CN106192882B - 双向十字透空组合型式系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向十字透空组合型式系统，包括至少一个沉箱，每个沉箱的内侧设置两片隔墙，沉箱安置在基床上，其中沉箱的外壁上设置数排间隔排列的消浪孔，每片隔墙上也设置数排间隔排列的消浪孔，消浪孔供海水通过；沉箱的顶部设置混凝土盖板一，混凝土盖板一顶部安装混凝土盖板二，其中混凝土盖板一和混凝土盖板二之间形成有供海水通过的通道；其中混凝土盖板二之间通过面板互相连通。本发明可以通过上下双层的竖向透浪孔，也可以通过上下双层的墩柱之间的水平空间形成的通道，从而达到波浪的竖向和水平的双向十字透流，并通过透流后水体间的相互作用达到降低波浪水平力和波浪雍高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种双向十字透空组合型式系统。
背景技术
在我国经济中高速增长的时期，原油、煤炭、矿石等大宗散货进口在较长一段时间内仍保持相当数量需求。多年来，我国经过大规模港口建设，掩护条件良好、建设条件优良的深水岸线大多已经开发利用，逐步转入其他可利用岸线区域建设。
我国辽宁、山东、福建、广东、广西等大量海岸线区域为岩石地基，在岩石地基上建设重力式码头结构，具有投资节省、耐久性好等优点。随着船舶大型化趋势和降低物流成本需求，在现有的岸线资源条件下，势必向外海发展建设开敞式码头，因而岩基、大浪水域建设码头的技术方案优化的重要性日益凸显。
但是现有技术中在较大的波浪荷载作用下，仍需要较大的结构尺寸以满足稳定性要求，使得结构投资仍然较高，施工难度仍然较大，且由于码头采用半实体结构，波浪反射仍然较强烈，仍需要适当抬高码头顶面高程并减少码头作业天数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种结构相对简单，投资小、码头的实体结构尺寸相对较小的结构。实现上述目的的技术方案如下：
双向十字透空组合型式系统，其特征在于：包括至少一个沉箱，每个沉箱的内侧设置两片隔墙，沉箱安置在基床上，其中沉箱的外壁上设置数排间隔排列的消浪孔，每片隔墙上也设置数排间隔排列的消浪孔，消浪孔供海水通过；其中，沉箱的顶部和隔墙的顶部设置混凝土盖板一，混凝土盖板一顶部安装混凝土盖板二，其中混凝土盖板一和混凝土盖板二之间形成有供海水通过的通道；
其中混凝土盖板二与隔墙之间通过面板和/或墩柱互相连接。
优选的，其中，高程-5.0m～2.0m间、在沉箱外壁上设置三排消浪孔。
优选的，沉箱外壁上的每排消浪孔为十六个直径为1.20m的圆形消浪孔。
优选的，每片隔墙上设置12个、高度为1.20m的椭圆形的消浪孔。
优选的，沉箱内高程-5.0m以下、在沉箱内回填10～100kg块石，块石顶部铺设栅栏板进行防护。
优选的，所述混凝土盖板一和混凝土盖板二结构对称，其中混凝土盖板一大体呈一具有轴孔的圆柱体结构，以轴孔为圆心、在圆柱体的端面上设置十字或者X字凹槽，其中混凝土盖板一和混凝土盖板二的凹槽相对设置，相对设置的凹槽形成海水通过的水平通道，轴孔形成竖向的通道，水平通道和/或竖向通道形成十字透空结构。
优选的，所述沉箱为四个，每两个沉箱为一排，两排沉箱前后平行的设置。
优选的，沉箱底为10～100kg抛石基床，并采用200～300kg块石护底，持力层为中风化岩石。
本发明中，海水首先通过沉箱外壁的消浪孔进入沉箱内，或海水进入十字透空结构内，沉箱内的海水通过混凝土盖板一和混凝土盖板二之间的水平的通道和竖向的通道排出，十字透空结构内的海水也能够进入沉箱内，海水运动的过程中，不停在沉箱和十字透空结构内形成循环。
