CN109736260A - U型码头及施工安装方法 - Google Patents

Abstract

一种U型码头，其特征在于，具有平行布置的两侧码头主体，两侧码头主体的一端设置防波堤，另一端安装防波浪坞门；其中，所述的码头主体采用栈桥式结构,码头桥墩采用带有桩孔的沉箱构成；码头主体是在码头桥墩上安装钢结构或钢筋混凝土预制梁板构成的,码头主体上表面铺设有大机行走轨道，用于装卸船机顺码头岸线纵向行走；所述的带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体，沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱；所述桩孔内设置有钢桩，不同桩孔内的钢桩通过钢梁穿过连接孔相连接；包括多面体的固定座及其迎浪面的破浪柱；本发明的U型码头大幅度提高了船舶在港口的装卸效率,且节省了投资，降低了施工难度。

Description

U型码头及施工安装方法

技术领域

本发明涉及大型集装箱船舶装卸作业和大型干散货船舶装卸作业的码头设计，特别是属于一种U型码头的结构设计及施工安装方法。

背景技术

无论是集装箱运输船舶,还是干散货运输船舶的大型化趋势越来越快,集装箱干线船舶的运输能力已达到18000-24000TEU。大型干散货船舶已达到40万吨。船舶大型化不仅对港口码头的水深及岸线长度提出了要求,而且对在港口的装卸效率提出了更高的要求。现行的顺岸式码头的靠泊单边装卸作业的方式,无论其单机效率怎么提高,其船舶在港口的装卸作业效率所能提高的幅度都极其有限,港口的岸线资源的利用率,也无法成倍增加。同时,船舶大型化要求码头前沿水深、航道水深更深,港口原有的航道和港池水深都难以满足大型及超大型船舶进出港口的条件。无论是新建还是在原有基础上改造,其投资都非常巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种U型码头及施工安装方法，将现行的顺岸式码头设计改成垂直于堆场的U型布置,达到被装卸作业船舶两侧同时进行装卸作业的目的。

本发明所提供的U型码头，其特征在于，具有平行布置的两侧码头主体，两侧码头主体的一端设置防波堤，另一端安装防波浪坞门；其中，

所述的码头主体采用栈桥式结构,码头桥墩采用带有桩孔的沉箱构成；码头主体是在码头桥墩上安装钢结构或钢筋混凝土预制梁板构成的, 码头主体上表面铺设有大机行走轨道，用于装卸船机顺码头岸线纵向行走；

所述的带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体，沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱；所述沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔，桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁；所述沉箱本体内桩孔处的内壁预留有连接孔；所述桩孔内设置有钢桩，不同桩孔内的钢桩通过钢梁穿过连接孔相连接；

所述的两侧码头主体的外侧和一端侧设置有自带的防波堤，由挡浪板和破浪桩组装而成, 包括多面体的固定座及其迎浪面的破浪柱；所述固定座的前端斜面为迎浪面，其上设置有破浪柱，破浪柱的中心线与迎浪面垂直；固定座的后端上部预留有装配平台，固定座底部中央位置预留有装配槽；所述的装配槽与挡浪板上部相适配，装配平台与挡浪板下部相适配；

所述的防波浪坞门, 包括U型码头入口处安装的两扇对开的坞门，带动坞门开启或关闭的动力装置，以及控制坞门状态稳定的支护装置；坞门为密封的箱体结构,在U型码头入口的码头岸壁上设置有连接的铰链，联结坞门的近岸侧；在坞门未安装铰链的远岸侧，浸入水中部分有一个圆形的孔洞,在孔洞内安装有螺旋桨,螺旋桨由电力驱动；所述的控制坞门状态稳定的支护装置，是上述的U型码头入口预埋的坞门安装铰链外侧安装有立体的三角支架,立体三角支架固定在码头岸壁上,三角架上的固定杆用于固定开启状态的防浪坞门；在关闭状态的坞门由刚性连杆与码头岸壁固定在一起。

本发明所提供的U型码头的施工安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）码头桥墩施工：

（1-1）将待安装沉箱的水下基床处理整平；

（1-2）将本发明的沉箱预制完成后，运输到安装地点，落座在处理后的基床上；

（1-3）沿本发明沉箱预留的桩孔向下打入钢桩；

（1-4）在安放好的本发明沉箱隔舱内清理连接孔表面，漏出钢桩；

（1-5）在相邻或相对的钢桩之间，用钢梁穿过连接孔实施交叉连接；

（1-6）向沉箱本体隔舱内填充砂或块石实施填充压实；

2）码头主体施工：

（2-1）在码头桥墩上安装钢结构或钢筋混凝土预制梁板构成码头主体；

（2-2）码头主体上表面铺设有大机行走轨道，用于装卸船机顺码头岸线纵向行走；

3）防波堤施工:

