大直径圆筒振动下沉工法

中交四航局2012年11月大直径圆筒振动下沉工法(SYGF-1-001-2010)水运工程一级建造师介绍工法目录二、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◆大型深水码头、水工建筑物的需要

插入式大直径圆筒结构对深厚软土地基环境具有更好的适应性，因此一直受到国内外业界人士的广泛关注。上世纪60～80年代，前苏联以及乌克兰黑海海运设计院曾开展了大量科学研究和工程实践。

1987年大阪修建海上世界级机场(3000万人次/年，100亿美元)，是大直径圆筒结构进入水工结构领域的标志性工程，关西机场于1994年投入使用。是构建在复合地基上的插入式大直径钢质圆筒岸壁结构的典型案例。

2002年长江口航道整治二期导流堤试验段4个直径12m，高22.2m的混凝土结构的大直径圆筒工程实践，是我国真正意义上大直径圆筒振沉工艺的典型案例。◆

快速成岛需求

工法产生背景◆大型深水码头、水工建筑物的需要大直径圆筒制作场地大直径圆筒下沉工作图日本关西机场护岸岸壁大直径圆筒下沉施工

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工法产生背景◆大型深水码头、水工建筑物的需要日本关西机场护岸岸壁大直径圆筒下沉施工日本关西机场◆

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工法产生背景◆大型深水码头、水工建筑物的需要◆深厚软土地基有较好的适应性日本关西机场人工岛护岸：

海域水深16.5～19.0m。海底地基20m内都是淤泥

天津港东突堤护岸试验段：

淤泥、淤泥质沾土>10m

（砼12m×17m3个压沉）

湛江调顺岛电厂护岸工程：淤泥、淤泥质沾土>12m

（砼8m×8.5m56个压沉)广州番禺南沙港码头工程：淤泥>15m、水率>80%（砼15m×25m26个压沉)

长江口航道整治二期工程：灰黄淤泥、灰黄淤泥质粉质沾土、灰色粉砂、淤泥…广州番禺南沙蒲洲堤工程：黄泥、淤泥>24m

、平均含水率大于65～84%

港珠澳东、西人工岛工程：淤泥质土层、黏性土夹沙层>

11m

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工法产生背景◆大型深水码头、水工建筑物的需要◆深厚软土地基有较好的适应性◆

制造业的发展——大型船机装备的诞生上海港机厂1000t固定臂架起重船工法产生背景主要参数：

1、主钩：2×1250t2、变幅机构的两组钢丝绳有一个带保护机构的“联通结构”，即：始终保持变辐绳受力均匀。

3、甲板锚机带有钢丝绳张力检测机构，能自动调整各锚机的受力。上救”大力号“

2500t全回转起重船工法产生背景广东打捞局华天龙4000吨全回转起重船工法产生背景世界单吊能力最强的7500吨起重船“南鲸号”

“蓝鲸”号总长239米，型宽50米，型深20.40米，最大起重能力7500吨。该船是海油工程近几年重大装备建造项目之一，是继“蓝疆”号之后的又一重大主力作业船舶，2008年7月8日在上海交船。工法产生背景主要性能:

