CN107338760A - 一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构及其建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，包括一陆域地坪结构以及围在陆域地坪结构外的码头前沿，码头前沿包括一由至少10个沉箱依次排布相连而成的沉箱结构，沉箱横纵向均设有至少3个仓格，沉箱的仓格的顶部被混凝土密封，用于密封沉箱的仓格的顶部的混凝土构成封顶层；封顶层的上方固定有上部面板结构；上部面板结构包括由混凝土浇筑而成的面层，面层覆盖在封顶层的上方，上部面板结构还包括固定在面层上的轨道钢梁；相邻的两个上部面板结构之间设有伸缩缝结构；本发明还公开了一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法。本发明的码头前沿连为一个整体，使沉箱码头结构更为稳定牢固。
Description
技术领域
本发明涉及港口码头领域，具体涉及一种沉箱码头结构及其建造方法。
背景技术
随着水运市场蓬勃发展和港口基础设施规模化建设，码头建造也日益变得大型化、深水化，随之，沉箱码头的应用也越来越多、越来越广。然而，这些转变同时也对码头结构的设计理念、建造方法、建设工期均提出了更高要求。
在低潮差、开敞式海域建设港口，使用常规的低潮差港区岸壁沉箱码头结构，施工难度大，安装精度要求高，但往往还是会出现沉降位移不均匀，沉箱结构距离偏差等现象，继而导致沉箱码头结构的局部严重受损，带来施工及使用的不安全隐患，如果能找到一种适宜的沉箱码头结构，能够规避恶劣海况条件等外部条件带来的不良影响，则可以进而解决常规施工方法存在的弊病。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，以解决上述技术问题。
本发明的另一目的在于提供一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，包括一陆域地坪结构以及围在所述陆域地坪结构外的码头前沿，其特征在于，所述码头前沿包括一由至少10个沉箱依次排布相连而成的沉箱结构，所述沉箱横纵向均设有至少3个仓格，所述沉箱的仓格的顶部被混凝土密封，用于密封所述沉箱的仓格的顶部的混凝土构成封顶层；
所述封顶层的上方固定有上部面板结构；
所述上部面板结构包括由混凝土浇筑而成的面层，所述面层覆盖在所述封顶层的上方，所述上部面板结构还包括固定在所述面层上的轨道钢梁；
相邻的两个上部面板结构之间设有伸缩缝结构；所述伸缩缝结构包括一剪力钢棒，所述剪力钢棒的两端分别嵌入相邻的两个面层内。
本发明相对于常规的低潮差港区岸壁沉箱码头结构，通过沉箱码头结构、封顶层、上部面板结构，以及伸缩缝结构将码头前沿连为一个整体，使沉箱码头结构更为稳定牢固；同时连为一体的结构放宽了对沉箱安放精度的要求，增强了施工期间和使用期间码头前沿结构的安全，提升了结构对开敞式港区码头建设的适应性。剪力钢棒主要用于限制岸壁沉箱码头结构的不均匀沉降，以控制码头面以上的轨道、廊道、大型房屋等设施均处于使用安全范围内。
所述封顶层与所述面层之间设有一混凝土浇筑而成的找平层，所述找平层位于所述沉箱靠近海域的仓格的上方。沉箱结构、找平层，与上部的面层结合形成直立岸壁，实现挡土功能。
一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，还包括停靠船只用辅助结构，所述停靠船只用辅助结构包括靠船构件，所述靠船构件位于所述找平层靠近海域的一侧，所述找平层靠近所述陆域地坪结构的一侧设有靠构加固段。靠构加固段可以加大靠船构件的结构断面尺度，确保施工期靠船构件稳定并维持其安装后精度。
相邻的两个所述靠船构件之间设有挂构，所述靠船构件与所述挂构之间设有构件后浇带。构件后浇带使靠船构件和挂构连接，使码头前沿进一步形成整体，增强了码头前沿受船舶力的稳定性和安全性，并形成码头前沿掩护结构，提高码头上部后续结构陆上施工便利性。
所述靠船构件和所述挂构的底高程优选位于同一标高。
所述靠船构件上还可以固定有橡胶护舷。所述面层还包括系船柱预埋件，系船柱预埋件部分嵌入所述面层的混凝土中。
