水利工程圆筒振动下沉施工工法

大直径圆筒振振动下沉工法法目录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备一、概论五、施工要点工法产生背景景◆大型深水码头头、水工建筑筑物的需要插入式大直径径圆筒结构对对深厚软土地地基环境具有有更好的适应应性，因此一一直受到国内内外业界人士士的广泛关注注。上世纪60～80年代，前苏联联以及乌克兰兰黑海海运设设计院曾开展展了大量科学学研究和工程程实践。1987年大阪修建海海上世界级机机场(3000万人次/年，100亿美元)，是大直径圆筒结结构进入水工结构构领域的标志性工程，关西机场于于1994年投入使用。。是构建在复复合地基上的的插入式大直直径钢质圆筒筒岸壁结构的的典型案例。。2002年长江江口航航道整整治二二期导导流堤堤试验验段4个直径径12m，高22.2m的混凝凝土结结构的的大直直径圆圆筒工工程实实践，，是我我国真真正意意义上上大直直径圆圆筒振振沉工工艺的的典型案案例。◆快速成成岛需需求工法产产生背背景◆大型深深水码码头、、水工工建筑筑物的的需要要◆深厚软软土地地基有有较好好的适适应性性◆制造业业的发发展——大型船船机装装备的的诞生生主要参参数：：1、主钩钩：2×1250t2、变幅幅机构构的两两组钢钢丝绳绳有一一个带带保护护机构构的““联通通结构构”，，即：：始终终保持持变辐辐绳受受力均均匀。。3、甲板板锚机机带有有钢丝丝绳张张力检检测机机构，，能自自动调调整各各锚机机的受受力。。上救”大力号号“2500t全回转转起重重船工法产产生背背景结构与与工艺艺特点点◆工艺配配套设设备大大型化化——大型工工程船船舶、、大型型振沉沉装备备◆施工作作业机机械化化、自自动化化程度度高◆主体结结构为为无底底、中中空的的大型圆筒——钢结构构、砼砼结构构◆工艺流流程简简、操操作容容易◆施工效效率高高、安安全性性好◆施工质质量控控制比比较容容易适用范范围及及效益益分析析◆由于施施工工工艺简简化，，无需需进行行常规规的基基础处处理，，施工工速度度快、、建设设周期期短，，相对对来讲讲，降降低了了施工工成本本，经经济效效益显显著。。◆适用于于淤泥泥或砂砂质地地质条条件下下的防防波堤堤、导导堤、、护岸岸、码码头以以及深深水区区的水水工结结构物物。目录录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备二、工艺原理五、施工要点工艺原原理无底大大圆筒筒结构构在水水工建建筑物物中出出现：：大圆筒筒结构构简单单、受受力明明晰、、基础础基本本无需需处理理、施施工工工序少少，吸吸引了了工程程技术术领域域的广广泛关关注和和研究究，并并在早早期进进行了了大量量的试试验性性工程程的研研究和和探索索。作为一一种永永久性性的水水工建建筑的的结构研研究，早已已取得得了可可喜的的成果果。但但任何何一个个设计计出的的“实实体结结构””，必必然要要有与与之相相适应应的施施工技技术、、工艺艺装备备相结结合，，才具具有实现设设计目的的的条件。否则则“设设计””本身身就可可能超超越了了现实实、或或者实实施条条件还还不成成熟。。试验性性项目目的““设计计”也也是与与同时时期探探讨和和研究究的““施工工技术术、工工艺装装备””紧密密相连连的。。工艺原原理从1989年～2000年这长长达十十多年年的时时间里里，我我国水水运工工程的的设计计和施施工领领域就就不断断对““大圆圆筒””进行行研究究和探探索。。由于当当时我我国的的钢铁铁价格格相对对比较较高、、装备备制造造业水水平还还较低低，因因此筒筒体的的材料料基本本走““钢筋筋混凝凝土””路线线；下下沉工工艺多多考虑虑重块压压沉法法、真真空联联合压压载法法、筒筒内直直接掏掏挖取取土下沉法法等。。直到2001年长江江口航航道整整治二二期工工程的的方案案设计计时，，才正正式提提出了了采用用大型液液压振振动锤锤下沉大大圆筒筒的工工艺方方案。。但圆圆筒结结构仍仍采用用“砼砼”。。工艺原原理钢管桩桩、钢钢护筒筒沉桩桩工艺艺——小圆筒筒冲击锤锤沉桩桩工艺艺武汉天天心洲洲长江江大桥桥主墩墩桩基基钢护护筒大直径径圆筒筒工艺原原理插入式式大直直径圆圆筒桩桩振动动下沉沉工艺艺——大圆筒筒通过多多台振振动锤锤产生生的强强大高频（0～3000r/min）振动动力，，迫使使筒壁壁周围围的土土壤产产生““液化、位移移、松松动““，在在大直直径圆圆筒和和锤体体系统统自重重力的的作用用下，，圆筒筒的筒筒体切切入土土层中中，并并达到到设计计的标标高。。配重块块目录录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备三、施工流程五、施工要点施工流流程◆根据圆圆筒振振沉需需要最最大激激振力力，选选型振振动设设备◆对拟进进行施施工的的水域域、航航道等等进行行调查查以及及实地地考察察◆作业现现场测测量作作业◆大圆筒筒预制制、运运输◆大圆筒筒振动动下沉沉作业业施工流流程长江口口河床床需采采用软软体排排护底底结构构4台APE400型液压锤振沉砼大圆筒施工流流程港珠澳澳大桥桥人工工岛施施工8台APE600型液压锤振沉大圆筒目录录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备四、配套设备五、施工要点配套设设备◆振沉作作业起起重船船选择择目前大大直径径圆筒筒的重重量一一般都都在200～600吨左右右，配配套的的振动动单元元总重重量100～300吨左右右。起起重船船的起起重能能力：：（筒体体重量量+锤体单单元重重量））×k=起重能能力k———1.3～1.5动载系系数、、动侧侧摩阻阻力系系数、、起重重船的的起重能能力储储备系系数等等综合合因数数。由于固固定臂臂架起起重船船结构构相对对简单单，结结构刚刚性好好，作作业跨跨度较较大，，吃水水较浅浅、经经济性性也好好，比比较适适合。。配套设备备配套设备备◆振动锤的的选择电动锤：：配套简单单，能量量转换效效率比较较高，可可采用自自备电站站或外部部电源供供电，控控制系统统比较简简捷，但但锤体的的体积相相对比较较大，对对环境无无油污的的污染源源。，一一般不能能进行贴贴近水面面的振沉沉，更不不能在水水下工作作。液压锤：：配套相对对比电动动锤复杂杂些，能能量转换换效率比比较低，，自备液液压动力力单元功功率比较较大，但但锤体体体积比较较小，控控制系统统现也比比较成熟熟，管路路系统多多，管路路破损时时有油污污泻漏。。可进行行水下振振沉作业业。国内大大大直径圆圆筒振沉沉作业一一般选用用-----液压锤配套设备备上吊架结结构设计计图目录录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备五、施工要点五、施工要点钢筋混凝凝土圆筒筒预制钢筋混凝凝土圆筒筒底胎膜膜钢筋混凝凝土圆筒筒钢筋绑绑扎钢圆筒制