[发明专利]振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤

说明书

技术领域：

本发明属于土木工程港口防波堤结构设计与施工技术，特别涉及一种振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤。

背景技术

目前防波堤的结构型式主要有斜坡堤和直立堤。斜坡堤适用于地基较差和石料来源丰富的情况；直立堤适用于水深较深和地基较好的情况。直立堤有正砌方块和矩形沉箱，还有透空沉箱、桩式、透空式。

为了解决天津港地基较软、石料来源缺乏、防波堤工程造价较高等问题，2004年天津港务局发明了一项专利技术，“可移动钢混箱筒型基础直立弧形连续墙防波堤结构”(申请号/专利号：200420029467)，该防波堤结构由插入到海床土中的箱筒型基础和坐落其上与其连接成整体的上部挡浪墙构成；箱筒型基础包括由四个等直径、等高度、无底的、筒壁内侧或外侧设置竖向肋板的钢制圆筒体，通过设在圆筒体两两之间的连接板连接构成的矩形体；在该四圆筒矩形体上端面铺设的整块混凝土材料盖板；在每个圆筒体和四个圆筒体围成的中间腔体的顶部盖板上开设的可开关的通孔；挡浪墙是由至少二段等直径、等弧长的直立圆弧形混凝土材料墙段连接成连续的“S”型墙体。

可移动钢混箱筒型基础直立弧形连续墙防波堤结构采用负压下沉在天津港已成功应用，但该区域水深小于10m，软土层厚度10m左右。随着深水港的不断建设，对于水深较大(10m～30m)、软土层较厚(10m～25m)、施工条件较为恶劣的区域建设防波堤，该结构难以使用。为此提出一种新型的防波堤结构型式。

发明内容

本发明的目的是提供一种振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤，适用于水深较大(10m～20m)、软土层较厚(10m～25m)、施工条件较为恶劣的区域建设防波堤，采用振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒作为基础，上部采用直立式防波堤结构，避免大量开挖换填，施工方便快捷，具有较大的经济效益和环保效果。

本发明具体内容

一种振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤，其特征在于：在深水防波堤软土地基上，采用振动沉入两排或三排钢筋混凝土薄壁圆筒，圆筒顶部焊接钢结构网格或钢筋混凝土网格，其上抛填块石基床，基床上安装直立式沉箱和胸墙；沉箱荷载通过基床和圆筒传递到软土下较硬的土层上，软土地基不需要开挖换填和其它加固处理。

其技术参数

适宜水深10～20m；

软基厚度10～25m；

钢筋混凝土圆筒壁厚δ＝25～40cm；

钢筋混凝土圆筒高h＝10～25m；

筒间距2～5m；

筒顶焊接钢结构网格或钢筋混凝土网格，格与格中心间距80cm，格的宽度30cm，高度30cm～50cm；

抛石基床厚度3～5m。

本发明特点

作为基础的薄壁钢筋混凝土圆筒，坐落在较硬的土层，将上部荷载传递到硬土层上；

圆筒采用振动下沉，下沉效率较高，垂直度便于控制，深度远大于负压下沉深度；

圆筒上部加网格，有利于上部荷载通过圆筒传递到下部较硬的土层上；

圆筒基础上采用抛石基床作为垫层，传递上部沉箱等结构荷载，有利于沉箱安装，可减少对圆筒基础下沉标高的控制要求。

附图说明

图1薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤断面结构及工作原理示意图

图中：1钢筋混凝土圆筒，2钢筋混凝土沉箱，3抛石基床，4设计水位

具体实施方式

如图1所示的一种振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤，在深水防波堤软土地基上，采用振动沉入两排或三排钢筋混凝土薄壁圆筒1，圆筒顶部焊接钢结构网格或钢筋混凝土网格，其上抛填块石基床3，基床上安装直立式沉箱2和胸墙；沉箱荷载通过基床和圆筒传递到软土下较硬的土层上，软土地基不需要开挖换填和其它加固处理。

1、结构及工作原理

振动下沉薄壁钢筋混凝土圆筒基础直立式防波堤

深水防波堤软土地基采用沉入两排或三排钢筋混凝土薄壁圆筒，圆筒顶部焊接钢结构网格或钢筋混凝土网格，其上抛填块石基床，基床上安装直立式沉箱和胸墙。沉箱荷载通过基床和圆筒传递到软土下较硬的土层上，软土地基不需要开挖换填和其它加固处理。圆筒采用液压振动下沉施工工艺。

2、技术参数

适宜水深10～20m；

软基厚度10～25m；

钢筋混凝土圆筒壁厚δ＝25～40cm；

钢筋混凝土圆筒高h＝10～25m；

筒间距2～5m；每排圆筒数根据承载力承计算结果确定。

筒顶焊接钢结构网格或钢筋混凝土网格，格与格中心间距80cm，格的宽度30cm，高度30cm～50cm；