沉箱底部优选坐落在暗基床上。以通过沉箱用来承受沉箱结构墙后回填土体产生的土压力和上部结构传递的使用荷载。所述沉箱结构的持力层为砂质黏土层。
剪力钢棒外包覆有装满黄油的PVC管。
低潮差港区岸壁沉箱码头结构所在的港区位于开敞式和低潮差海域。
所述码头前沿与所述陆域地坪结构之间填充有回填料。还可以填充有沉箱墙后倒滤结构。所述回填料优选中粗砂或抛石棱体。
一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，包括码头前沿施工、陆域地坪结构施工，其特征在于，码头前沿施工步骤如下：
1）暗基床处理：基槽开挖、基床抛石、基床整平；
2）预制沉箱：在预制厂制作沉箱；
3）安装沉箱结构：将沉箱运至安装地点，向箱内注水时沉箱下沉至底部抵住暗基床，然后在沉箱内抛填回填料，再用混凝土将沉箱仓格的顶部密封，形成封顶层；
4）施工上部面板结构：先在封顶层上放包括剪力钢棒在内的伸缩缝结构，然后，在封顶层的上现浇混凝土，施工面层的同时，将剪力钢棒的两端分别固定在相邻的两个面层之间，在面层上固定轨道钢梁。
步骤3）除包括31）外，
31）安装沉箱结构：将沉箱运至安装地点，向箱内注水时沉箱下沉至底部抵住暗基床，然后在沉箱内抛填回填料，再用混凝土将沉箱仓格的顶部密封，形成封顶层；
步骤3）还包括如下：
32）制作沉箱墙后倒滤结构及回填料；
33）现浇混凝土找平层；
34）定位、安装预制靠船构件、预制挂构；
35）现浇靠构加固段、构件后浇带；
36）埋设码头附属设施-橡胶护舷、系船柱预埋件。
步骤4）中，面层分两次浇筑，现浇筑一层混凝土，形成面层下层，接着，安放轨道钢梁，然后再浇筑一层混凝土，形成面层上层，此时，轨道钢梁会部分嵌入面层上层的混凝土中，从而免去固定的麻烦，而且相比于后固定的方式，固定更加牢固。
步骤4）后，安装码头橡胶护舷。
陆域地平坪结构的施工在码头前沿施工结束后进行。
有益效果：本发明采用对码头岸壁结构进行切割分段分类处理的办法，通过预制靠船构件、预制挂构、现浇后浇带等措施，成功避免水下水下混凝土施工，实现了沉箱以上全陆上施工，大大缩短了工期，提高了施工安全性，确保了结构使用安全性，节约了建设成本。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明：
图1为本发明的一种剖视图；
图2为本发明的一种正视图；
图3为本发明的一种俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1、图2和图3，一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，包括一陆域地坪结构14以及围在陆域地坪结构外的码头前沿，码头前沿包括一由至少10个沉箱1依次排布相连而成的沉箱结构，沉箱1横纵向均设有至少3个仓格，沉箱1的仓格的顶部被混凝土13密封，用于密封沉箱1的仓格的顶部的混凝土13构成封顶层；封顶层的上方固定有上部面板结构8；上部面板结构8包括由混凝土浇筑而成的面层，面层覆盖在封顶层的上方，上部面板结构8还包括固定在面层上的轨道钢梁7；相邻的两个上部面板结构8之间设有伸缩缝结构9；伸缩缝结构9包括一剪力钢棒，剪力钢棒的两端分别嵌入相邻的两个面层内。
本发明相对于常规的低潮差港区岸壁沉箱码头结构，通过沉箱码头结构、封顶层、上部面板结构，以及伸缩缝结构将码头前沿连为一个整体，使沉箱码头结构更为稳定牢固；同时连为一体的结构放宽了对沉箱安放精度的要求，增强了施工期间和使用期间码头前沿结构的安全，提升了结构对开敞式港区码头建设的适应性。剪力钢棒主要用于限制岸壁沉箱码头结构的不均匀沉降，以控制码头面以上的轨道、廊道、大型房屋等设施均处于使用安全范围内。
封顶层与面层之间设有一混凝土浇筑而成的找平层2，找平层2位于沉箱1靠近海域的仓格的上方。沉箱结构、找平层2，与上部的面层结合形成直立岸壁，实现挡土功能。