本发明结构简单，造价低，且通过覆盖在沉箱顶部的混凝土盖板的轴孔向上透出；作用于沉箱上部混凝土结构的波浪，既可以通过上下双层的混凝土盖板竖向通道，也可以通过上下双层的墩柱之间的水平空间通道，达到波浪的竖向和水平的双向十字透流，并通过透流后水体间的相互作用达到降低波浪水平力和波浪雍高的效果。
附图说明
图1为本发明示意图；
图2为本发明示意图；
图3为图2的局部放大图；
图4为图2的局部放大图；
图5为图2的局部放大图；
图6为本发明俯视图；
图7为本发明海水走势图；
图8为本发明海水走势图；
图9为图8的局部放大图；
图10为图8的局部放大图；
图11为混凝土盖板示意图；
附图序号说明：沉箱1、隔墙2、消浪孔3、栅栏板4、混凝土盖板一5、混凝土盖板二6、凹槽7、扇形墩柱8、面板9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明。
图中，双向十字透空组合型式系统，包括至少一个沉箱，沉箱截面为圆形，本发明中以四个沉箱为例进行说明，每两个沉箱为一排，两排沉箱前后平行的设置，沉箱1形成码头工作平台。
每个沉箱1的内侧设置两片隔墙2，两片隔墙2可以紧密排列在一起，隔墙2帮助分散压制在沉箱1上的压力，加强工作平台的强度，沉箱1安置在基床上，基床为10～100kg抛石基床，并采用200～300kg块石护底，持力层为中风化岩石，而沉箱1可以采用直径为16.75m的空心圆柱体。其中沿着沉箱1的圆周方向设置数排间隔排列的消浪孔3，每片隔墙上也设置数排间隔排列的消浪孔3，消浪孔3供海水通过。
本发明中，沉箱1上的消浪孔3间隔的设置三排，每排间隔均匀的或者不均匀的沿着沉箱的圆周进行排列，三排的消浪孔3位于沉箱高程-5.0m～2.0m之间。优选沉箱1外壁上的消浪孔3为圆形的，且每排消浪孔3为十六个直径为1.20m的圆形消浪孔。沉箱1内高程-5.0m以下回填10～100kg块石，块石顶面铺设栅栏板4进行防护，块石加强沉箱直立的稳固度，分散沉箱1上的部分压力。沉箱1的顶部与隔墙2的顶部平齐。
隔墙2可以是两块十字形或X型交叉的混凝土墙体，每片隔墙2上也设置三排消浪孔3，每排设置四个消浪孔3，每排消浪孔3可以间隔均匀的或者不均匀的排列，隔墙2上的消浪孔3的形状优选为椭圆形的，其中椭圆形消浪孔3的长轴优选为2.4米，短轴为1.2米，采用这样的结构可以减弱海水对隔墙的冲击力，本发明中隔墙2和沉箱1上的每排消浪孔3的高度平齐。沉箱1和隔墙2上、在消浪孔的下部设置数个泄水孔10。
沉箱内高程-5.0m以下、在沉箱内回填10～100kg块石，块石顶部铺设栅栏板进行防护，回填的块石可以增加沉箱1的稳固性。
每个沉箱1的顶部和隔墙2的顶部设置混凝土盖板一5，混凝土盖板一5顶部安装混凝土盖板二6，其中混凝土盖板一5和混凝土盖板二6之间形成有供海水通过的水平的通道和竖向通道。
所述混凝土盖板一5和混凝土盖板二6结构对称，其中混凝土盖板一5大体呈一具有轴孔的圆柱体结构，轴孔形成透浪孔，透浪孔形成竖向的海水通道。以轴孔为圆心、在圆柱体的端面上设置十字或者X字凹槽7，其中混凝土盖板一5和混凝土盖板二6的凹槽相对设置，相对设置的凹槽使混凝土盖板一5和混凝土盖板二6之间的水平的海水通道形成双向十字透空结构，形成海水通过的通道，凹槽7将圆柱体的端面分割成四个独立的扇形墩柱8，混凝土盖板一5和混凝土盖板二6通过四根扇形现浇混凝土墩柱连接在一起。采用开孔圆沉箱和双向十字透空结构组合型式可以降低波浪水平力和波浪雍高，从而缩减结构横向尺度，降低码头顶面高程，改善码头前沿泊稳条件，节省工程投资。
混凝土盖板一5和混凝土盖板二6分别固定在沉箱1上之后，四个混凝土盖板二6之间通过扇形墩柱8和面板9连通在一起，面板9的形成通过浇注混凝土而成。