起重量：4×650t跨距：35m吊高：80m吃水：4.8m

总长：100m

主尺度：41m×100m工法产生背景四航“奋进号”2600t固定臂架起重船振华港机1600t固定臂架起重船工法产生背景◆

快速成岛需求

工法产生背景◆大型深水码头、水工建筑物的需要◆深厚软土地基有较好的适应性◆

制造业的发展——大型船机装备的诞生◆

施工海域环保的要求

2008年07月02日于珠海桂山岛海域拍摄的海豚戏水的照片结构与工艺特点◆工艺配套设备大型化——大型工程船舶、大型振沉装备

◆施工作业机械化、自动化程度高◆

主体结构为无底、中空的大型圆筒——钢结构、砼结构◆

工艺流程简、操作容易◆施工效率高、安全性好◆

施工质量控制比较容易适用范围及效益分析◆由于施工工艺简化，无需进行常规的基础处理，施工速度快、建设周期短，相对来讲，降低了施工成本，经济效益显著。◆适用于淤泥或砂质地质条件下的防波堤、导堤、护岸、码头以及深水区的水工结构物。目录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备二、工艺原理五、施工要点工艺原厕理无底大倚圆筒结飘构在水怀工建筑雄物中出问现：大圆掀筒结励构简棉单、蜡受力言明晰创、基淡础基网本无虑需处死理、撒施工民工序喝少，只吸引卧了工捡程技芒术领煎域的笛广泛盈关注既和研蹦究，害并在控早期扣进行幸了大畅量的痛试验令性工尝程的罢研究卸和探战索。作为一钉种永久检性的水安工建筑译的结构研央究，早已装取得了却可喜的荡成果。掘但任何混一个设赌计出的哀“实体附结构”偷，必然酒要有与爱之相适荡应的施艺工技术梯、工艺费装备相我结合，徐才具有实现设忍计目的飘的条件。否扩则“端设计嗽”本呢身就蝇可能摄超越沿了现筋实、愧或者乏实施圾条件施还不久成熟扫。试验性愧项目的叠“设计智”也是筛与同时炊期探讨倍和研究福的“施蚁工技术夕、工艺疫装备”博紧密相山连的。工艺原猜理从19洋89年～2000年这长脚达十多凤年的时龙间里，傍我国水证运工程搂的设计肿和施工榴领域就迹不断对免“大圆集筒”进展行研究乔和探索匙。由于固当时越我国摊的钢疾铁价准格相蹄对比凯较高吗、装扒备制友造业顿水平芦还较湿低，抓因此壶筒体介的材俩料基显本走费“钢补筋混献凝土占”路傍线；靠下沉骄工艺狡多考倒虑重块压芒沉法、昌真空联扑合压载录法、筒烟内直接和掏挖取肌土下沉粗法等箭。直到2001年长草江口凑航道晌整治裙二期赌工程疤的方金案设疑计时磁，才键正式都提出乓了采台用大型即液压菊振动宝锤下沉右大圆立筒的佣工艺惑方案斩。但浪圆筒姐结构自仍采滥用“贝砼”厕。工艺楼原理钢管桩赶、钢护全筒沉桩挂工艺——小圆筒冲击锤召沉桩工兆艺振动锤浴沉、拔眠桩工艺振动锤伶施打3.必2m钢护筒液压振芹动锤武汉天狸心洲长呆江大桥咬主墩桩哀基钢护苍筒大直径多圆筒工艺原沿理插入式其大直径栗圆筒桩更振动下病沉工艺——大圆筒通过废多台多振动赴锤产劫生的白强大高频（0～300劳0r/宗min）振博动力氧，迫测使筒视壁周如围的岂土壤兼产生绘“液化、位稳移、寸松动香“，珠在大筒直径重圆筒本和锤签体系宴统自航重力凝的作制用下气，圆椒筒的散筒体胳切入以土层浓中，哨并达精到设择计的沾标高产。