[发明专利]一种钢-混凝土复合筒型基础结构及其施工方法

权利要求书

1.一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，包括圆形的混凝土顶盖，所述混凝土顶盖上设置有结构梁系，所述结构梁系底面与所述混凝土顶盖底面齐平；

所述混凝土顶盖上面设置有混凝土筒型过渡段，所述混凝土筒型过渡段底面直径小于等于所述混凝土顶盖直径，所述混凝土筒型过渡段顶面直径小于等于底面直径，所述混凝土筒型过渡段壁内径向均布有预应力钢筋；

所述混凝土顶盖下面设置有钢制筒壁，所述钢制筒壁围成的内部空间设置有钢制分舱板，所述钢制筒壁顶部以及所述钢制分舱板顶部均插入所述混凝土顶盖与其固定连接，所述钢制筒壁、所述钢制分舱板与所述混凝土顶盖构成多个底部开口的密封分舱。

2.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述结构梁系包括设置于所述混凝土顶盖周边的外环梁、与所述混凝土筒型过渡段连接的内环梁以及径向均布于所述混凝土顶盖的直梁，所述直梁由所述混凝土顶盖中心延伸至周边。

3.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述分舱组成蜂窝状，包括中心的一个正六边形分舱和均匀设置于其周围的六个相同的边分舱，所有的所述钢制分舱板长度相等，均为所述钢制筒壁所围成圆柱体的直径的0.25倍。

4.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述钢制筒壁和所述钢制分舱板由上到下间隔设置有减阻环，间距为0.5~2m，所述减阻环的截面为顶角向下的等腰三角形，其对称线与所述钢制筒壁或所述钢制分舱板重合；所述减阻环为钢制或有机玻璃制成，与所述钢制筒壁或所述钢制分舱板焊接或粘接。

5.根据权利要求4所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述减阻环的宽度为0.5~5cm。

6.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述混凝土顶盖的直径为10~50m，厚度为0.2~0.6m；所述结构梁系中梁的截面宽度为0.5~1.5m，高度为0.8~1.8m。

7.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述钢制筒壁的高度为5~30m，侧壁厚度为10~100mm；所述钢制筒壁顶部插入所述结构梁系的深度为0.1~1m。

8.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述钢制分舱板的厚度为10~30mm；所述钢制分舱板插入所述结构梁系与所述混凝土顶盖的深度为0.1~1m。

9.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土复合筒型基础结构，其特征在于，所述混凝土筒型过渡段的壁面为呈弧形内凹的曲面，该曲面的曲率为1/60~1/10。

10.一种如权利要求1所述钢-混凝土复合筒型基础结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

a．陆上组装所述钢制筒壁和所述钢制分舱板，在所述钢制筒壁和所述钢制分舱板上焊接或者粘接减阻环；

b．利用薄壁压型钢板作为所述混凝土顶盖的底面模板，所述薄壁压型钢板与所述钢制筒壁及所述钢制分舱板连接构成底部开口的密封钢结构；

c．将所述密封钢结构整体吊入陆地边的水中检查其气密性；

d．气密性符合要求之后，将吊入水中的所述密封钢结构系上揽风绳；

e．在所述薄壁压型钢板上绑扎钢筋和浇注混凝土，进行所述混凝土顶盖和所述混凝土筒型过渡段的施工；

f．所述混凝土顶盖和所述混凝土筒型过渡段施工完成并达到设计强度要求后，基础整体浮运到施工现场，进行负压下沉施工。