一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構及其施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，屬于碼頭工程領域，其包括對稱設置的兩排長樁和兩排短樁板，兩排短樁板分別設置在兩排長樁的相向內側，在每排長樁中相鄰的兩根長樁之間均設有一塊短板樁，相鄰的短板樁的接縫處均被設置在短板樁外側的長樁覆蓋；在兩排短樁板的相向內側均鋪設土工布，在兩側土工布之間形成用于填筑的區域，在該區域內等間距豎向布置注漿管，并在該區域內填充碎石復合體。本發明還公開了該碼頭的施工方法。該碼頭結構通過采用長樁和短板樁，結構簡單且碼頭的穩定性得到提高；該結構具有質量輕的特點，對地基的附加荷載較小；同時，該碼頭結構的施工方法操作簡單，費用低，易于推廣應用。
【專利說明】一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于碼頭工程領域，具體涉及一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]碼頭的建設對提高水路客運貨運量，間接帶動近海近河地區的經濟發展有重要的作用，我國的近海、河流和湖泊存在大量的軟土地基結構，對與碼頭的建設提出了考驗，同時施工方式的選擇對于施工工期和地質條件適用性至關重要。
[0003]樁基礎是一種重要的地基基礎和地下結構形式，它既可以承受上部結構的豎向荷載，也可承受上部結構和土體的橫向荷載，目前樁基礎在各類工程中得到了越來越廣泛的應用，樁基碼頭中板樁碼頭就是樁基礎應用的一個重要方面。
[0004]板樁碼頭是一種重要的碼頭結構形式，傳統中該樁型主要用于中小型碼頭，但隨著經濟的發展和港口船舶發展的大型化趨勢，需對原有的板樁碼頭進行修改，以提高其施工建設速度。
[0005]現有技術中采用如下方法來解決問題:1)通過在淤泥質地基上先構筑臨時圍堤，再構筑前后板樁墻，對墻體內部的淤泥質土體進行水泥加固，最后構筑上部結構形成碼頭的施工方法，該方法施工過程復雜，工期長，處理費用高:2)由水泥板樁組成的水泥板樁塊體、旋噴樁和鋼板樁組合而成的聯合擋土結構，用來克服單一水泥板樁塊體抗彎能力和抗傾覆能力差的特點，利用該復合結構重力大的特點形成重力式擋墻結構，在其結構的保護下進行碼頭施工，該方法的缺點在于水泥板樁塊體、旋噴樁和鋼板樁之間力的相互作用關系較為復雜，施工工序多，工期長，處理費用高；3)采用擠密砂樁加固淤泥質地基，再進行拋石基床施工，最后進行重力式碼頭施工，施工工藝復雜，工期長:4)通過基本結構單元剛浮體的標準化、定型設計，使其成為能夠在工廠車間進行規模化、成批量生產的系列產成品構件，像搭建積木模型或拼裝俄羅斯方塊一樣，現場總體組合裝配，快速構建完成，該結構屬于臨時結構，長期強度和穩定性很難得到保證。
【發明內容】
[0006]發明目的:本發明的目的在于提供一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，使其不僅操作簡單而且費用低，本發明的另一目的是提供該新型碼頭結構的施工方法。
[0007]技術方案:為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，包括對稱設置的兩排長樁和兩排短樁板，兩排短樁板分別設置在兩排長樁的相向內側，在每排長樁中相鄰的兩根長樁之間均設有一塊短板樁，相鄰的短板樁的接縫處均被設置在短板樁外側的長樁覆蓋；在所述的兩排短樁板的相向內側均鋪設土工布，在兩側土工布之間形成用于填筑的區域，在該區域內按梅花形布置方式等間距豎向布置注漿管，相鄰的注漿管之間間隔并在該區域內填充碎石復合體；其中，對稱設置的兩排長樁之間均分別通過橫梁固定，在相鄰的橫梁之間設有用于密封的蓋板。
[0008]所述的兩排長樁之間間距5?15m。
[0009]所述的每排長樁中相鄰的長樁之間間距2?5m，每根長樁穿過軟土層且深入持力層中的深度大于4m ;所述的短板樁穿過軟土層到達持力層頂部。