（3-1）将最底层的挡浪板安装在U型码头防波堤的下部；

（3-2）将最底层的外挂式防波堤破浪桩的固定座底部的装配槽安装在挡浪板上部，破浪柱朝向波浪的来向；

（3-3）将倒数第二层的挡浪板安装在最底层的外挂式防波堤破浪桩的固定座上，挡浪板的底部与固定座后端的装配平台配合；

（3-4）重复步骤步骤二和步骤三，挡浪板逐层安装，每层退后一个台阶，外挂式防波堤破浪桩也相应的逐层安装，每层退后一个台阶，中间层的破浪桩被上下两层挡浪板压住，相邻破浪桩的迎浪面拼接，形成一个完整的斜面。

4) 防波浪坞门施工：

（4-1）在U型码头入口处两个沉箱的迎水面预制时预埋坞门安装铰链；在工厂完成坞门制作；

（4-2）利用（4-1）步骤的铰链安装坞门，铰链联结坞门的近岸侧；

（4-3）在坞门远岸侧的孔洞内安装有螺旋桨,与驱动机构联动调试；

（4-4）在铰链的外侧安装三角支架,三角支架固定在沉箱壁上用于坞门状态的保持。

本发明所提供的U型码头，其积极效果主要体现在如下方面：

1）、本发明的码头主体2平行布置于作业船舶的两侧，两侧码头可以同时用于装卸船作业，从而大幅度提高了港口作业效率；

2）码头主体为栈桥式码头结构，以及与码头主体配套的防波堤挡浪板,抛弃省掉了传统港口必须配套建设的大范围的实体防波堤，因此大大节省了工程投资，且降低了防波堤对周边海域产生的环境影响；

3）U型码头入口防波浪坞门将港池内的波浪影响降到了最低，可以最大程度为船舶作业提供保障；

4）自成体系的建设模式，有效破解了现有港口建设中港池、码头前沿和航道水深与建设防波堤之间难以平衡的矛盾；

5）本发明的水上水下所有构件及设备全部是工厂化制作,在海上只需处理栈桥式码头的桥墩基础的地面即可,其余全部依靠专业的安装设备进行安装，将难度较大的水工作业工程量降到了最低限度。

综上所述，本发明的U型码头大幅度提高了船舶在港口的装卸效率,且节省了投资，降低了施工难度。

附图说明

图1、本发明U型码头俯视图；

图2、本发明U型码头断面结构示意图；

图3、构成U型码头桥墩的带桩孔沉箱剖面结构示意图；

图4、带桩孔沉箱的钢桩连接示意图；

图5、本发明U型码头自带防波堤断面结构示意图；

图6、本发明U型码头防波浪坞门结构示意图。

其中，1、栈桥式码头桥墩；2、码头主体；3、大机行走轨道；4、防波堤；5、坞门固定三角架；6、坞门；7、作业船舶；8、装卸船机。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明所提供的U型码头将现行的顺岸式码头设计改成垂直于堆场的U型布置,即有两个平行的栈桥式码头主体2平行分布在被装卸作业的船舶7两侧,使得原来只能单边顺岸式作业的码头,能在船舶两侧同时进行装卸作业。

所述的码头主体2采用栈桥式结构,码头桥墩1采用带有桩孔的沉箱构成。两侧码头主体的一端设置防波堤4，另一端安装防波浪坞门6。码头主体2是在码头桥墩上安装钢结构或钢筋混凝土预制梁板构成的, 码头主体2上表面铺设有大机行走轨道3，用于装卸船机8顺码头岸线纵向行走。

如图3、图4所示，U型码头桥墩1采用的带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体11，沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱；所述沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔12，桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁；所述沉箱本体内桩孔处的内壁预留有连接孔15；所述桩孔内设置有钢桩13，不同桩孔内的钢桩通过钢梁14穿过连接孔相连接。

U型码头可以建设在没有防波堤掩护的敞开式海域,在所述的两侧码头主体2的外侧和一端侧设置有自带的防波堤4，如图5所示，由挡浪板44和破浪桩组装而成, 破浪桩破浪桩包括多面体的固定座41及其迎浪面的破浪柱42；所述固定座的前端斜面为迎浪面，其上设置有破浪柱，破浪柱的中心线与迎浪面垂直；固定座的后端上部预留有装配平台43，固定座底部中央位置预留有装配槽；所述的装配槽与挡浪板44上部相适配，装配平台与挡浪板下部相适配；

如图6所示，所述的防波浪坞门6, 包括U型码头入口处安装的两扇对开的坞门6，带动坞门开启或关闭的动力装置，以及控制坞门状态稳定的支护装置；坞门为密封的箱体结构,在U型码头入口的码头岸壁上设置有连接的铰链62，联结坞门的近岸侧；在坞门未安装铰链的远岸侧，浸入水中部分有一个圆形的孔洞,在孔洞内安装有螺旋桨61,螺旋桨由电力驱动；所述的控制坞门状态稳定的支护装置，是上述的U型码头入口预埋的坞门安装铰链外侧安装有立体的三角支架5,立体三角支架固定在码头岸壁上,三角架上的固定杆用于固定开启状态的防浪坞门；在关闭状态的坞门由刚性连杆与码头岸壁固定在一起。

