本發(fā)明涉及橋梁施工，具體地指一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置及調(diào)平方法。

背景技術(shù)：

1、設(shè)置基礎(chǔ)是在陸上預(yù)制基礎(chǔ)部件，再將其直接設(shè)置于深水地基中的基礎(chǔ)。設(shè)置基礎(chǔ)將海上大量現(xiàn)場作業(yè)移到岸上作業(yè)，減少了海上現(xiàn)場作業(yè)時間，已成為復(fù)雜惡劣海洋環(huán)境下海上基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先考慮的基礎(chǔ)形式。因為設(shè)置基礎(chǔ)依靠自重來抵抗外荷載，所以其自重大，對地質(zhì)條件要求高，特別適用于巖質(zhì)地基條件。

2、設(shè)置基礎(chǔ)在岸上制造完成后，運至設(shè)計位置處定位并注水下沉，最終坐落于提前處理好的深水巖基上，巖基的平整度就決定了設(shè)置基礎(chǔ)的傾斜度。部分工程在深水巖基上鋪設(shè)一層碎石層，通過整平碎石來確保基床的平整度。但隨著海上設(shè)置基礎(chǔ)規(guī)模越來越大，對基床的承載力和抗滑性能要求越來越高，在基床表層鋪設(shè)碎石整平會影響基礎(chǔ)的承載性能。部分工程采用水上工作平臺和大直徑鉆機對巖面直接進行打磨調(diào)平，但存在工期長、成本高等問題。此外，還有工程采用鋼管樁將設(shè)置基礎(chǔ)支撐在樁上進行調(diào)平，但底部仍需潛水員填筑袋裝混凝土或灌注高強灌漿料支墊，存在支撐樁剛度弱、水下作業(yè)量大、對基巖不平整度適應(yīng)能力差等問題，不適用于重量大、惡劣海洋環(huán)境下設(shè)置沉井基礎(chǔ)調(diào)平施工。

3、為了解決上述技術(shù)問題，有專利號為“cn201510915457.x”的名為“一種適用于深水裸巖的設(shè)置式沉井基礎(chǔ)施工方法”的中國發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N沉井基礎(chǔ)施工方法，具體為：先進行水下爆破、清渣，將河床巖面開挖至完整巖層形成巖石基坑，同時在岸上制造沉井，沉井包括井壁和位于井壁內(nèi)側(cè)的多道底隔墻，每道底隔墻的底部均設(shè)有活動擋板，井壁之上接高一段擋水圍堰，并在每相鄰的兩道底隔墻之間安裝一個支撐調(diào)平支架，支撐調(diào)平支架包括支撐柱、限位箍、反力座和千斤頂，沉井制造完成后浮運至巖石基坑上方；沉井精確地設(shè)置在巖石基坑底部，首先向?qū)⒊辆木趦?nèi)注水，使沉井下沉至巖石基坑底部以上0.2m處，使用多根錨繩精確調(diào)整沉井的平面坐標和轉(zhuǎn)角，使沉井處于穩(wěn)定的漂浮狀態(tài)，其次解除支撐柱在井壁上的臨時吊掛，使其下落并支撐在巖石基坑底部，多個千斤頂協(xié)同頂緊反力座，繼續(xù)向井壁內(nèi)加注2m高的水以壓穩(wěn)沉井，并通過多個千斤頂精確調(diào)整沉井的豎直度，此時活動擋板在巖石基坑底部的頂壓下自動上、下伸縮，適應(yīng)巖石基坑底部的不平整度，保證兩側(cè)有效地隔離，最后在巖石基坑與井壁之間拋填碎石，固定沉井平面位置；利用沉井作為骨架和模板，進行多次灌注基礎(chǔ)混凝土，確保每次灌注后待混凝土達到設(shè)計強度后再進行下一次灌注；拆除錨繩、割除混凝土以上的支撐調(diào)平支架，抽干沉井內(nèi)的水，在無水環(huán)境下依次澆筑沉井蓋板及橋墩；拆除擋水圍堰，完成全部操作。該施工方法可以適應(yīng)巖石基坑底部的不平整度，達到將沉井精確地設(shè)置在巖石基坑底部的目的。但是該施工方法存在一些問題，即該施工方法還是需要對巖石底部進行處理，即便不是完全磨平，也是需要進行高精度的整平作業(yè)，以此構(gòu)建沉井施工的巖石基坑。另外，該施工方法適應(yīng)巖石基坑底部的方式是構(gòu)建很多的活動擋板，活動擋板不具備支撐作用，沉井浮重量仍僅依靠千斤頂支撐，井壁內(nèi)無法加注更多的水，則沉井浮重量小，較小的重量無法抵抗惡劣海洋環(huán)境下水流和波浪產(chǎn)生的水平作用力。同時這種活動擋板結(jié)構(gòu)在水下操作起來并沒有那么的容易，調(diào)節(jié)的精度是非常有限的，實際應(yīng)用中難以進行大范圍的推廣運用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置及調(diào)平方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，包括，