[0010]所述的碎石復合體包括碎石和聚氨酯高分子聚合物；所述的聚氨酯高分子聚合物通過注漿管注入到碎石中，充填碎石內部的空隙。
[0011]所述的對稱設置的兩排短樁板之間也分別通過橫梁固定，在所述的橫梁的兩端均設有一個凹槽，該凹槽的寬度等于長樁和短樁板的厚度之和。
[0012]軟土地基上快速施工新型碼頭結構的施工方法，包括以下步驟:
1)進行場地清理、放線；
2)沿碼頭走向打設兩排長樁，每根長樁穿過軟土層且深入持力層中的深度大于4m，每排長樁中相鄰的長樁之間間距2?5m ；
3)在每側兩根長樁內側插入短板樁，短板樁的長度打穿軟土層到達持力層頂部，相鄰的短板樁的接縫處均被設置在短板樁外側的長樁覆蓋；
4)采用橫梁固定兩排對稱的長樁和短板樁；
5)在兩排短板樁內側鋪設土工布，并向軟土層中按梅花形布置方式等間距豎向布置注漿管，相鄰的注漿管之間間隔Γ7πι ；
6)往兩側土工布之間形成用于填筑的區域中拋填碎石，當拋填高度達到設定高度后，通過注漿管進行聚氨酯高分子聚合物注漿，聚氨酯高分子聚合物在注漿管內發生化學反壓，體積膨脹充填周邊碎石中的孔隙，形成碎石復合體；
7)最后在碎石復合體上方采用頂層水泥蓋板密封澆筑。
[0013]本發明的軟土地基上快速施工新型碼頭結構在軟土地基上快速施工新型碼頭的應用。
[0014]有益效果:與現有技術相比，本發明的軟土地基上快速施工新型碼頭結構具有以下優勢:
1)通過采用長樁和短板樁，結構簡單；
2)聚氨酯高分子聚合物化學反應速度快,凝固時間短,可在24小時內形成彈性填充結構，加速了施工總進度，縮短工程周期；
3)通過碎石拋填，地基上的軟土能夠得到擠密和置換，碎石中充填聚氨酯高分子聚合物，整體性增強，碼頭的穩定性得到提高；該結構具有質量輕的特點，對地基的附加荷載較小;
4)鋪設土工布能夠有效的保證聚氨酯高分子聚合物能夠充分充填于碎石的孔隙中，保證施工質量；
同時，本發明的碼頭結構的施工方法操作簡單，費用低，易于推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是軟土地基上快速施工新型碼頭結構的示意圖；
圖2為碼頭結構的A-A剖面示意圖；
圖3為碼頭結構的B-B剖面示意圖； 圖4為碼頭結構的0(:剖面示意圖；
圖5是碎石復合體的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步的說明。
[0017]實施例1
如圖廣5所示，軟土地基上快速施工新型碼頭結構，包括對稱設置的兩排長樁5和兩排短樁板6，兩排短樁板6分別設置在兩排長樁5的相向內側，在每排長樁5中相鄰的兩根長樁5之間均設有一塊短板樁6，相鄰的短板樁6的接縫處均被設置在短板樁6外側的長樁5覆蓋；在兩排短樁板6的相向內側均鋪設土工布9，在兩側土工布9之間形成用于填筑的區域，在該區域內按梅花形布置方式等間距豎向布置注漿管7，相鄰的注漿管7之間間隔41%并在該區域內填充碎石復合體8 ；其中，對稱設置的兩排長樁5之間均分別通過橫梁4固定，在橫梁4的兩端均設有一個凹槽，該凹槽的寬度等于長樁5和短樁板6的厚度之和，在相鄰的橫梁4之間設有用于密封的蓋板10 ；該兩排長樁5之間間距5?15111，每排長樁中相鄰的長樁5之間間距為短板樁的寬度為每根長樁5穿過軟土層2且深入持力層3中的深度大于細；短板樁6穿過軟土層2到達持力層3頂部。碎石復合體8包括碎石81和聚氨酯高分子聚合物82。聚氨酯高分子聚合物82通過注漿管7內部進行聚氨酯高分子聚合物82注漿，形成碎石復合體8。
[0018]實施例2
軟土地基上快速施工新型碼頭結構的施工方法，包括以下步驟:
1)進行場地清理、放線；
2)沿碼頭走向打設兩排長樁5，每根長樁5穿過軟土層2且深入持力層3中的深度大于細，每排長樁5中相鄰的長樁之間間距2?5！！！；
3)在每側兩根長樁5內側插入短板樁6，短板樁6的長度打穿軟土層2到達持力層3頂部，相鄰的短板樁6的接縫處均被設置在短板樁6外側的長樁5覆蓋；
4)米用橫梁4固定兩排對稱的長樁5和短板樁6；
5)在兩排短板樁6內側鋪設土工布9，并按梅花形布置方式等間距豎向布置注漿管7，相鄰的注漿管7間隔；
