專利名稱：箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)。屬于港口與海岸工程領(lǐng)域中的建筑結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，工程中采用的擋土擋水結(jié)構(gòu)形式主要有三種，即重力式結(jié)構(gòu)、板樁結(jié)構(gòu)和箱或筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。重力式結(jié)構(gòu)承載力高，耐久性好，但需要有較好的地基條件；板樁結(jié)構(gòu)適用于軟土地基情況，但耐久性差、承載能力有限；箱或筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是一種新型的擋土擋水結(jié)構(gòu)，適用于軟土地基情況，同時又具有重力式結(jié)構(gòu)承載力高，耐久性好的特點。
現(xiàn)有箱或筒型基礎(chǔ)擋土擋水結(jié)構(gòu)形式主要有兩類，既插入式大圓筒結(jié)構(gòu)和筒型基礎(chǔ)上的重力式結(jié)構(gòu)(沉箱或圓筒)。插入式大圓筒結(jié)構(gòu)是由插入軟土地基中、直徑在10米以上的鋼質(zhì)圓筒或鋼筋混凝土圓筒連續(xù)排列構(gòu)成，圓筒下部插入軟土地基作為結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，圓筒上部懸臂作為擋土擋水結(jié)構(gòu)。插入式大圓筒結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺度大、自重大，陸地拖運、水上吊裝等施工困難，工程質(zhì)量難以保證。筒型基礎(chǔ)上的重力式結(jié)構(gòu)，是將有頂蓋無底的鋼質(zhì)圓筒插入軟土地基中作為基礎(chǔ)，在筒型基礎(chǔ)頂蓋上安放重力式沉箱或圓筒作為擋土擋水結(jié)構(gòu)。筒型基礎(chǔ)上的沉箱或圓筒結(jié)構(gòu)的抗滑和抗傾穩(wěn)定性是由其自身重量來維持，上部結(jié)構(gòu)單元尺度大、自重大、建筑材料用量大、工作的可靠性差，且拖運、安裝等施工困難。
對于適用于軟土地基的箱或筒型基礎(chǔ)擋土擋水結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)做到有較大的承載能力和可靠的工作性能，且重量輕、整體性好、抗彎剛度大、耐久性好、易于施工、造價低等。本發(fā)明將解決這些方面的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于軟土地基的箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，采用該結(jié)構(gòu)型式的擋土擋水結(jié)構(gòu)具有較大的承載能力和可靠的工作性能，且具有結(jié)構(gòu)自身重量輕、整體性好、結(jié)構(gòu)受力性能和耐久性好的優(yōu)越性，同時又具有施工簡便，工程造價低的特點。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的一種箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，由插入軟土地基中或放在基床上的箱或筒型基礎(chǔ)和其上的預(yù)制擋土擋水構(gòu)件組成，其特征在于，基礎(chǔ)上部的預(yù)制構(gòu)件為由基板和制造在基板上并排排列的至少兩個圓筒體構(gòu)成，基板上預(yù)留4個以上穿孔；在箱或筒型基礎(chǔ)頂部預(yù)埋闊頭連接鋼管或鋼筋，穿孔與闊頭連接鋼管或鋼筋配合后澆注混凝土封死。
上述圓筒排構(gòu)件的圓筒體直徑為0.5m～5.0m，高度為2.0m～40.0m，壁厚為0.1m～1.0m。
上述圓筒排構(gòu)件的圓筒體為等直徑、且等高度的圓筒體，或是非等直徑、且不等高度的圓筒體。
上述圓筒排構(gòu)件的圓筒體以直線并排排列，或以曲線并排排列。
上述預(yù)埋闊頭鋼管直徑為50mm～500mm，闊頭直徑為70mm～700mm，基板上穿孔直徑為90mm～900mm。
上述預(yù)埋闊頭鋼筋直徑為20mm～50mm，闊頭直徑為40mm～100mm，基板上穿孔直徑為60mm～120mm。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，適用于軟土地基條件，與筒型基礎(chǔ)上的重力式結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)型式擋土擋水結(jié)構(gòu)具有較大的承載能力和可靠的工作性能，且具有重量輕、整體性好、受力性能和耐久性好的優(yōu)越性，同時又具有施工簡便，工程造價低的特點。特別是作為擋土墻和碼頭結(jié)構(gòu)時，墻后回填土和地面超載可有效地提高結(jié)構(gòu)的抗滑和抗傾穩(wěn)定性。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明加以說明。
