[实用新型]一种三脚架墩式结构

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种三脚架墩式结构，尤其是适用于特定条件的墩式码头靠船墩、系缆墩和栈桥墩等水上的墩式结构。 

背景技术

许多油气化工码头采用墩式布置，靠船墩和系缆墩是主要承受水平力的结构。靠船墩、系缆墩和栈桥墩常用的结构形式有沉箱墩式结构和高桩墩式结构。在一般情况下，采用打入桩墩式结构是比较经济的，采用沉箱墩式因为结构比较大，造价相对较高。 

随着港口建设的发展，靠船墩、系缆墩和栈桥墩面临复杂的地基、水深和波浪等情况，普通高桩墩式结构或沉箱墩式结构不尽适应，需要根据工程特点进行创新。 

比如某些地方在比较大的水深下的表层土层是软土，软土下就是坚硬的岩基的情况，普通桩基结构因为需要嵌岩费用高，沉箱墩式结构太大，费用也高。这种情况，就适宜采用三脚架结构直接埋设在换填的地基上，形成靠船墩、系缆墩或栈桥墩。具体结构方案就是先开挖基础软土，抛填碎石或块石形成基床，必要时进行夯实，然后，采用三脚架结构安装在基床上，三脚架支腿设置一块底板，在底板上回填砂或块石压载，由此形成稳定的三脚架结构抵抗水平和垂直荷载。 

又如有些地基基岩裸露，上述三脚架结构经过改变其锚碇系统，也有其适应性。具体来说，一种情况就是可以在桩内打锚杆锚固，提供抗拔力，抗压由基础板承担，锚杆施工比嵌岩施工方便，费用节省。 

另一种情况可以在桩内嵌岩，桩内嵌岩，可以采用冲击成孔法，也可以采用回旋钻成孔法，斜桩嵌岩施工在国内已经比较成熟，设备容易解决。 

还有一种情况可以将锚碇底板替换为小沉箱基础，将填料直接填在小沉箱内，形成抗拔力，这种方法能比较快形成稳定结构，施工期防台的风险小。这些处理方式各有其适应性和优缺点。 

三脚架结构具有结构轻型，稳定性良好，受力明确等优点，三个支腿底部与基础接触形成一个平面，基础的平整度等支撑条件容易满足三脚架的安装要求。 

与本发明接近的已有专利“嵌岩钢管码头结构及其施工方法”，两者在结构形式、结构主体、受力形式、锚固方式等方面不同。 

目前，水运工程起重安装、制造和预制、开挖回填、桩内嵌岩或打设锚杆等方面的能力为结构创新提供有利条件。 

发明内容

为了发挥三脚架结构轻型、稳定性良好、受力明确等优点，本实用新型提供一种三脚架墩式结构。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用由钢材或钢结构焊接形成的三脚架结构作为墩式结构的主体，三脚架结构由3条倾斜的支腿、3个支腿底座、3条联系杆、顶部联接结构组成，安装于水上工程，并根据地基和项目特点采用不同方式将三脚架的支腿锚固在地基上，从而实现三脚架抵抗水平荷载和垂直荷载满足稳定要求，在三脚架顶部设置墩台，满足生产、操作和设备布置等要求。 

三脚架的3条支腿在平面的分布，对于系缆墩和栈桥墩，可以采用均等分布，2条支腿之间的平面夹角120°，也可以根据外力在不同方向的大小等情况，选择不同的平面夹角。对于靠船墩，一般沿着码头前沿线布置2条支腿，在垂直码头前沿线方向布置1条支腿。码头前沿线方向上的2条支腿的斜度可以比垂直码头前沿线的支腿陡一些。为了提高抗力并与船舶离开足够空间，在保障结构施工期稳定的前提下，可以将平行码头前沿线的2条支腿向码头内侧偏移，使其支腿基础远离码头前沿线。 

三脚架的联系杆有3条，设置在三脚架的底部一个平面内。 

三脚架支腿在地基上的锚固方式有4种，叙述如下。 

支腿锚固方式一：在支腿底部设置基础梁板，基础梁板支撑于基床上承担支腿压力，并在基础梁板上回填填料压载，由填料的自重力提供抗拔作用，从而将支腿锚固。这种形式适应地基表层有软土需要开挖、软土下土层坚硬、当地填料丰富等情况。 

支腿锚固方式二：在支腿底部设置基础梁板，基础梁板支撑于基床上承担支腿压力，并在支腿内打设锚杆抵抗上拔力，将锚杆锚固在支腿和地基内，必要时，基床可以在打设锚杆前进行预压或灌浆处理，由此实现支腿锚固。这种情况，适应基岩比较浅等情况。 

支腿锚固方式三：直接在支腿内进行嵌岩，采用嵌岩桩直接将支腿锚固在地基上，承担压力、拉力和弯矩，从而实现支腿锚固。这种形式，对地质条件的适应性比较好，结构沉降和位移小。 

支腿锚固方式四：在支腿底部设置小沉箱，小沉箱支撑于基床上承担支腿压力，在小沉箱内回填填料，由填料的自重力提供抗拔作用，从而将支腿锚固，这种方式适应坚硬土层埋藏比较浅等情况。