩根邊梁，兩根主梁中部交叉連接，兩根邊梁的兩端分別連接兩根主梁兩端，且分別位于兩根主梁兩側(cè)。
所述封孔鋼板上沿對(duì)角線預(yù)裂。
所述沉管壁上的根鍵預(yù)留孔徑向下緣預(yù)留有注漿孔，徑向頂緣預(yù)留有出漿孔。
本實(shí)用新型的具體操作步驟是這樣的a、在預(yù)制節(jié)段沉進(jìn)前立模設(shè)置根鍵預(yù)留孔封孔鋼板，鋼板設(shè)置在構(gòu)造鋼筋外在混凝土保護(hù)層內(nèi)，根鍵預(yù)留孔封孔鋼板防水，鋼板對(duì)角線預(yù)裂后能方便頂進(jìn)，又能握緊根鍵防水，起到頂推輔助導(dǎo)向的作用。
B、沉管下沉到位后，在沉管中進(jìn)行清底，以混凝土形成封底。
C、采用預(yù)制根鍵可以根據(jù)具體工程地質(zhì)或結(jié)構(gòu)要求選擇根鍵材料，集中預(yù)制集中吊裝，可靠便捷，在沉井壁上預(yù)先設(shè)置豎向軌道梁錨，豎向軌道梁上設(shè)置銷栓孔，以便于環(huán)形軌道梁斜撐固定，環(huán)形軌道梁設(shè)置防脫落裝置，以適應(yīng)頂進(jìn)平臺(tái)的靈活作業(yè)，在采用豎向軌道及環(huán)向軌道結(jié)合的頂推平臺(tái)，靈活高效地頂推作業(yè)方式將根鍵頂入土層中。
D、頂進(jìn)平臺(tái)由兩根交叉主梁及兩平行邊梁鉸接而成，在平臺(tái)梁上設(shè)置根鍵滑輪以方便頂進(jìn)，平臺(tái)設(shè)置上下兩層可以對(duì)稱頂進(jìn)以便基礎(chǔ)整體平衡受力，在根鍵后設(shè)置臥式千斤頂，千斤頂通過鋼箱支墊或枕木以沉井壁為反力支撐，千斤頂與根鍵及鋼支墊之間設(shè)置墊梁分散受力(避免應(yīng)力集中)，隨著根鍵頂進(jìn)增加鋼箱支墊或枕木的長(zhǎng)度直至根鍵頂推到位。
E、頂進(jìn)平臺(tái)只需調(diào)整兩平臺(tái)邊梁長(zhǎng)度即可滿足作業(yè)寬度需要。
F、及時(shí)高效的注漿固結(jié)，能很好的起到加固周邊土體及封閉根鍵孔的效果。將預(yù)埋鋼筋扳直后澆筑內(nèi)襯混凝土，加強(qiáng)根式基礎(chǔ)及錨固根鍵效果。在沉管面層封頂形成平板狀承臺(tái)，以平板狀承臺(tái)作為墩身基礎(chǔ)的承臺(tái)。
本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在幾個(gè)方面1、本裝置使根式基礎(chǔ)及錨碇結(jié)構(gòu)施工得到很好的優(yōu)化，采用預(yù)留鋼板封孔，預(yù)裂后頂推，很好地解決了沉井下沉防水及根鍵頂推防水的問題。
2、本實(shí)用新型使用豎向及環(huán)形軌道梁結(jié)合靈活對(duì)稱頂進(jìn)，施工裝置簡(jiǎn)便可靠，并可以重復(fù)利用及根據(jù)具體情況調(diào)整，利用土體對(duì)根鍵的握裹力增大了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為減輕結(jié)構(gòu)重量提供了可能，從而具有更好的經(jīng)濟(jì)性。
3、采用本成套裝置的施工方法為根式基礎(chǔ)及錨碇成套施工工藝，其中根鍵頂推作業(yè)工效高，可靠性好，施工裝置配套工期可以優(yōu)化。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，圖3為圖1中I處放大圖，圖4為圖3的K向視圖，圖5為圖1中II處放大圖，圖6為根鍵對(duì)稱頂推施工示意圖，圖7為墊梁構(gòu)造大樣圖。
圖中標(biāo)號(hào)1根鍵、2沉管、3注漿孔、4預(yù)留孔、5封孔鋼板、6托輥、7土體、8上頂進(jìn)平臺(tái)、9下頂進(jìn)平臺(tái)、10環(huán)形軌道梁、11撐桿、12軌道錨、13豎向滑道、14吊車鉤、15墊梁、16鋼墊板、17千斤頂、18鋼箱支墊
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。
