CN106368232A - 管型基础结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涉及基建结构领域的管型基础结构及其施工方法，包括：若干个支撑管，呈矩阵排列，相邻两个支撑管之间采用隔板件连接，形成基础本体；盖板，设置于基础本体的顶面上，形成若干个由支撑管、隔板件和盖板围成的矩形隔舱；盖板上设有若干个与相应的隔舱连通的舱体连通孔；支撑管的管壁上设有管体连通孔，同一支撑管的管体连通孔与该支撑管相邻的其中一个隔舱连通；隔板件的长度大于等于0.5倍支撑管的外径，隔板件的长度小于等于2倍的支撑管的外径。本发明使本管型基础结构满足空间刚度的要求，避免支撑管与隔板件的连接处出现应力集中而被拉裂，支撑管是对整个隔仓空间刚度强化，改善了现有的圆筒形基础的肋板部分刚度小的缺点。

Description

管型基础结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及基建结构领域，特别是涉及一种管型基础结构及其施工方法。
背景技术
目前在港口和海岸工程中，护岸结构以抛石斜坡堤和砂贝堤为主，另外还有采用***挤於堤、抛石基床组合结构。在软土地基上建造抛石斜坡堤、砂贝堤或抛石基床组合堤时，地基处理时间长，施工进度慢，特别是现在国家对环境保护的要求，一些地区限制开采砂石料，如从外运砂石料必然会增加工程成本，使该类结构的总造价提高很多。
中国实用新型专利《可移动轻型箱体基础挡土挡水隔波结构》，申请号为CN01209390.4，该实用新型专利中，基础部分为箱体；中国实用新型专利《可移动圆筒基础防波堤结构》申请号为CN02253146.7，该实用新型中，圆筒基础是由四个等直径和等高度的无底圆筒呈矩形排列而成，在相邻的两个圆筒侧面之间采用连接板连接；中国实用新型专利《可移动钢混箱筒型基础直立弧形连续墙防波堤结构》，申请号为CN20042002946.7,该实用新型中，箱筒型基础包括由四个等直径、等高度、无底的、筒壁内侧或外侧设置垂直于筒壁的竖向肋板的钢制圆筒体。
以上三种都是适用于软土地基上的防波堤结构，这三种防波堤结构的上部挡浪结构的形式非常多样。箱体基础存在平板部分，平板部分抗弯能力差，混凝土配筋不容易满足抗弯要求，所以，箱体的基础结构的受力状态不如圆筒型基础好，圆筒型基础是箱型基础的改进结构形式，但是，圆筒型基础的整体性相对较差，四个等直径的圆筒体与连接板的连接处容易出现应力集中而被拉裂，这样，就没有完全脱离箱型基础结构的缺点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种管型基础结构及其施工方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种管型基础结构，包括：若干个支撑管，呈矩阵排列，相邻两个支撑管之间采用隔板件连接，形成基础本体；盖板，设置于所述基础本体的顶面上，形成若干个由所述支撑管、所述隔板件和所述盖板围成的矩形隔舱；所述盖板上设有若干个与相应的隔舱连通的舱体连通孔；所述支撑管的管壁上设有管体连通孔，同一支撑管的管体连通孔与该支撑管相邻的其中一个所述隔舱连通；所述隔板件的长度大于等于0.5倍所述支撑管的外径，所述隔板件的长度小于等于2倍的支撑管的外径。
优选地，所述隔板件包括至少两个平行设置的隔板本体。
优选地，所述隔板件的长度的取值范围为5-10m。
优选地，所述盖板包括至少两个沿着竖直方向依次连接的盖本体。
优选地，所述舱体连通孔上设有阀门。
优选地，所述管型基础结构采用钢材制成。
本发明还涉及一种管型基础结构的施工方法，所述管型基础结构的结构采用所述的管型基础结构，具体施工方法按下述步骤进行：
1)将预制管型基础结构放入水中，通过若干个舱体连通孔对若干个隔舱充气，使所述管型基础结构被起浮，再将所述管型基础结构牵引浮运到安装现场；
2)所述管型基础结构定位后，打开所述舱体连通孔，使所述管型基础结构下沉，直至沉到涉及标高。
优选地，所述步骤2)中，所述管型基础结构下沉过程中，通过抽取所述舱体连通孔的空气或水，以加快相应的所述管型基础结构的侧面的下沉速度；通过关闭所述舱体连通孔，以降低相应的所述管型基础结构的侧面的下沉速度。