3、井壁，所述井壁是上下兩端開口的環(huán)狀圍堰結(jié)構(gòu)；

4、多個隔墻，所述隔墻兩端與井壁固定連接，多個隔墻縱橫交錯布置將井壁內(nèi)的空間劃分為多個相互獨立的井孔；

5、浮力調(diào)節(jié)單元，所述浮力調(diào)節(jié)單元設(shè)置于井壁和隔墻下部用于對浮力進行調(diào)節(jié)；

6、錨繩調(diào)節(jié)單元，所述錨繩調(diào)節(jié)單元設(shè)置于井壁上用于對井壁進行定位調(diào)節(jié)；

7、頂升調(diào)節(jié)單元，所述井壁下端設(shè)置有多個頂升調(diào)節(jié)單元，所述頂升調(diào)節(jié)單元在井壁完成定位著床后沿豎向伸縮抵緊巖基表面對井壁進行調(diào)平；

8、伸縮調(diào)節(jié)單元，所述井壁下端設(shè)置有多個伸縮調(diào)節(jié)單元，所述伸縮調(diào)節(jié)單元在井壁完成調(diào)平后沿豎向伸縮適應(yīng)巖基表面對井壁進行支撐。

9、根據(jù)本技術(shù)提供的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，所述伸縮調(diào)節(jié)單元包括，

10、外框，所述外框是固定在井壁下端的中空柱狀結(jié)構(gòu)，外框內(nèi)設(shè)置有注漿管；

11、隔板，所述隔板固定在外框內(nèi)，隔板上開設(shè)有排氣孔；

12、伸縮管；所述伸縮管是可伸縮連接于外框下端的中空柱狀結(jié)構(gòu)；

13、所述注漿管下端伸入伸縮管與隔板之間形成的密閉空腔內(nèi)在井壁完成調(diào)平后向密閉空腔內(nèi)注漿擠推伸縮管沿豎向伸展。

14、根據(jù)本技術(shù)提供的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，所述頂升調(diào)節(jié)單元包括，

15、頂升牛腿，所述頂升牛腿布置于井壁內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)；

16、頂升千斤頂，所述頂升千斤頂沿豎向布置，伸縮端與頂升牛腿的下端面連接。

17、根據(jù)本技術(shù)提供的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，每組頂升調(diào)節(jié)單元包括兩組頂升千斤頂，兩組頂升千斤頂以井壁中心線為中心對稱布置于井壁的內(nèi)外兩側(cè)。

18、根據(jù)本技術(shù)提供的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，所述浮力調(diào)節(jié)單元包括，

19、調(diào)節(jié)艙，所述調(diào)節(jié)艙是設(shè)置于井壁或是隔墻下端的具有充水空腔的鋼殼；

20、注水閥，所述注水閥設(shè)置于調(diào)節(jié)艙上用于控制外部水流進入到調(diào)節(jié)艙內(nèi)。

21、根據(jù)本技術(shù)提供的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，所述錨繩調(diào)節(jié)單元包括，

22、多根錨纜，所述多根錨纜按照兩兩一組的方式分布于井壁上，每組兩根錨纜以井壁中心線為中心兩兩相對布置，錨纜端部固定在井壁上端。

23、根據(jù)本技術(shù)提供的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置，還包括控制單元；所述控制單元包括，

24、導(dǎo)航模塊，所述導(dǎo)航模塊設(shè)置于井壁上端用于監(jiān)測井壁的實時位置；

25、傾角儀，所述傾角儀設(shè)置于井壁外側(cè)用于實時監(jiān)測隔墻的傾斜角度；

26、液位計，所述液位計設(shè)置于調(diào)節(jié)艙內(nèi)用于實時監(jiān)測調(diào)節(jié)倉內(nèi)液位。

27、本技術(shù)還提供一種設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平方法，所述調(diào)平方法使用上述的一種適用于巖基的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置進行操作，包括，

28、在工廠組裝設(shè)置基礎(chǔ)，將設(shè)置基礎(chǔ)運輸至施工水域，調(diào)節(jié)設(shè)置基礎(chǔ)的位置使其處于設(shè)定位置；

29、調(diào)節(jié)設(shè)置基礎(chǔ)浮力，使井壁下端著床到基巖表面；

30、對井壁進行調(diào)平，調(diào)平完成后，基于伸縮調(diào)節(jié)單元在維持井壁水平狀態(tài)情況下將井壁承重切換至伸縮調(diào)節(jié)單元；

31、增大設(shè)置基礎(chǔ)的重量，使井壁穩(wěn)定的支撐在基巖表面，完成下放施工。

32、根據(jù)本技術(shù)提供的一種設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平方法，所述基于伸縮調(diào)節(jié)單元在維持井壁水平狀態(tài)情況下將井壁承重切換至伸縮調(diào)節(jié)單元的方法包括：通過井壁下端安裝的外框中的注漿管向外框內(nèi)的伸縮管注漿，在注漿壓力下伸縮管沿豎向向下伸展，直至伸縮管的下端抵緊在基巖表面，待漿液凝固后，調(diào)節(jié)頂升調(diào)節(jié)單元，使井壁的承重切換至伸縮管和外框。