實(shí)施例參見圖1、圖2、圖3和圖4，根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置包括兩端敞口的圓柱筒狀沉管2；沉管2壁上均布著6個(gè)根鍵預(yù)留孔4，根鍵預(yù)留孔4內(nèi)近外壁處安裝有封孔鋼板5；封孔鋼板5上沿對(duì)角線設(shè)有預(yù)裂線。
根鍵預(yù)留孔4的設(shè)置必須滿足以下功能A、鋼板設(shè)置在構(gòu)造鋼筋外在混凝土保護(hù)層內(nèi)，便于根鍵穿入；有利于根鍵1尾段與沉管壁的錨固，預(yù)留孔構(gòu)造如圖3、圖4；B、預(yù)留孔4較同周邊尺寸稍大，并在徑向下緣預(yù)留注漿孔3，徑向頂緣預(yù)留出漿孔，便于根鍵1頂入后，封閉空隙，粘結(jié)土體7。預(yù)留孔4在沉管分節(jié)預(yù)制時(shí)，安裝模板成孔；根鍵孔4在沉管外壁處蓋封孔鋼板5隔離土體和地下水。
沉管2內(nèi)壁軸向均布著12條豎向滑道13，豎向軌道梁13為豎向鋼梁通過軌道錨12錨固于沉管2混凝土中(預(yù)埋)，軌道錨12設(shè)置盡量遠(yuǎn)離根鍵預(yù)留孔4，宜對(duì)稱于根鍵預(yù)留孔成對(duì)設(shè)置。沉管2內(nèi)上下平行設(shè)有兩個(gè)環(huán)形軌道梁10，環(huán)形軌道梁10的底部與12條豎向滑道13對(duì)應(yīng)連接著12個(gè)三角形撐桿11，12個(gè)三角形撐桿11的另一端分別與12條豎向滑道13動(dòng)配合，見圖5，上環(huán)形軌道梁10的上部活動(dòng)連接著上頂進(jìn)平臺(tái)8，下環(huán)形軌道梁10的上部活動(dòng)連接著下頂進(jìn)平臺(tái)9，頂進(jìn)平臺(tái)的上平面上均布安裝著托輥6。頂進(jìn)平臺(tái)可在環(huán)形軌道梁10上實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)作業(yè)。頂進(jìn)平臺(tái)與環(huán)形軌道梁10之間設(shè)置防脫落軌道連接。環(huán)形軌道梁10沿豎向滑道13可整體提升、銷接固定，操作方便，見圖1，2。
上下兩層頂進(jìn)平臺(tái)8，9，兩層根鍵同時(shí)對(duì)稱頂進(jìn)，對(duì)沉管整體受力對(duì)稱，防止了單向頂進(jìn)發(fā)生沉管偏移，見圖6；頂進(jìn)平臺(tái)包括兩根主梁和兩根邊梁，兩根主梁中部交叉連接，兩根邊梁的兩端分別連接兩根主梁兩端，且分別位于兩根主梁兩側(cè)。頂進(jìn)平臺(tái)水平向沿環(huán)形軌道10任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)，適應(yīng)根鍵1徑向布置；頂進(jìn)平臺(tái)可根據(jù)根鍵作業(yè)寬度需要調(diào)整，主梁不變，只需更換兩平臺(tái)邊梁即可。
作業(yè)時(shí)，根鍵1由吊車直接對(duì)位于預(yù)留孔4后，放置于頂進(jìn)平臺(tái)的托輥6上，見圖6；而后安裝千斤頂17及鋼箱支墊18。上下兩層頂進(jìn)平臺(tái)8、9，兩層根鍵1同時(shí)對(duì)稱頂進(jìn)，對(duì)沉管2整體受力對(duì)稱，防止了單向頂進(jìn)發(fā)生沉管偏移。
頂推時(shí)，啟動(dòng)千斤頂17，將根鍵1頂入預(yù)留孔4，封孔鋼板5自動(dòng)裂開并緊握根鍵，能有效的防止外水侵入，再次校正根鍵位置后，加大油壓將根鍵頂入土體7直至達(dá)到設(shè)計(jì)位置。
在千斤頂17與根鍵1及鋼箱支墊18之間設(shè)置墊梁15及鋼墊板16，以擴(kuò)散集中力，避免砼局部承壓破壞，見圖7。在千斤頂17與沉管內(nèi)壁2之間有空隙，采用分節(jié)式鋼箱支墊18的形式布置。鋼箱支墊高略高于預(yù)留孔高度，寬也略高于預(yù)留孔高度，即避開了根鍵預(yù)留孔。鋼箱各節(jié)之間采用法蘭連接，隨著根鍵的不斷頂入，逐節(jié)接長(zhǎng)，并通過墊梁15微調(diào)。為減小頂進(jìn)過程的阻力，將根鍵前端作成錐形。
