一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法与流程

1.本申请涉及基础工程施工技术领域，具体涉及一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法。


背景技术：

2.现阶段，钢护筒施工方法多是使用打桩船插打钢护筒，设置导向平台并使用打桩锤插打钢护筒。打桩船主要用于水深不深，覆盖层较厚，水流速不大的水域打桩作业。
3.打桩船施工存在以下局限性：1、打桩船施工如遇流速急波浪大的水域无法精确抛锚定位。2、打桩船适用于较小桩径的钢护筒插打，对于大直径钢护筒的插打不适用。3、当水流速较大时，水深较深时，钢护筒易发生倾斜偏位。4、打桩船用于河床底覆盖层较厚的情况，对于裸岩硬质岩无覆盖层地区无法顺利插打。另外，设置导向平台并使用打桩锤插打钢护筒可用于深水区大直径钢护筒的插打，其缺点在于当河床底为无覆盖层裸岩地质时，钢护筒无法顺利入岩，当使用重型冲击锤强行插打钢护筒时，易发生护筒底口破损漏浆，护筒卷边，倾斜等问题，且上述问题一旦发生难以处理及补救，整体施工难度大，施工效率低下。
4.因此急需一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法，以满足现阶段的工作需求。


技术实现要素：

5.本申请提供一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法，利用辅助钢护筒进行钢护筒的施工工作，有效抵抗波浪及水流作用，为冲击钻成槽起导向作用，为在水深流急的环境中施工提供施工条件。
6.本申请提供了一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
7.在目标区域下放辅助钢护筒；
8.对辅助钢护筒内部的子护筒进行冲孔操作；
9.取出辅助钢护筒，将主钢护筒下放至对各所述子护筒进行冲孔操作后形成的环形钻孔槽中，并调整所述主钢护筒在所述环形钻孔槽内的方位；
10.待所述主钢护筒在所述环形钻孔槽内的方位确定后，进行灌浆锚固工作；其中，
11.所述辅助钢护筒为环形结构，所述辅助钢护筒内部设置有多个所述子护筒，所述辅助钢护筒的长度方向与各所述子护筒的长度方向相同，各所述子护筒呈环状排列。
12.优选的，各所述子护筒以所述辅助钢护筒的中心为圆心呈环状排列。
13.进一步的，所述辅助钢护筒还包括：
14.外套筒；
15.位于所述外套筒内部的内套筒；其中，
16.各所述子护筒均位于所述内套筒与所述外套筒之间，各所述子护筒的侧壁分别与所述内套筒和所述外套筒的侧壁连接。
17.具体的，各所述子护筒的侧壁依次连接。
18.优选的，所述外套筒的圆心、所述内套筒的圆心以及各所述子护筒形成的环状结构的圆心重合。
19.优选的，所述外套筒的长度方向、所述内套筒的长度方向与各所述子护筒的长度方向相同。
20.具体的，所述调整所述主钢护筒在所述环形钻孔槽内的方位中：
21.所述主钢护筒的侧壁与各所述子护筒形成的环状结构的圆心重合。
22.优选的，所述主钢护筒为埋置式钢护筒。
23.具体的，所述在目标区域下放辅助钢护筒中，具体包括以下步骤；
24.利用钢桁架导向平台配合浮吊吊起辅助钢护筒，将所述辅助钢护筒下放至所述目标区域。
25.具体的，所述对辅助钢护筒内部的子护筒进行冲孔操作中，具体包括以下步骤：
26.顶紧各所述子护筒，对各所述子护筒内部区域逐一进行冲孔操作。
27.本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
28.1、本申请利用辅助钢护筒进行钢护筒的施工工作，有效抵抗波浪及水流作用，为冲击钻成槽起导向作用，为在水深流急的环境中施工提供施工条件。
29.2、本申请中的辅助钢护筒可重复利用，提高经济性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的步骤流程图；
32.图2为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的辅助钢护筒的结构示意图；
33.图3为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的辅助钢护筒与主钢护筒的结构示意图；
34.图4为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的主钢护筒与锚固砼的结构示意图；
35.图5为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的主钢护筒与锚固砼的俯视结构图；
36.图6为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的钢桁架导向平台与辅助钢护筒的结构示意图；
37.图7为本申请实施例一提供的适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法的辅助钢护筒、抛锚定位系统、铁驳与钢桁架导向平台的结构示意图；
38.图中标记：
39.1、辅助钢护筒；10、子护筒；11、外套筒；12、内套筒；2、主钢护筒；3、锚固砼；4、抛锚