一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，还包括停靠船只用辅助结构，停靠船只用辅助结构包括靠船构件3，靠船构件3位于找平层2靠近海域的一侧，找平层2靠近陆域地坪结构14的一侧设有靠构加固段6。靠构加固段6可以加大靠船构件3的结构断面尺度，确保施工期靠船构件稳定并维持其安装后精度。
相邻的两个靠船构件3之间设有挂构4，靠船构件3与挂构4之间设有构件后浇带5。构件后浇带5使靠船构件3和挂构4连接，使码头前沿进一步形成整体，增强了码头前沿受船舶力的稳定性和安全性，并形成码头前沿掩护结构，提高码头上部后续结构陆上施工便利性。靠船构件3和挂构4的底高程优选位于同一标高。靠船构件3上还可以固定有橡胶护舷10。面层还包括系船柱11预埋件，系船柱11预埋件部分嵌入面层的混凝土中。
沉箱1底部优选坐落在暗基床16上。以通过沉箱1用来承受沉箱结构内侧回填土体产生的土压力和上部结构传递的使用荷载。沉箱结构的持力层为砂质黏土层。剪力钢棒外包覆有装满黄油的PVC管。低潮差港区岸壁沉箱码头结构所在的港区位于开敞式和低潮差海域。码头前沿与陆域地坪结构14之间填充有回填料15。还可以填充有沉箱墙后倒滤结构12。回填料15优选中粗砂或抛石棱体。
一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，包括码头前沿施工、陆域地坪结构施工，码头前沿施工步骤如下：
1）暗基床16处理：基槽开挖、基床抛石、基床整平；
2）预制沉箱1：在预制厂制作沉箱1；
3）安装沉箱结构：将沉箱1运至安装地点，向箱内注水时沉箱1下沉至底部抵住暗基床16，然后沉箱内抛填回填料17，再用混凝土13将沉箱仓格的顶部密封，形成封顶层；
4）施工上部面板8结构：先在封顶层上放包括剪力钢棒在内的伸缩缝结构9，然后，在封顶层的上现浇混凝土，施工面层的同时，将剪力钢棒的两端分别固定在相邻的两个面层之间，在面层上固定轨道钢梁7。
步骤3）中，沉箱1可以通过半潜驳托运到安装现场，再通过驳船顶推至安装地点。
步骤2）预制沉箱1的同时，还可以预制靠船构件3、预制挂构4、制作轨道钢梁7。
步骤3）结束后，步骤4）开始前，还可以增加步骤32），制作沉箱墙后倒滤结构12及回填料15。沉箱墙后倒滤结构12是位于沉箱1靠近海岸侧的一层倒滤层，目的是为了防止沉箱1后方的回填料15渗漏。沉箱墙后倒滤结构12施作完成后，通过自卸卡车将回填料15抛填至沉箱1后方，抛填顺序为从沉箱1后沿向岸侧陆域推进。
还可以增加步骤33）现浇混凝土找平层2。找平层2，施作之前应对沉箱1安放后实际顶标高与沉箱1设计顶标高比对，对于安放后沉箱1顶实际高程低于设计标高，须进行沉箱1前壁顶部植筋，将该处结构与找平层2结构一并施作至预制构件安放设计高程；对于安放后沉箱1顶实际高程高于设计标高，则须提高部分区域预制构件安放设计高程，并应调整该区域预制构件局部结构厚度（应重新验算调整后的预制构件抗倾覆稳定性以及其承载能力），找平层2同时施作至调整后的预制构件安放设计高程；
还可以增加步骤34）定位、安装预制靠船构件3、预制挂构4。靠船构件3、挂构4最好是在预制厂预制完成后，通过平板车运输到安装现场，再通过岸上吊机进行安装。安装靠船构件3前对构件前沿线进行精确定位；预制构件安装采用陆上起重设备，在施工通道上作业。
还可以增加步骤35）现浇靠构加固段6、构件后浇带5。还可以增加步骤36）埋设码头附属设施-橡胶护舷10、系船柱11预埋件。
步骤4）中，面层可以分两次浇筑，现浇筑一层混凝土，形成面层下层，接着，安放轨道钢梁7，然后再浇筑一层混凝土，形成面层上层，此时，轨道钢梁会部分嵌入面层上层的混凝土中，从而免去固定的麻烦，而且相比于后固定的方式，固定更加牢固。在安放轨道钢梁7的同时，可以安装码头功能性预埋件。
步骤4）后，还可以增加安装码头橡胶护舷10的步骤。安装码头橡胶护舷10通过陆上起重设备吊装，由潜水员将螺栓拧入靠船构件9预埋螺栓孔。
陆域地坪结构14的施工可以在码头前沿施工结束后进行。