所有根鍵1頂推到位后進(jìn)行預(yù)留孔4注漿封閉，以保證根鍵1與沉管2的固接。
在注漿孔3和出漿孔中插入鑄鐵管，并用高標(biāo)號(hào)砂漿堵塞根鍵與沉管內(nèi)壁之間的縫隙，完成預(yù)留孔注漿后，將空氣幕助沉管道(包括氣龕)進(jìn)行壓漿封閉，同時(shí)通過水泥漿沿氣龕向外側(cè)土體的擴(kuò)散，填充了井壁外側(cè)因高壓吹氣而產(chǎn)生的土體空隙，加大了土體粘結(jié)力，增強(qiáng)了沉管在運(yùn)營(yíng)過程中，土體與井壁之間的摩阻力，而最終起到提高抗拔承載力的作用。
最后完成后澆封壁及承臺(tái)澆筑。
根鍵孔可根據(jù)具體工程根鍵尺寸、數(shù)量、間距及位置進(jìn)行預(yù)留，施工平臺(tái)可以根據(jù)根鍵布置來具體設(shè)置。
權(quán)利要求1.根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置，其特征在于包括兩端敞口的圓柱筒狀沉管；沉管壁上均布著3個(gè)以上的根鍵預(yù)留孔，根鍵預(yù)留孔內(nèi)設(shè)有封孔鋼板；沉管內(nèi)壁軸向均布著3條以上的豎向滑道，沉管內(nèi)上下平行設(shè)有兩個(gè)以上環(huán)形軌道梁，環(huán)形軌道梁的底部連接著3個(gè)以上三角形撐桿，三角形撐桿的另一端分別與同樣數(shù)量豎向滑道動(dòng)配合；環(huán)形軌道梁的上部活動(dòng)設(shè)有頂進(jìn)平臺(tái)，頂進(jìn)平臺(tái)的上平面上均布著托輥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置，其特征在于頂進(jìn)平臺(tái)的兩端底部分別設(shè)有與環(huán)形軌道梁配合的滾輪，環(huán)形軌道梁的軌道為槽狀，滾輪位于環(huán)形軌道梁的軌道中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置，其特征在于所述頂進(jìn)平臺(tái)包括兩根主梁和兩根邊梁，兩根主梁中部交叉連接，兩根邊梁的兩端分別連接兩根主梁兩端，且分別位于兩根主梁兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置，其特征在于所述封孔鋼板上沿對(duì)角線預(yù)裂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置，其特征在于所述沉管壁上的根鍵預(yù)留孔徑向下緣預(yù)留有注漿孔，徑向頂緣預(yù)留有出漿孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及根式基礎(chǔ)及錨碇頂推施工成套裝置。特點(diǎn)是包括圓柱筒狀沉管；沉管壁上均布著3個(gè)以上的根鍵預(yù)留孔；沉管內(nèi)壁軸向均布著3條以上的豎向滑道，沉管內(nèi)上下平行設(shè)有兩個(gè)以上環(huán)形軌道梁；環(huán)形軌道梁的上部活動(dòng)設(shè)有頂進(jìn)平臺(tái)，頂進(jìn)平臺(tái)的上平面上均布著托輥。本裝置使根式基礎(chǔ)及錨碇結(jié)構(gòu)施工得到很好的優(yōu)化，采用預(yù)留鋼板封孔，預(yù)裂后頂推，很好地解決了沉井下沉防水及根鍵頂推防水的問題。采用本成套裝置施工使根鍵頂推作業(yè)工效高，可靠性好，施工裝置配套工期可以優(yōu)化。
文檔編號(hào)E02D5/00GK2926319SQ200620075110
公開日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者錢東升, 殷永高, 黃學(xué)文, 陳志忠, 韋世國(guó), 任回興, 張繼鳳, 楊冬林, 王勝斌, 楊善紅 申請(qǐng)人:安徽省高速公路總公司