定位系统；5、铁驳；6、钢桁架导向平台。
具体实施方式
40.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
41.以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
42.本申请实施例提供一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法，利用辅助钢护筒进行钢护筒的施工工作，有效抵抗波浪及水流作用，为冲击钻成槽起导向作用，为在水深流急的环境中施工提供施工条件。
43.为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：
44.一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法，该施工方法包括以下步骤：
45.在目标区域下放辅助钢护筒1；
46.对辅助钢护筒1内部的子护筒10进行冲孔操作；
47.取出辅助钢护筒1，将主钢护筒2下放至对各子护筒10进行冲孔操作后形成的环形钻孔槽中，并调整主钢护筒2在环形钻孔槽内的方位；
48.待主钢护筒2在环形钻孔槽内的方位确定后，进行灌浆锚固工作；其中，
49.辅助钢护筒1为环形结构，辅助钢护筒1内部设置有多个子护筒10，辅助钢护筒1的长度方向与各子护筒10的长度方向相同，各子护筒10呈环状排列。
50.以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
51.实施例一
52.参见图1～7所示，本申请实施例提供一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法，该钢护筒施工方法包括以下步骤：
53.s1、在目标区域下放辅助钢护筒1；
54.s2、对辅助钢护筒1内部的子护筒10进行冲孔操作；
55.s3、取出辅助钢护筒1，将主钢护筒2下放至对各子护筒10进行冲孔操作后形成的环形钻孔槽中，并调整主钢护筒2在环形钻孔槽内的方位；
56.s4、待主钢护筒2在环形钻孔槽内的方位确定后，进行灌浆锚固工作；其中，
57.辅助钢护筒1为环形结构，辅助钢护筒1内部设置有多个子护筒10，辅助钢护筒1的长度方向与各子护筒10的长度方向相同，各子护筒10呈环状排列。
58.本申请实施例中，利用辅助钢护筒进行钢护筒的施工工作，有效抵抗波浪及水流作用，为冲击钻成槽起导向作用，为在水深流急的环境中施工提供施工条件；
59.另外，本申请实施例解决了钢护筒底部无法插入坚硬岩体的问题，并且辅助钢护筒可重复利用，能够在一定程度上提高经济性。
60.具体的，各子护筒10以辅助钢护筒1的中心为圆心呈环状排列。
61.进一步的，辅助钢护筒1还包括：
62.外套筒11；
63.位于外套筒内部的内套筒12；其中，
64.各子护筒10均位于内套筒12与外套筒11之间，各子护筒10的侧壁分别与内套筒12和外套筒11的侧壁连接。
65.本申请实施例，将外套筒11、内套筒12以及各子护筒10焊接为整体形成辅助钢护筒1，在铁驳5上制造钢桁架导向平台6，整体浮运至设计位置并抛锚定位，利用浮吊下放辅助钢护筒1至河床底，采用冲击钻在子护筒10内冲孔，冲孔完毕后，提起辅助钢护筒1回收并重复利用，在冲孔形成槽内下放主钢护筒2，然后在主钢护筒2底部灌浆锚固，完成正式钢护筒的施工。
66.优选的，各子护筒10的侧壁依次连接。
67.优选的，外套筒11的圆心、内套筒12的圆心以及各子护筒10形成的环状结构的圆心重合。
68.优选的，外套筒11的长度方向、内套筒12的长度方向与各子护筒10的长度方向相同。
69.具体的，调整主钢护筒2在环形钻孔槽内的方位中：
70.主钢护筒2的侧壁与各子护筒10形成的环状结构的圆心重合。
71.优选的，主钢护筒2为埋置式钢护筒。
72.具体的，在目标区域下放辅助钢护筒1中，具体包括以下步骤；
73.利用钢桁架导向平台6配合浮吊吊起辅助钢护筒1，将辅助钢护筒1下放至目标区域。
74.具体的，对辅助钢护筒1内部的子护筒10进行冲孔操作中，具体包括以下步骤：
75.顶紧各子护筒10，对各子护筒10内部区域逐一进行冲孔操作。
76.给出一个本申请实施例在实际应用的实例，该实例是一个海上施工平台，平台所处海域设计流速2.0m/s，设计波高2.0m，波浪周期2.5s，设计风速20.7m/s，水深60m，海床底部为硬质流纹岩，岩体裸露无覆盖层。
77.此时，具体配套的性能参数如下：
78.辅助钢护筒1总长70m，由外套筒11，子护筒10及内套筒12焊接为整体；
79.外套筒11采用钢管，子护筒10采用钢管，内套筒12采用钢管，总重约750t；
80.主钢护筒2采用钢管，锚固砼3采用水下c30砼；
81.钢桁架导向平台6为桁高12m的钢桁架，桁架弦杆采用h1200
×
1000箱梁，腹杆采用钢管；
82.抛锚定位系统4采用12个500t砼重力锚，收锚系统位于平台上方。
83.需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
84.以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。