圖1為本發(fā)明的擋土結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖2為圖1擋土結(jié)構(gòu)A-A斷面示意圖。
圖3為本發(fā)明的擋水結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖4為圖3擋水結(jié)構(gòu)B-B斷面示意圖。
圖5為本發(fā)明不等直徑、不等高度、曲線排列的圓筒體結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖中，1為圓筒排圓筒體，2為圓筒排基板，3為預(yù)埋闊頭連接鋼管或鋼筋，4為擋土結(jié)構(gòu)的箱或筒型基礎(chǔ)，5為回填土，6為軟土地基，7為預(yù)留穿管孔，8為擋水結(jié)構(gòu)的箱或筒型基礎(chǔ)。
具體實施例方式
實施例一、箱型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土墻結(jié)構(gòu)本發(fā)明一個實施例如下如圖1和圖2所示的一箱型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土墻結(jié)構(gòu)，由箱型基礎(chǔ)和其上部圓筒排構(gòu)件組成，圓筒排構(gòu)件放在箱型基礎(chǔ)蓋板前端。圓筒排構(gòu)件由3個并排圓筒和基板組成，圓筒直徑4m，高15m，壁厚0.25m；基板長12m，寬6m，厚0.4m；圓筒排構(gòu)件基板上對稱預(yù)留3對穿孔，孔徑0.35m。箱型基礎(chǔ)沿擋土結(jié)構(gòu)縱向分段，每分段長12m；箱型基礎(chǔ)寬16m，沿寬度方向設(shè)兩道隔墻，將箱體均勻分成3個倉格；箱型基礎(chǔ)高12m；箱體外壁厚0.3m，隔墻壁厚0.25m，頂蓋厚0.4m。與圓筒排構(gòu)件基板上預(yù)留穿孔位置相對應(yīng)，在箱型基礎(chǔ)頂部預(yù)埋3對闊頭連接鋼管；闊頭鋼管管身直徑0.2m，長0.25m；闊頭鋼管闊頭直徑0.27m，長0.1m。箱型基礎(chǔ)沉入地基后，吊裝圓筒排構(gòu)件，將箱型基礎(chǔ)預(yù)埋的闊頭連接鋼管穿入圓筒排構(gòu)件基板上相應(yīng)的預(yù)留穿孔中，其間空隙用混凝土澆注填充。
該擋土結(jié)構(gòu)除承受墻后地基以上15.4m厚的填土壓力外，墻后地面上還可作用150kN/m2的堆貨荷載。
實施例二、等直徑、等高度、直線排列的圓筒排構(gòu)件防波堤結(jié)構(gòu)本發(fā)明第二個實施例如下如圖3和圖4所示一箱型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件防波堤結(jié)構(gòu)，由箱型基礎(chǔ)和其上部圓筒排構(gòu)件組成，圓筒排構(gòu)件放在箱型基礎(chǔ)蓋板中部。圓筒排構(gòu)件由3個并排圓筒和基板組成，圓筒直徑4m，高30m，壁厚0.25m；基板長12m，寬6m，厚0.4m；圓筒排構(gòu)件基板上對稱預(yù)留3對穿孔，孔徑0.35m。箱型基礎(chǔ)沿擋土結(jié)構(gòu)縱向分段，每分段長12m；箱型基礎(chǔ)寬16m，沿寬度方向設(shè)兩道隔墻，將箱體均勻分成3個倉格；箱型基礎(chǔ)高12m；箱體外壁厚0.3m，隔墻壁厚0.25m，頂蓋厚0.4m。與圓筒排構(gòu)件基板上預(yù)留穿孔位置相對應(yīng)，在箱型基礎(chǔ)頂部預(yù)埋3對闊頭連接鋼管；闊頭鋼管管身直徑0.2m，長0.25m；闊頭鋼管闊頭直徑0.27m，長0.1m。箱型基礎(chǔ)沉入地基后，吊裝圓筒排構(gòu)件，將箱型基礎(chǔ)預(yù)埋的闊頭連接鋼管穿入圓筒排構(gòu)件基板上相應(yīng)的預(yù)留穿孔中，其間空隙用混凝土澆注填充。
該防波堤結(jié)構(gòu)在水深20m情況下，可承受波長100m、波高10m的立波波浪力(合力1853kN/m、合力26060kN-m/m)的作用。
實施例三、不等直徑、不等高度、曲線排列的圓筒排構(gòu)件防波堤結(jié)構(gòu)本發(fā)明第三個實施例如下如圖5所示一箱型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件防波堤結(jié)構(gòu)，由箱型基礎(chǔ)和其上部圓筒排構(gòu)件組成，圓筒排構(gòu)件放在箱型基礎(chǔ)蓋板中部。沿防波堤軸線將其分為4個結(jié)構(gòu)段，分別用斷面C-C、D-D、E-E和F-F表示。斷面C-C結(jié)構(gòu)段水深25m，圓筒排構(gòu)件由3個并排圓筒和基板組成，圓筒直徑5m，高35m，壁厚0.25m；基板長15m，寬7m，厚0.4m；圓筒排構(gòu)件基板上對稱預(yù)留3對穿孔，孔徑0.35m；箱型基礎(chǔ)軸向長15m，寬17m。斷面D-D結(jié)構(gòu)段為曲線段，水深20m，圓筒排構(gòu)件由5個弧線形排列的圓筒和基板組成，圓筒直徑5m，高30m，壁厚0.25m；基板中軸線長25m，寬7m，厚0.4m；圓筒排構(gòu)件基板上對稱預(yù)留5對穿孔，孔徑0.35m；箱型基礎(chǔ)軸線長25m，寬16m。