另外，在本发明U型码头的U型底部安装有绞缆机用于船舶由拖轮拖带到入口处时将船舶绞入U型码头港池内。船舶离开港池时,缆绳在U型码头入口处的缆绳转向将船舶绞出港池或由船舶自行倒车退出港池。另一种将船舶拖入拖出港池的方式与船舶过巴拿马运河方式一样,是在两侧码头主体的两边有专用的轨道上行驶的电动牵引车通过缆绳拖动船舶进出港池。

Claims (4)

1.一种U型码头，其特征在于，具有平行布置的两侧码头主体（2），两侧码头主体的一端设置防波堤（4），另一端安装防波浪坞门（6）；其中，

所述的码头主体采用栈桥式结构,码头桥墩（1）采用带有桩孔的沉箱构成；码头主体是在码头桥墩上安装钢结构或钢筋混凝土预制梁板构成的, 码头主体上表面铺设有大机行走轨道（3），用于装卸船机（8）顺码头岸线纵向行走；

所述的带有桩孔的沉箱，包括沉箱本体（11），沉箱本体包括四周壁和内壁，以及内壁分隔而成的隔舱；所述沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔（12），桩孔贯穿沉箱本体的四周壁和内壁；所述沉箱本体内桩孔处的内壁预留有连接孔（15）；所述桩孔内设置有钢桩（13），不同桩孔内的钢桩通过钢梁（14）穿过连接孔相连接；

所述的两侧码头主体（2）的外侧和一端侧设置有自带的防波堤（4），由挡浪板(44)和破浪桩组装而成, 包括多面体的固定座（41）及其迎浪面的破浪柱（42）；所述固定座的前端斜面为迎浪面，其上设置有破浪柱，破浪柱的中心线与迎浪面垂直；固定座的后端上部预留有装配平台（43），固定座底部中央位置预留有装配槽；所述的装配槽与挡浪板（44）上部相适配，装配平台与挡浪板下部相适配；

所述的防波浪坞门（6）, 包括U型码头入口处安装的两扇对开的坞门（6），带动坞门开启或关闭的动力装置，以及控制坞门状态稳定的支护装置；坞门为密封的箱体结构,在U型码头入口的码头岸壁上设置有连接的铰链（62），联结坞门的近岸侧；在坞门未安装铰链的远岸侧，浸入水中部分有一个圆形的孔洞,在孔洞内安装有螺旋桨（61）,螺旋桨由电力驱动；所述的控制坞门状态稳定的支护装置，是上述的U型码头入口预埋的坞门安装铰链外侧安装有立体的三角支架（5）,立体三角支架固定在码头岸壁上,三角架上的固定杆用于固定开启状态的防浪坞门；在关闭状态的坞门由刚性连杆与码头岸壁固定在一起。

2.根据权利要求1所述的U型码头的施工安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）码头桥墩施工：

（1-1）将待安装沉箱的水下基床处理整平；

（1-2）将本发明的沉箱预制完成后，运输到安装地点，落座在处理后的基床上；

（1-3）沿本发明沉箱预留的桩孔向下打入钢桩；

（1-4）在安放好的本发明沉箱隔舱内清理连接孔表面，漏出钢桩；

（1-5）在相邻或相对的钢桩之间，用钢梁穿过连接孔实施交叉连接；

（1-6）向沉箱本体隔舱内填充砂或块石实施填充压实；

2）码头主体施工：

（2-1）在码头桥墩上安装钢结构或钢筋混凝土预制梁板构成码头主体；

（2-2）码头主体上表面铺设有大机行走轨道，用于装卸船机顺码头岸线纵向行走；

3）防波堤施工:

（3-1）将最底层的挡浪板安装在U型码头防波堤的下部；

（3-2）将最底层的外挂式防波堤破浪桩的固定座底部的装配槽安装在挡浪板上部，破浪柱朝向波浪的来向；

（3-3）将倒数第二层的挡浪板安装在最底层的外挂式防波堤破浪桩的固定座上，挡浪板的底部与固定座后端的装配平台配合；

（3-4）重复步骤步骤二和步骤三，挡浪板逐层安装，每层退后一个台阶，外挂式防波堤破浪桩也相应的逐层安装，每层退后一个台阶，中间层的破浪桩被上下两层挡浪板压住，相邻破浪桩的迎浪面拼接，形成一个完整的斜面；

4) 防波浪坞门施工：

（4-1）在U型码头入口处两个沉箱的迎水面预制时预埋坞门安装铰链；在工厂完成坞门制作；

（4-2）利用（4-1）步骤的铰链安装坞门，铰链联结坞门的近岸侧；

（4-3）在坞门远岸侧的孔洞内安装有螺旋桨,与驱动机构联动调试；

（4-4）在铰链的外侧安装三角支架,三角支架固定在沉箱壁上用于坞门状态的保持。

3.根据权利要求1所述的U型码头，其特征还在于，在U型码头的U型底部安装有绞缆机。

4.根据权利要求1所述的U型码头，其特征还在于，在所述的两侧码头主体上布置有电动牵引车及其行驶轨道。