工作平台顶面、前排两个沉箱之间、在码头前沿设置后张预应力输油臂支承T型梁(图中未示出)，其后设置后张预应力矩形梁(图中未示出)，以适应较多的上部设备基础埋件。前后排沉箱之间设置预制钢筋混凝土面板。
波浪产生的能量大部分集中于水位附近，因而本发明的消能结构主要集中于水位上下一倍波高左右之间，此部分高度集中了波浪能量的50％以上。
海水进入沉箱的波浪可以直接通过沉箱的消浪孔进入，也可以通过覆盖在沉箱顶部的混凝土盖板一5和混凝土盖板二6的通道和透浪孔向上透出；作用于沉箱上部混凝土结构的波浪，既可以通过上下双层的竖向透浪孔，也可以通过上下双层的墩柱之间的水平空间形成的通道，从而达到波浪的竖向和水平的双向十字透流，并通过透流后水体间的相互作用达到降低波浪水平力和波浪雍高的效果。
物理模型实验表明，采用开孔圆沉箱基础与双向十字透空上部结构组合型式，较单纯采用开孔圆沉箱基础，减少波浪雍高16％，减少总波浪水平力10％，表明开孔圆沉箱基础和双向十字透空上部结构组合型式具有较好的改善效果。
具体的海水的走势图可以参考图7-图11。
以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。
Claims (8)
1.双向十字透空组合型式系统，包括至少一个沉箱，每个沉箱的内侧设置两片隔墙，沉箱安置在基床上，其中沉箱的外壁上设置数排间隔排列的消浪孔，每片隔墙上也设置数排间隔排列的消浪孔，消浪孔供海水通过；
其中，沉箱的顶部和隔墙的顶部设置混凝土盖板一，混凝土盖板一顶部安装混凝土盖板二，其中混凝土盖板一和混凝土盖板二之间形成有供海水通过的通道；
其中混凝土盖板二与隔墙之间通过面板和/或墩柱互相连接，其特征在于：所述混凝土盖板一和混凝土盖板二结构对称，其中混凝土盖板一呈一具有轴孔的圆柱体结构，以轴孔为圆心、在圆柱体的端面上设置十字或者X字凹槽，其中混凝土盖板一和混凝土盖板二的凹槽相对设置，相对设置的凹槽形成海水通过的水平通道，轴孔形成竖向的通道，水平通道和/或竖向通道形成十字透空结构。
2.根据权利要求1所述的双向十字透空组合型式系统，其特征在于：其中，高程-5.0m～2.0m间、在沉箱外壁上设置三排消浪孔。
3.根据权利要求2所述的双向十字透空组合型式系统，其特征在于：沉箱外壁上的每排消浪孔为十六个直径为1.20m的圆形消浪孔。
4.根据权利要求1所述的双向十字透空组合型式系统，其特征在于：每片隔墙上设置12个、高度为1.20m的椭圆形的消浪孔。
5.根据权利要求1所述的双向十字透空组合型式系统，其特征在于：沉箱内高程-5.0m以下、在沉箱内回填10～100kg块石，块石顶部铺设栅栏板进行防护。
6.根据权利要求1所述的双向十字透空组合型式系统，其特征在于：所述沉箱为四个，每两个沉箱为一排，两排沉箱前后平行的设置。
7.根据权利要求1所述的双向十字透空组合型式系统，其特征在于：沉箱底为10～100kg抛石基床，并采用200～300kg块石护底。
8.双向十字透空组合型式系统的工作方式，其特征在于：首先在基床上安装沉箱，沉箱的内侧设置两片隔墙，沉箱的外壁和隔墙上设置数排间隔排列的消浪孔，沉箱的顶部和隔墙的顶部设置混凝土盖板一，混凝土盖板一顶部安装混凝土盖板二，混凝土盖板一和混凝土盖板二之间形成有供海水通过的通道，混凝土盖板一和混凝土盖板二的轴孔形成竖向的通道，混凝土盖板一和混凝土盖板二的端面上设置凹槽，凹槽形成水平通道，水平通道和/或竖向通道形成十字透空结构，其中，海水通过沉箱外壁的消浪孔进入沉箱内，或海水进入十字透空结构内，
沉箱内的海水通过混凝土盖板一和混凝土盖板二之间的水平的通道和竖向的通道排出，十字透空结构内的海水也能够进入沉箱内，海水运动的过程中，不停在沉箱和十字透空结构内形成循环。
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