斷面E-E結(jié)構(gòu)段水深15m，圓筒排構(gòu)件由4個并排圓筒和基板組成，圓筒直徑4m，高25m，壁厚0.25m；基板長16m，寬6m，厚0.4m；圓筒排構(gòu)件基板上對稱預(yù)留4對穿孔，孔徑0.35m；箱型基礎(chǔ)軸向長16m，寬14m。斷面F-F結(jié)構(gòu)段水深10m，圓筒排構(gòu)件由5個并排圓筒和基板組成，圓筒直徑3m，高20m，壁厚0.25m；基板長15m，寬6m，厚0.4m；圓筒排構(gòu)件基板上對稱預(yù)留4對穿孔，孔徑0.35m；箱型基礎(chǔ)軸向長15m，寬14m。所有結(jié)構(gòu)段箱型基礎(chǔ)高均為12m，箱體外壁厚0.3m，隔墻壁厚0.25m，頂蓋厚0.4m。箱型基礎(chǔ)頂部預(yù)埋闊頭連接鋼管的位置和數(shù)量與圓筒排構(gòu)件基板上預(yù)留穿孔位置和數(shù)量相對應(yīng)；闊頭鋼管管身直徑0.2m、長0.25m，闊頭直徑0.27m、長0.1m。
該防波堤結(jié)構(gòu)可承受波長100m、波高10m的立波波浪力作用。
箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，適用于軟土地基條件，該種結(jié)構(gòu)型式的擋土結(jié)構(gòu)承載力高、工作性能可靠、重量輕、整體性好、結(jié)構(gòu)受力性能和耐久性好，同時具有施工簡便、工程造價低的特點。特別是作為擋土墻和碼頭類型的結(jié)構(gòu)時，墻后回填土和地面超載可有效地提高結(jié)構(gòu)的抗滑和抗傾穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，由插入軟土地基中或放在基床上的箱或筒型基礎(chǔ)和其上的預(yù)制擋土擋水構(gòu)件組成，其特征在于基礎(chǔ)上部預(yù)制構(gòu)件為由基板和制造在基板上并排排列的至少兩個圓筒體構(gòu)成，基板上預(yù)留4個以上穿孔；在箱或筒型基礎(chǔ)頂部預(yù)埋闊頭連接鋼管或鋼筋，穿孔與闊頭連接鋼管或鋼筋配合后澆注混凝土封死。
2.按照權(quán)利要求1所述的箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，其特征在于圓筒排構(gòu)件的圓筒體直徑為0.5m～5.0m，高度為2.0m～40.0m，壁厚為0.1m～1.0m。
3.按照權(quán)利要求1所述的箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，其特征在于圓筒排構(gòu)件的圓筒體為等直徑、且等高度的圓筒體，或是非等直徑、且不等高度的圓筒體。
4.按照權(quán)利要求1所述的箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，其特征在于圓筒排構(gòu)件的圓筒體以直線并排排列，或以曲線并排排列。
5.按照權(quán)利要求1所述的箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，其特征在于預(yù)埋闊頭鋼管直徑為50mm～500mm，闊頭直徑為70mm～700mm，基板上穿孔直徑為90mm～900mm。
6.按照權(quán)利要求1所述的箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，其特征在于預(yù)埋闊頭鋼筋直徑為20mm～50mm，闊頭直徑為40mm～100mm，基板上穿孔直徑為60mm～120mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種箱或筒型基礎(chǔ)上的圓筒排構(gòu)件擋土擋水結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由插入軟土地基中或放在基床上的箱或筒型基礎(chǔ)和預(yù)制擋土擋水構(gòu)件組成，其特征在于，基礎(chǔ)上部預(yù)制構(gòu)件為由基板和制造在基板上并排排列的至少兩個圓筒體構(gòu)成，基板上預(yù)留4個以上穿孔；在箱或筒型基礎(chǔ)頂部預(yù)埋闊頭連接鋼管或鋼筋，穿孔與闊頭連接鋼管或鋼筋配合后澆注混凝土封死。本發(fā)明適合于在軟土地基上建造擋土擋水結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)承載力高、性能可靠、重量輕、整體性好、結(jié)構(gòu)受力性能和耐久性好，同時具有施工簡便、工程造價低的特點。特別是作為擋土墻和碼頭結(jié)構(gòu)時，墻后回填土和地面超載可有效地提高結(jié)構(gòu)的抗滑和抗傾穩(wěn)定性。
文檔編號E02D29/02GK1651661SQ200510016209
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者王元戰(zhàn) 申請人:天津大學(xué)