如上所述，本发明的管型基础结构及其施工方法，具有以下有益效果：
本发明的管型基础结构，包括若干个由支撑管、隔板件和盖板围成的矩形隔舱，隔板件的长度大于等于0.5倍支撑管的外径，隔板件的长度小于等于2倍的支撑管的外径，该结构使本管型基础结构满足空间刚度的要求，避免支撑管与隔板件的连接处出现应力集中而被拉裂；支撑管作为支撑结构，且同一支撑管上设置的管体连通孔与该支撑管相邻的其中一个所述隔舱连通，使支撑管与相应的隔舱连通为一体，保证整个管型基础结构能够稳定地下沉，免除了对每个支撑管设置与外部连通的通孔；支撑管是对整个隔仓空间刚度强化，改善了现有的圆筒形基础的肋板部分刚度小的缺点。
附图说明
图1显示为本实施例的管型基础结构的仰视结构示意图。
图2显示为本实施例的管型基础结构的内部结构示意图。
图3显示为本实施例的管型基础结构的支撑管的结构示意图。
附图标号说明
100 支撑管
110 管体连通孔
200 隔板件
300 盖板
400 隔舱
410 舱体连通孔
D 支撑管的外径
H 支撑管的高度
L 隔板件的长度
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，本实施例的管型基础结构，包括：若干个支撑管100，呈矩阵排列，相邻两个支撑管100之间采用隔板件200连接，形成基础本体；盖板300，设置于基础本体的顶面上，形成若干个由支撑管100、隔板件200和盖板300围成的矩形隔舱400；盖板300上设有若干个与相应的隔舱400连通的舱体连通孔410；支撑管100的管壁上设有管体连通孔110，同一支撑管100的管体连通孔110与该支撑管100相邻的其中一个隔舱400连通；隔板件200的长度L大于等于0.5倍支撑管100的外径D，隔板件200的长度L小于等于2倍的支撑管100的外径D。
本发明的管型基础结构，包括若干个由支撑管100、隔板件200和盖板300围成的矩形隔舱400，隔板件200的长度L大于等于0.5倍支撑管100的外径D，隔板件200的长度L小于等于2倍的支撑管100的外径D，该结构使本管型基础结构满足空间刚度的要求，避免支撑管100与隔板件200的连接处出现应力集中而被拉裂；支撑管100作为支撑结构，且同一支撑管100上设置的管体连通孔110与该支撑管100相邻的其中一个隔舱400连通，使支撑管100与相应的隔舱400连通为一体，保证整个管型基础结构能够稳定地下沉，免除了对每个支撑管100设置与外部连通的通孔；本发明的管型基础结构解决软土地基承载力低的问题，为其他工程结构提供基础，相较于圆筒基础，圆柱形的支撑管100的断面尺寸较小，支撑管100是对整个隔仓400空间刚度强化，改善了现有的圆筒形基础的肋板部分刚度小的缺点。
为了便于安装，支撑管100的顶面与隔板件200与顶面处于同一水平高度。
为了提高强度，隔板件200包括至少两个平行设置的隔板本体，盖板300包括至少两个沿着竖直方向依次连接的盖本体。
隔板件200在竖直方向上的高度与支撑管100在竖直方向上的高度相同，使相邻隔舱400不连通。
为了使每个支撑管100的内部与相应的隔舱400连通，同一支撑管100的管体连通孔110设置的位置是朝向所连通的隔舱400。每个支撑管100所对应的隔舱400按照实际需要确定。
隔板件200的长度L的取值范围为5-10m。该取值范围能够保证整个管型基础结构的刚度。
舱体连通孔410上设有阀门。用于控制隔舱400与外部连通。
管型基础结构采用钢材制成。支撑管100、隔板件200和盖板300均为钢材，所以，支撑管100、隔板件200和盖板300都能够直接从工厂采购得到，工程中，只要直接焊接安装即可，节省了制造时间。由于支撑管100、隔板件200和盖板300都能够直接在工厂加工完成，所以支撑管100、隔板件200和盖板300的制作精度得以保证。由于钢材质强度高，减少了管型基础结构自重，管型基础结构在水上运输和安装中所使用船机设备较小，施工造价低。
支撑管100的外径D为2m～6m、支撑管100的高度H为5m～40m。当隔板件200的长度L的取值范围为5-10m，支撑管100的外径D为3m～5m时，管型基础结构的结构紧凑且隔仓400空间刚度高。