33、根據(jù)本技術(shù)提供的一種設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平方法，所述調(diào)節(jié)設(shè)置基礎(chǔ)浮力的方法包括：向井壁下端和隔墻下端的調(diào)節(jié)艙內(nèi)注水，使設(shè)置基礎(chǔ)的浮力逐漸減小，直至井壁下端與基巖表面接觸。

34、本技術(shù)的優(yōu)點有：1、本技術(shù)的設(shè)置基礎(chǔ)調(diào)平裝置和調(diào)平方法簡單，操作使用方便，具備浮力調(diào)節(jié)自動著床的功能，可以對設(shè)置基礎(chǔ)進行自動調(diào)平，后續(xù)能夠利用伸縮調(diào)節(jié)的方式將設(shè)置基礎(chǔ)固定在巖基表面，通過多個伸縮調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)不同地形的巖基，本技術(shù)的設(shè)置基礎(chǔ)施工時，無需對巖基表面進行整平處理，就能很好的適應(yīng)不同平整度的巖石地基，施工效率得到了大幅度提升，施工難度大幅度降低，具有極大的推廣價值；

35、2、本技術(shù)的伸縮調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)簡單，井壁下端均勻布置有多個伸縮調(diào)節(jié)單元，每個伸縮調(diào)節(jié)單元是通過注漿的方式進行伸縮的，能夠主動對基巖表面進行適應(yīng)，相較于傳統(tǒng)的被動適應(yīng)方式，本技術(shù)的這種伸縮調(diào)節(jié)方式可行性更好，操作更加簡單，對基巖適應(yīng)的效果更好，方便對井壁的支撐，調(diào)平支撐的效果極好；

36、3、本技術(shù)的頂升調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)簡單，利用頂升千斤頂對頂升牛腿進行頂推操作，就可以基于基巖的反作用力對井壁進行調(diào)平操作，做個頂升千斤頂協(xié)同作業(yè)就能夠很好的對井壁進行調(diào)平，操作簡單，使用方便；

37、4、本技術(shù)的每組頂升調(diào)節(jié)單元包括兩組頂升千斤頂，分置于井壁的內(nèi)外兩側(cè)，這樣的布置結(jié)構(gòu)避免了單側(cè)頂升容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，提升了井壁調(diào)平操作的穩(wěn)定性；

38、5、本技術(shù)通過向中空的調(diào)節(jié)艙內(nèi)注水達到改變浮力的效果，調(diào)節(jié)起來非常的方便，操作非常的簡單，能夠方便對設(shè)置基礎(chǔ)的著床操作；

39、6、本技術(shù)通過錨纜對設(shè)置基礎(chǔ)進行定位操作，錨纜結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠快速度井壁進行定位操作，對井壁的定位固定非常的容易；

40、7、本技術(shù)還設(shè)置有檢測控制單元，通過實時對坐標范圍進行檢測，能夠便于對井壁的定位，通過傾角儀的監(jiān)測能夠方便對井壁的調(diào)平，通過液位計的監(jiān)測能夠計算浮力的變化情況，配合著床操作，大幅度提升了整個設(shè)置基礎(chǔ)操作的智能化程度；

41、8、本技術(shù)還提供一種施工方法，本技術(shù)的施工方法非常的簡單，無需對巖基表面進行整平即可完成設(shè)置基礎(chǔ)的快速精確施工，整體操作簡單，施工效率極高，施工精度有保證；

42、9、本技術(shù)對井壁支撐的方式非常簡單，通過注漿的方式調(diào)節(jié)伸縮管的伸出長度，利用伸縮管支撐在基巖上對設(shè)置基礎(chǔ)進行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)的方式簡單，調(diào)平處理的效率極高，施工難度得到了極大的降低；

43、10、本技術(shù)的控制設(shè)置基礎(chǔ)浮力的方式非常簡單，通過向調(diào)節(jié)艙內(nèi)注水即可，整體操作起來效率極高，極大促進了井壁著床的進行。

44、本技術(shù)利用頂升調(diào)平和注漿伸縮支撐的方式，實現(xiàn)了不平整巖基條件下設(shè)置基礎(chǔ)的精確調(diào)平和支撐轉(zhuǎn)換，避免了碎石層降低設(shè)置技術(shù)的承載性能，也避免了對巖基進行高精度整平作業(yè)，功效高、成本低；

45、本技術(shù)伸縮支撐采用外框嵌套伸縮管的方式進行支撐轉(zhuǎn)換作業(yè)，通過適配頂升千斤頂行程，可適應(yīng)不同巖面高差情況，對基巖不平整度適應(yīng)能力強；

46、本技術(shù)采用調(diào)平智能控制軟件進行調(diào)平作業(yè)，對調(diào)平施工全過程進行智能監(jiān)控，注水作業(yè)和調(diào)平作業(yè)為遠程集中控制，作業(yè)方式更為智能、安全、精確。