[发明专利]一种沉箱双壁组合管柱及施工方法

说明书

本发明公开了一种沉箱双壁组合管柱及施工方法，属于桥梁工程技术领域，包括沉箱和管柱，沉箱设置在水下地基上，管柱两端分别与桥塔底部和沉箱固定连接；管柱包括支撑层、保护层和强化层，支撑层顶端和底端分别与桥塔底部和沉箱固定连接，保护层为套设在支撑层外侧，且采用纤维增强复合材料制成的管状结构，用于将水隔离在支撑层外；加强层设置在支撑层的管状结构内部，并与支撑层的内壁面贴合，用于加强支撑层的支撑强度。本发明提供了一种沉箱双壁组合管柱及施工方法，其能够在显著减少桥墩及基础尺寸的前提下，有效改善管柱结构在水下部分实际状态，避免管柱水下结构的长期服役性能所构成的安全隐患，进而保证桥梁的实际使用寿命。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种沉箱双壁组合管柱及施工方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，交通建设需求猛增，国内外正在修建和准备修建的大型桥梁越来越多，且随着跨海大桥的出现，桥梁跨径越来越大。这些长、大桥梁多采用悬索桥，修建在水深、流急的大江河上或环境恶劣的海上，往往遇到水深较深、覆盖层土质较差、冲刷很大等难题，非常不利于桥梁施工，其基础兴建的难度也更大。同时，桥梁下部结构的建造成本一般占用整座桥梁投资的30％以上，是影响桥梁经济性的重要因素。

目前，常用的下部结构形式主要为钢筋混凝土墩或钢管混凝土墩与实体扩大基础或承台连接，在深水地区应用面临以下问题：

1、随着水深的增加，普通混凝土桥墩及基础尺寸显著增加，导致下部结构的制作及运输较为困难；

2、钢管混凝土的耐腐蚀性不佳，对海洋环境下部结构的长期服役性能会构成安全隐患。

3、受到环境因素以及技术因素影响，高墩柱在施工阶段容易出现偏差，且难以进行纠偏。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种沉箱双壁组合管柱及施工方法，其能够在显著减少桥墩及基础尺寸的前提下，有效改善管柱结构在水下部分实际状态，避免管柱水下结构的长期服役性能所构成的安全隐患，进而保证桥梁的实际使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种沉箱双壁组合管柱，包括沉箱和管柱，所述管柱整体呈管状结构，其一端固定安装在所述沉箱上，另一端沿垂向延伸以承受载荷；所述管柱包括：

支撑层；其为管状结构，该支撑层的一端固定安装在所述沉箱上，其另一端沿垂向延伸，用于将载荷传递到所述撑箱上；

保护层；其为套设在所述支撑层外侧，且采用纤维增强复合材料制成的管状结构，所述保护层的两端分别与所述支撑层的两端平齐，用于将水隔离在支撑层外；

加强层；其设置在所述支撑层的管状结构内部，并与所述支撑层的内壁面贴合，用于加强所述支撑层的支撑强度。

作为本发明的进一步优选，所述保护层与所述支撑层同轴设置，且该保护层的内壁完全贴附在所述覆盖所述支撑层的外壁。

作为本发明的进一步优选，所述加强层为与所述支撑层同轴设置的环状结构，其外壁面和所述支撑的内壁面贴合。

作为本发明的进一步优选，所述加强层的顶端和底端分别与所述支撑的顶端和底端平齐。

作为本发明的进一步优选，所述保护层与所述加强层之间设置有连接件，用于固定二者之间的相对位置。

作为本发明的进一步优选，保护层底端和所述加强层底端之间设置有底板，该底板完全覆盖所述保护层和所述加强层之间的间隙，用于形成所述加强层的成型的管柱骨架。

作为本发明的进一步优选，所述沉箱顶端面上开设有安装盲孔，所述安装盲孔的开口端与所述管柱相匹配，用于对所述管柱部分侧壁的限位。