本实施例中，支撑管100的外径D为5m、长度为15m、支撑管100的壁厚3cm，支撑管100的数量为12根，呈3×4的矩阵排列，支撑管100间用2.0cm厚相距0.3m的2层隔板本体连接，隔板本体的长度为5m，相邻支撑管100中心间距为10m，基础本体的顶部采用2.0cm厚相距0.5m的2层盖本体封闭，形成6个隔舱400，在盖板300上开设可开关的且与相应的隔舱400连通的舱体连通孔410，每个支撑管100上设有管体连通孔110。
本实施例的管型基础结构的施工方法，具体施工方法按下述步骤进行：
1)将预制管型基础结构通过起重船或半潜驳下潜的方式将放入水中，通过若干个舱体连通孔410对若干个隔舱400充气起浮，再通过拖轮将管型基础结构牵引浮运到安装现场；
2)管型基础结构定位后，打开每个舱体连通孔410上设置的阀门，通过舱体连通孔410使相应的隔舱400中的气体和水排出，则使管型基础结构下沉，直至沉到涉及标高。
步骤2)中，管型基础结构下沉过程中，通过抽取舱体连通孔410的空气或水，以加快相应的管型基础结构的侧面的下沉速度；通过关闭舱体连通孔410，以降低相应的管型基础结构的侧面的下沉速度。
如果管型基础结构的顶面的在水平方向上出现偏移，关闭下沉较快的一侧的阀门，抽取下沉较慢的一侧的空气或水，对管型基础结构进行纠偏，偏移纠正以后，关闭的阀门打开，再同时抽气或抽水下沉，直至沉到设计标高。如果抽气和水后还不能到达设计标高，可以通过压载，使其到达设计标高，完成安装。
步骤1)之前，支撑管100、隔板件200和盖板300可在陆地上拼装，也可在方驳上或半潜驳上拼装。
综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种管型基础结构，其特征在于，包括：
若干个支撑管(100)，呈矩阵排列，相邻两个支撑管(100)之间采用隔板件(200)连接，形成基础本体；
盖板(300)，设置于所述基础本体的顶面上，形成若干个由所述支撑管(100)、所述隔板件(200)和所述盖板(300)围成的矩形隔舱(400)；
所述盖板(300)上设有若干个与相应的隔舱(400)连通的舱体连通孔(410)；
所述支撑管(100)的管壁上设有管体连通孔(110)，同一支撑管(100)的管体连通孔(110)与该支撑管(100)相邻的其中一个所述隔舱(400)连通；
所述隔板件(200)的长度大于等于0.5倍所述支撑管(100)的外径，所述隔板件(200)的长度小于等于2倍的所述支撑管(100)的外径。
2.根据权利要求1所述的管型基础结构，其特征在于：所述隔板件(200)包括至少两个平行设置的隔板本体。
3.根据权利要求1或2所述的管型基础结构，其特征在于：所述隔板件(200)的长度的取值范围为5-10m。
4.根据权利要求1所述的管型基础结构，其特征在于：所述盖板(300)包括至少两个沿着竖直方向依次连接的盖本体。
5.根据权利要求1所述的管型基础结构，其特征在于：所述舱体连通孔(410)上设有阀门。
6.根据权利要求1所述的管型基础结构，其特征在于：所述管型基础结构采用钢材制成。
7.一种管型基础结构的施工方法，其特征在于：所述管型基础结构的结构采用如权利要求1-6中任意一项所述的管型基础结构，具体施工方法按下述步骤进行：
1)将预制管型基础结构放入水中，通过若干个舱体连通孔(410)对若干个隔舱(400)充气，使所述管型基础结构被起浮，再将所述管型基础结构牵引浮运到安装现场；
2)所述管型基础结构定位后，打开所述舱体连通孔(410)，使所述管型基础结构下沉，直至沉到涉及标高。
8.根据权利要求7所述的管型基础结构的施工方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述管型基础结构下沉过程中，通过抽取所述舱体连通孔(410)的空气或水，以加快相应的所述管型基础结构的侧面的下沉速度；通过关闭所述舱体连通孔(410)，以降低相应的所述管型基础结构的侧面的下沉速度。
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