有益效果：本发明采用对码头岸壁结构进行切割分段分类处理的办法，通过预制靠船构件、预制挂构、现浇后浇带等措施，成功避免水下水下混凝土施工，实现了沉箱以上全陆上施工，大大缩短了工期，提高了施工安全性，确保了结构使用安全性，节约了建设成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，包括一陆域地坪结构以及围在所述陆域地坪结构外的码头前沿，其特征在于，所述码头前沿包括一由至少10个沉箱依次排布相连而成的沉箱结构，所述沉箱横纵向均设有至少3个仓格，所述沉箱的仓格的顶部被混凝土密封，用于密封所述沉箱的仓格的顶部的混凝土构成封顶层；
所述封顶层的上方固定有上部面板结构；
所述上部面板结构包括由混凝土浇筑而成的面层，所述面层覆盖在所述封顶层的上方，所述上部面板结构还包括固定在所述面层上的轨道钢梁；
相邻的两个上部面板结构之间设有伸缩缝结构；所述伸缩缝结构包括一剪力钢棒，所述剪力钢棒的两端分别嵌入相邻的两个面层内。
2.根据权利要求1所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，其特征在于：所述封顶层与所述面层之间设有一混凝土浇筑而成的找平层，所述找平层位于所述沉箱靠近海域的仓格的上方。
3.根据权利要求2所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，其特征在于：还包括停靠船只用辅助结构，所述停靠船只用辅助结构包括靠船构件，所述靠船构件位于所述找平层靠近海域的一侧，所述找平层靠近所述陆域地坪结构的一侧设有靠构加固段。
4.根据权利要求3所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，其特征在于：相邻的两个所述靠船构件之间设有挂构，所述靠船构件与所述挂构之间设有构件后浇带，所述靠船构件和所述挂构的底高程优选位于同一标高。
5.根据权利要求4所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构，其特征在于：所述靠船构件上固定有橡胶护舷；
所述面层还包括系船柱预埋件，系船柱预埋件部分嵌入所述面层的混凝土中。
6.一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，包括码头前沿施工、陆域地平坪结构施工，其特征在于，码头前沿施工步骤如下：
暗基床处理：基槽开挖、基床抛石、基床整平；
预制沉箱：在预制厂制作沉箱；
安装沉箱结构：将沉箱运至安装地点，向箱内注水时沉箱下沉至底部抵住暗基床，然后沉箱内抛填回填料，再用混凝土将沉箱仓格的顶部密封，形成封顶层；
施工上部面板结构：先在封顶层上放包括剪力钢棒在内的伸缩缝结构，然后，在封顶层的上现浇混凝土，施工面层的同时，将剪力钢棒的两端分别固定在相邻的两个面层之间，在面层上固定轨道钢梁。
7.根据权利要求6所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，其特征在于：步骤3）除包括31）外，
安装沉箱结构：将沉箱运至安装地点，向箱内注水时沉箱下沉至底部抵住暗基床，然后沉箱内抛填回填料，再用混凝土将沉箱仓格的顶部密封，形成封顶层；
步骤3）还包括如下：
制作沉箱墙后倒滤结构及回填料；
现浇混凝土找平层；
34）定位、安装预制靠船构件、预制挂构；
35）现浇靠构加固段、构件后浇带；
36）埋设码头附属设施-橡胶护舷、系船柱预埋件。
8.根据权利要求6所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，其特征在于：步骤4）中，面层分两次浇筑，现浇筑一层混凝土，形成面层下层，接着，安放轨道钢梁，然后再浇筑一层混凝土，形成面层上层，此时，轨道钢梁会部分嵌入面层上层的混凝土中，从而免去固定的麻烦，而且相比于后固定的方式，固定更加牢固。
9.根据权利要求6所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，其特征在于：步骤4）后，安装码头橡胶护舷。
10.根据权利要求6所述的一种低潮差港区岸壁沉箱码头结构的建造方法，其特征在于：陆域地坪结构的施工在码头前沿施工结束后进行。
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