配重块目给录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备三、施工流程五、施工要点施工流饰程◆选择功满足骗工艺很实施腔的大吉型起池重船铃、运萍载驳扰船以是及配罩套的引辅助县船舶◆根据圆从筒振沉介需要最装大激振瓜力，选困型振动呈设备◆对拟障进行卫施工迎的水胀域、坝航道雕等进畏行调兵查以龄及实饲地考晋察◆作业现西场测量绿作业◆大圆见筒预续制、瞒运输◆大圆筒津振动下俭沉作业水域的童水深、歉水下地椅貌、不遮明物体雀等大型矛工程疗船舶绸进出抬的航夫道情腰况以抹及避丢风位殿置施工水恐域的风环、浪、嗓流情况施工旨水域拢的潮通汐规你律确定估作业宇窗口按照享拟订氏的施义工工纯艺，艇振沉纺作业杰参数异等技典术经胡济综臣合因姑素，麦选择沈适合隔本项翼目大编直径叙圆筒鼓振动烤下沉窗作业团的大欲型起牺重船暖。选择牛能满舍足大溜直径夸圆筒改装载窝能力淡、水雁上运强输稳百性要懒求、膀便于闹从圆可筒预雕制场邮地出防运驳胃船。选择灰配套贡施工绵作业续的辅抱助船丝式舶：煮拖轮减、工象作船疯、交欢通船倦等振动设待备主要蓝分为电苍动、液尸压两大蜂类锤，淋各有优舞缺点施工流道程长江磁口河序床需狼采用丹软体花排护雕底结跨构4台AP充E400型液压锤振沉砼大圆筒施工辰流程港珠削澳大返桥人宵工岛霜施工8台APE60终0型液压锤振沉大圆筒目尼录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备四、配套设备五、施工要点配套设慨备◆振沉作罢业起重啦船选择目前锁大直弟径圆叉筒的底重量萌一般多都在200～600吨左右杠，配套与的振动寸单元总合重量100～300吨左右泰。起重验船的起畜重能力初：（筒傅体重肆量+锤体单玩元重量冤）×k=起重抛能力k—熔—涝1.兽3～1.网5动载纹系数霜、动建侧摩摔阻力且系数敌、起糖重船充的起重章能力湾储备消系数填等综龙合因昼数。由于固减定臂架弄起重船孔结构相盆对简单枣，结构揉刚性好择，作业拨跨度较障大，吃柄水较浅剥、经济折性也好躲，比较脊适合。配套设烦备配套贪设备◆振动舌锤的浆选择电动理锤：配套简砖单，能矿量转换刚效率比怒较高，革可采用烫自备电燃站或外轰部电源驴供电，姜控制系调统比较既简捷，饱但锤体迫的体积酸相对比键较大，爸对环境企无油污迁的污染讽源。，至一般不拾能进行删贴近水艺面的振苏沉，更葬不能在没水下工暴作。液压即锤：配套相铃对比电银动锤复亡杂些，查能量转渗换效率旷比较低底，自备材液压动疑力单元对功率比粒较大，锁但锤体良体积比易较小，前控制系块统现也据比较成挎熟，管枪路系统拨多，管兰路破损软时有油饰污泻漏铜。可进到行水下树振沉作仍业。国内泪大大鲜直径绘圆筒取振沉柜作业趟一般肌选用--垮--幅-液压税锤配套梯设备APE的400液压锤动力单严元柴油机耐功率11肺00类HP配套帽设备◆振动单扰元设计上吊具AP姻E4泰00振动问锤振动颈梁液压夹具连接螺公栓配套设秃备由于休是多层台振临动锤去工作——同步器液压队振动康锤同筑步器电动杏振动艰锤同桥步器配套叨设备上吊厅架结肆构设观计图目摇录二、工艺原理一、概论三、施工流程四、配套设备五、施工要点五、施工要点钢筋混病凝土圆垂筒预制钢筋假混凝撇土圆百筒底稍胎膜钢筋蚕混凝河土圆产筒钢猾筋绑草扎钢筋混检凝土圆椒筒预制钢筋排混凝若土圆追筒钢过筋钢筋咳混凝案土圆沉筒混虑凝土酸浇注钢筋混肿凝土圆鼓筒制作钢筋末混凝想土圆短筒夹愿持部共位的杰钢板钢筋墓混凝堤土圆赌筒布浊设预扫应力逝钢绞榨线钢筋令混凝万土圆周筒制工作钢筋畜混凝仆土圆彩筒拆显模成型的贝钢筋混栗凝土圆他筒分瓣卸制造芹，立忘式拼全装钢圆图筒制石作筒体役拼装嚼场地钢圆筒启制作筒瓣雪卷压