[发明专利]钢板桩桶基人工岛护壁结构

说明书

技术领域

本发明涉及海洋施工技术领域，具体地指一种钢板桩桶基人工岛护壁结构。

背景技术

随着海洋产业的发展，对外海成陆技术的需求日益加大。在外海环境修建人工岛护壁结构的施工是关键，作为阻水挡土设施，护壁结构是人工岛后续施工的保障性工程。然而，外海环境人工岛的建设面临风大、浪高、潮差大、风暴潮频繁的恶劣自然条件；并且，外海环境无全天通行航道，有效作业时间十分有限；岛礁区域海床表层往往为厚度10m以上的软弱土层，基岩面埋深普遍较深，而且受运输条件限制和环境保护的要求，外海环境施工物资转运困难，工程废弃物处理困难。综合上述制约因素，在外海环境施工人工岛护壁结构是十分困难的。攻克外海岛礁地区快速成陆技术就成为海洋工程优先要解决的技术难题。

常见的重力式护壁结构，对基础承载力要求高，需要对地基进行处理，这不仅造成结构尺寸巨大，造价高昂，也无法保证海上施工质量和工期。并且外海环境材料运输困难，施工地资源匮乏，重力式结构已很难适用。

钢板桩和钢管桩也是目前普遍采用的挡水挡土结构，其特点是施工工艺成熟，容易打入坚硬土层，防水性能好；但其适用环境条件有限，打桩设备作业费用高，施工周期长。在恶劣的外海环境中，有效作业时间非常有限，这使得施工桩基础变得十分困难，同时也很难保证施工精度，过大的桩基垂直度偏差将直接影响施工进展。而钻孔桩不仅施工周期长，难以处理的泥浆还可能对海洋环境造成污染。

大圆筒和格形钢板桩目前也常用于作为大型围水挡土结构，其对深水厚软基有着较好的适应性。但其施工过程需要大型海洋装备，并且由于外海环境资源匮乏，材料运输困难，大圆筒和格形钢板桩结构施工速度慢，难以快速形成稳定。此外，在浅水海域中其也不具备经济优势。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种施工快捷、适应外海浅水环境和软土地基的钢板桩桶基人工岛护壁结构。

本发明的技术方案为：一种钢板桩桶基人工岛护壁结构，它包括围成一封闭空间的多个承载节段和安装节段，其特征在于：所述承载节段和连接节段相间布置，所述承载节段包括承载桶、承载节段安装桶及承载节段钢板桩组合壁，所述承载节段钢板桩组合壁的底部设有与承载节段安装桶相匹配的豁口，所述豁口焊接在承载节段安装桶上，位于豁口两侧的承载节段钢板桩组合壁底部伸入到地基中，所述承载节段安装桶顶部设有与承载节段安装桶内腔连通的第一抽水管道，所述承载桶位于承载节段钢板桩组合壁内侧，所述承载桶顶部设有与承载桶内腔连通的第二抽水管道，所述承载桶与承载节段钢板桩组合壁之间通过支撑杆件连接；所述连接节段包括连接节段安装桶、连接节段钢板桩组合壁，所述连接节段钢板桩组合壁的底部设有与连接节段安装桶相匹配的豁口，所述豁口卡接在连接节段安装桶上，位于豁口两侧的连接节段钢板桩组合壁底部伸入到地基中，所述连接节段安装桶顶部设有与连接节段安装桶内腔连通的第三抽水管道；相邻的承载节段钢板桩组合壁与连接节段钢板桩组合壁固定连接。

所述承载桶和承载节段安装桶的桶体的高度相同、底标高相同，承载桶的直径大于承载节段安装桶的直径。

所述承载桶和承载节段安装桶沿承载节段钢板桩组合壁平面法向布置。

所述第一抽水管道一端通过承载节段安装桶桶顶预留孔连通承载节段安装桶内腔，所述第一抽水管道沿承载节段钢板桩组合壁表面竖向布置，所述第一抽水管道另一端向承载节段钢板桩组合壁顶部延伸。

所述第二抽水管道一端通过承载桶桶顶预留孔连通承载桶内腔，所述第二抽水管道另一端设置在承载节段钢板桩组合壁上，第二抽水管道的端部向承载节段钢板桩组合壁的顶部竖向延伸。

所述支撑杆件设有多个，所述各个支撑杆件的一端固定在承载桶上，所述支撑杆件的另一端固定在承载节段钢板桩组合壁上，位于承载节段钢板桩组合壁上的支撑杆件的端部具有高度差。

所述支撑杆件、承载桶顶部与承载节段钢板桩组合壁形成三角结构。

所述第三抽水管道一端通过连接节段安装桶桶顶预留孔连通连接节段安装桶内腔，所述第二抽水管道沿连接节段钢板桩组合壁表面竖向布置，所述第二抽水管道另一端向连接节段钢板桩组合壁顶部延伸。

所述承载节段钢板桩组合壁和连接节段钢板桩组合壁的两端设有相互配合的锁口。