6)往兩側土工布9之間形成用于填筑的區域中拋填碎石81，當拋填高度達到設定高度后，通過注漿管7進行聚氨酯高分子聚合物82注漿；聚氨酯高分子聚合物82在注漿管7內發生化學反壓，體積膨脹充填周邊碎石81中的孔隙，形成碎石復合體8 ；
7)最后在碎石復合體8上方米用頂層水泥蓋板10密封燒筑。
【權利要求】
1.一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，其特征在于:包括對稱設置的兩排長樁(5)和兩排短樁板(6)，兩排短樁板(6)分別設置在兩排長樁(5)的相向內側，在每排長樁(5)中相鄰的兩根長樁(5)之間均設有一塊短板樁(6)，相鄰的短板樁(6)的接縫處均被設置在短板樁(6)外側的長樁(5)覆蓋；在所述的兩排短樁板(6)的相向內側均鋪設土工布(9)，在兩側土工布(9)之間形成用于填筑的區域，在該區域內按梅花形布置方式等間距豎向布置注漿管(7)，相鄰的注漿管(7)之間間隔Γ7πι，并在該區域內填充碎石復合體(8);其中，對稱設置的兩排長樁(5)之間均分別通過橫梁(4)固定，在相鄰的橫梁(4)之間設有用于密封的蓋板(10)。
2.根據權利要求1所述的一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，其特征在于:所述的兩排長樁(5)之間間距5?15m。
3.根據權利要求1所述的一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，其特征在于:所述的每排長樁(5)中相鄰的長樁之間間距2?5m，每根長樁(5)穿過軟土層(2)且深入持力層(3)中的深度大于4m;所述的短板樁(6)穿過軟土層(2)到達持力層(3)頂部。
4.根據權利要求1所述的一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，其特征在于:所述的碎石復合體(8)包括碎石(81)和聚氨酯高分子聚合物(82);所述的聚氨酯高分子聚合物(82)通過注漿管(7)注入到碎石(8)中，充填碎石(8)內部的孔隙。
5.根據權利要求1所述的一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構，其特征在于:所述的對稱設置的兩排短樁板(6)之間也分別通過橫梁(4)固定，在所述的橫梁(4)的兩端均設有一個凹槽，該凹槽的寬度等于長樁(5)和短樁板(6)的厚度之和。
6.權利要求f5中任意一項所述的一種軟土地基上快速施工新型碼頭結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: I)進行場地清理、放線； .2 )沿碼頭走向打設兩排長樁(5 )，每根長樁(5 )穿過軟土層(2 )且深入持力層(3 )中的深度大于4m，每排長樁(5)中相鄰的長樁(5)之間間距2?5m ； .3)在每側兩根長樁(5)內側插入短板樁(6)，短板樁(6)的長度打穿軟土層(2)到達持力層(3)頂部，相鄰的短板樁(6)的接縫處均被設置在短板樁(6)外側的長樁(5)覆蓋； .4)米用橫梁(4)固定兩排對稱的長樁(5)和短板樁(6)； .5)在兩排短板樁(6)內側鋪設土工布(9)，并向軟土層中按梅花形布置方式等間距豎向布置注漿管(7)，相鄰的注漿管(7)之間間隔Γ7πι ； . 6)往兩側土工布(9)之間形成用于填筑的區域中拋填碎石(81)，當拋填高度達到設定高度后，通過注漿管(7)進行聚氨酯高分子聚合物(82)注漿，聚氨酯高分子聚合物(82)在注漿管(7)內發生化學反壓，體積膨脹充填周邊碎石(81)中的孔隙，形成碎石復合體(8)； . 7)最后在碎石復合體(8)上方米用頂層水泥蓋板(10)密封燒筑。
【文檔編號】E02D15/00GK104389291SQ201410703421
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】呂雪芬, 施建耀, 左翔, 辛治豐, 遲挺 申請人:禹順生態建設有限公司, 南京河海科技有限公司