[发明专利]水位变动区斜坡面系缆桩防护结构的施工方法

说明书

本发明提供了水位变动区斜坡面系缆桩防护结构及其施工方法，系缆桩包括钢筋砼灌注桩、桩帽和系船桩，防护结构设在系缆桩四周，包括楔形槽、格构梁及护面结构。该结构施工时主要包括：斜坡面土石方开挖；桩基定位、浇筑；钢筋砼格构梁土体开挖；锚杆施工；铺设土工布倒滤层；钢筋砼格构梁钢筋绑扎、排水结构施工；浇筑钢筋砼护面结构；楔形槽及踏步施工；安装钢制系船柱等一系列过程。

技术领域

本发明属水运工程领域，更具体地说是在水位变动区斜坡面设置的一种船舶抵坡丁靠的系缆桩防护结构型式及施工方法。

背景技术

水利枢纽工程建成蓄水成库以后，库区上游水动变动区波浪、水流及地下水等综合作用，导致岸坡表面土体的冲刷冲蚀较为严重，库岸再造较为强烈。对于设置在岸坡表面船舶停靠系缆设施，受库岸再造影响导致结构周边土体淘刷流失，带来的主要问题有：一是系缆结构周边土体流失以后，系缆结构由埋在土体内变成全部或部分露出土体以外，结构设计受力条件严重恶化；二是水位上涨淹没系缆结构时，因系缆结构比周边地形高，且系缆结构为强度高的砼结构和钢结构，极易导致船舶底部损坏，危及船舶安全；三是当系缆结构周边土体全部冲蚀外露后，易滚落坠江形成安全隐患。目前公知的技术中，上述三个问题尚无有效的解决方案。

发明内容

鉴于公知的上述问题，本发明提供了一种能够适用于水位变动区斜坡面土体冲蚀环境的系缆桩结构、防护结构及其施工方法。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：水位变动区斜坡面系缆桩防护结构，它包括系缆桩，所述系缆桩的顶部四周区域设置有钢筋砼防护结构；所述钢筋砼防护结构和系缆桩所围成的顶部区域内设置有楔形槽。

所述系缆桩包括钢筋砼灌注桩，所述钢筋砼灌注桩的顶部嵌入固定在钢筋砼桩帽的底端，所述钢筋砼桩帽的顶部通过预埋固定有系船柱。

所述钢筋砼灌注桩为圆柱结构，所述钢筋砼桩帽为长方体结构，所述系船柱为按标准加工的定型产品；

所述钢筋砼桩帽顶部与楔形槽底部高程一致。

所述楔形槽底部水平，所述楔形槽在靠江侧与钢筋砼防护结构表面高程一致，所述系缆桩位于楔形槽中部，所述系缆桩的系船柱全部没入楔形槽内；所述钢筋砼防护结构四周与天然地面交界处均设置钢筋砼格构梁且全部嵌入天然地面；其余部位为厚度相同的钢筋砼面板。

所述楔形槽的平面尺寸根据系船柱尺寸确定，以便于系缆作业。

所述钢筋砼格构梁高度以及钢筋砼防护结构的防护范围根据地质条件及岸坡冲蚀程度、维护周期因素确定，岸坡冲蚀速度越快、维护周期越长，钢筋砼格构梁越高，钢筋砼防护结构防护范围越大；钢筋砼面板厚度及配筋、钢筋砼格构梁配筋由系缆船舶撞击力大小确定，船舶撞击力越大，钢筋砼面板越厚，钢筋砼面板和钢筋砼格构梁配筋越多。

所述楔形槽两侧及岸侧立面均为垂直面，其基础设置在钢筋砼桩帽外侧；楔形槽阳角均采用圆弧面。

沿同一斜坡面轴线设置多级系缆桩时，可将多级系缆桩作为整体设置钢筋砼防护结构，钢筋砼防护结构横断面每隔一定间距增设钢筋砼次梁；

系缆桩桩位轴线对应的钢筋砼防护结构的表面设置踏步，便于系缆时行走。

所述钢筋砼防护结构通过锚杆维持结构稳定，通过结构断面设置的排水管来降低水压力，通过结构底部与基础接触部位设置的土工布和排水管倒滤层防止下部土体流失。

水位变动区斜坡面系缆桩防护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：斜坡面修坡，主要为土石方开挖，开挖及修坡时施工机械不得扰动钢筋砼防护结构以外的天然地面。

步骤2：桩基定位，钢筋砼灌注桩成孔、浇筑；

步骤3：钢筋砼格构梁及钢筋砼面板下的锚杆打设施工；