[发明专利]建造水下构筑物的液化弃土施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建造水下构筑物的液化弃土施工方法。水下是软土或砂质土地质条件下，大桥基础、水下罐体、水下掩体、重力式码头或护岸的沉箱安放、填海围堰工程的填砂或抛石护堤的建造、防波堤或导流堤的沉箱或抛石堤的建造等均适用该技术。

背景技术

世界各地在江、河、海的软土或砂质土地质条件下建造大桥基础、水下罐体、水下掩体、重力式码头或护岸的沉箱、填海围堰工程的填砂或抛石护堤、防波堤或导流堤的沉箱或抛石堤的建造越来越普遍，规模也越来越大，可见，研究水下建筑新技术十分迫切；液化弃土施工方法能使水下施工的安全提高、成本降低、工效提高、填补国际空白，所以具有重要的现实意义

一、在水下建造大桥基础、水下罐体、水下掩体传统的施工方法一般是采用沉井技术，该技术容易发生突沉、管涌、侧沉、难封底。

二、在水下建造重力式码头或护岸，传统的施工方法一般是采用开挖基坑置换土质，再在其上安放沉箱或块体。由于开挖基坑，破坏了土体的平衡，容易发生土体滑坡，导致周边建筑物的破坏；在水下软土或砂质土地质条件下开挖基坑，为了边坡稳定，开挖工程量特别大，导致施工成本高工期长；基坑开挖后底部会有回淤清淤不彻底，导致底部留有软弱夹层，留下滑坡的事故隐患。

三、在水下填海围堰，传统的施工方法除开挖基坑外还采用抛石挤淤，该抛石挤淤的方法存在明显的缺点就是，在抛石堤的加载过程中，底层会随土体的挤离而不断扩大，导致石材用量大、成本高；还会在抛石堤的底部留有软弱夹层，建成后的围堰有滑坡的事故隐患

液化弃土施工方法在水下软土或砂质土地质条件下建造大桥基础、水下罐体、水下掩体、重力式码头、护岸、防波堤、导流堤等，能使施工安全提高、成本降低、工期缩短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种建造水下构筑物的液化弃土施工方法，使水下软土或砂质土地质条件下建造大桥基础、水下罐体、水下掩体、重力式码头或护岸的沉箱、填海围堰工程的填砂或抛石护堤、防波堤或导流堤的沉箱或抛石堤等的施工安全、成本降低、工期缩短。

本发明的技术解决方案：一种建造水下构筑物的液化弃土施工方法，包括(1)首先将构筑物制作成有底板或隔栅；(2)在构筑物的底板或隔栅下部安装震动器或高压水喷射装置或高压气喷射装置；(3)安装在底板或隔栅下部的震动器产生震动、或高压水喷射装置喷射出高压水柱、或高压气喷射装置喷射出高压气体，使构筑物下沉范围内的土层发生液化；(4)在构筑物的底板上穿透底板安装有泥浆排放管，泥浆排放管的下部和中部有高压气喷射装置，在高压气喷射装置喷出的高压气作用下把泥浆排出，使构筑物不断下沉。

可通过调节高压水或高压气的流量调整构筑物下沉的不平衡性。

可在构筑物下沉过程中逐段加高构筑物。

本发明还提供了一种用隔栅做导引物的免开挖基坑的堤坝建造方法，首先预制作一块隔栅，隔栅四周有隔栅骨架，在隔栅上安装多条高压水或气输送主管，该主管穿透隔栅分别与隔栅底部的高压水或气输送支管连接；每条主管的水源或气源分别由独立的开关控制，在每条支管的两侧直接开喷射孔，孔口方向往下倾斜；每条输送主管的横截面积大于与其连通的支管横截面积之和的1.2倍；每条输送支管的横截面积大于该条管上全部喷射孔横截面积之和的1.5倍。

可通过关闭一条或多条高压水或气输送主管来调整隔栅下沉的不均匀性。

本发明具有：一、使大桥基础的建造可以采用箱型结构，避免了传统的沉井施工方法容易发生突沉、管涌、侧沉、难清底、质量差的缺点；二、实现了不开挖直接建造水下的嵌入地下的罐体或掩体，填补了世界建筑史上的空白；三、免开挖安放沉箱建造码头或护岸，缩短工期、降低成本、避免滑坡；四、免开挖置换土质建造堤坝，缩短工期、降低成本、避免滑坡。

附图说明

图1为箱体构造图、高压水或气主输送管分布图、泥浆排放管示意图

图2为图1的俯视图、高压水或气主输送管的位置图

图3为图1的仰视图、高压水或气支输送管分布图、高压水或气喷射状态图

图4为图3中A1的放大图

图5为图2、图3的A-A剖面图、高压水或气主和支输送管的构造图、高压水或气喷射状态图、泥浆排放管的构造图、泥浆排出示意图

图6为箱体构造图、高压水或气主输送管分布图、泥浆排放管示意图

图7为图6的俯视图、高压水或气支输送管分布图

图8为图7中A2的放大图

图9为图6的仰视图、高压水或气喷头分布图、高压水或气喷射状态图

图10为图9中A3的放大图