CN109736261B - 港口防波堤与海上阻水坝及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
港口防波堤，涉及水工建设技术领域，特别是属于一种港口防波堤、围海造陆阻水坝的结构设计及其安装方法。其特征在于，以带有桩孔的沉箱作为安装档浪板组件的基础,在每两个相邻沉箱之间加装档浪板组件和破浪桩,由多个沉箱及其之间的档浪板组件连接组成防波堤；其中，前置挡浪板上安装有破浪桩，破浪桩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。本发明所提供的港口防波堤与海上阻水坝及其安装方法，将现有技术中大量填海造堤复杂的海上施工作业变成了在陆地制作成套构件、在海上安装的方法，构件结构简单，易于制作安装,施工周期短,大幅度降低工程造价，而且对附近海域的环境影响小。
Description
技术领域
本发明涉及水工建设技术领域，特别是属于一种港口防波堤、围海造陆阻水坝的结构设计及其安装方法。
背景技术
在现行的港口建设工程中，除了建设在避风条件极好的自然形成的海湾里不需要建设防波堤以外,日前普遍的港口都是在规划的区域外围建设一个留有进出港航道口供船舶进出的防波堤,同时在围海造陆或者修建防潮坝时也需要建设阻水坝。
目前的防波堤及阻水坝都是用大块石,碎石及沙土填海堆积建造的,也有用钢筋混凝土整体预制的结构件安装而成。在防波堤临海迎浪一面,有破浪桩作为护坡,保护防波堤不被大海涌浪冲刷破坏。这种方式存在以下几方面的问题:
首先,被围起的港池内还受入口处的波浪影响,因为港池入口留大了起不到防波浪作用,留小了影响进出港口作业的船舶的航行。特别是在一个港池内码头泊位数量较多和多艘船需要候潮进出时的情况下,这个矛盾就更加突出。
其次,在抛石填海建防波堤时是靠抛石时自然形成的堆积角,所形成的坝(堤)截面,不受人为控制,在满足车辆倾倒的情况下,受水深影响。特别是在离开海岸线不远处陡然加深的海域,致使防波堤的建设成本成倍增加,或不得不压缩港地面积,影响港内船舶的作业效率和航行安全。即便是整体预制构件安装的防波堤也仍然存在上述问题。
第三,按现行的港口建设方式,若离海岸线不远处就出现断崖式的海底地形，此海域无法建设防波堤因而无法建设港口。
第四,毫无疑问，实体结构的防波堤造成海洋生物环境的变化,对区域海洋生物产生了较大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种港口防波堤与海上阻水坝及其安装方法，以克服现有技术的上述缺陷，达到减少工程投资、降低施工难度的目的。
本发明所提供的港口防波堤，其特征在于，以带有桩孔的沉箱作为安装挡浪板组件的基础,在每两个相邻沉箱之间加装挡浪板组件和破浪桩,由多个沉箱及其之间的挡浪板组件连接组成防波堤；其中，
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；
所述沉箱本体四周壁，在迎波浪的一面为梯形箱壁,其余面为直立箱壁；在梯形箱壁上开设有垂直竖立朝上开口的挂槽,在相邻沉箱相对应的直立箱壁上开设贯通上下面的垂直竖槽, 所述的挂槽和垂直竖槽宽度与挡浪板的厚度相配合；
所述的挡浪板组件是安装在两个带桩孔沉箱之间的分层叠放的钢筋混凝土框架板，具有水平排列的与垂直竖槽配合的后置挡浪板和与挂槽配合的前置挡浪板，以及与后置挡浪板和前置挡浪板垂直的横梁；
前置挡浪板上安装有破浪桩 ，破浪桩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；所述的装配槽与前置挡浪板上部相适配，装配平台与前置挡浪板下部相适配。
本发明所提供的海上阻水坝，其特征在于，在本发明所提供的港口防波堤基础上，在至少两个后置挡浪板之间填充阻水材料和防渗材料。
本发明所提供的海上阻水坝的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）沉箱安装
（1-1）将待安装沉箱的水下基床处理整平；相邻沉箱的间距与其间装配的挡浪板组件的尺寸相对应；
（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）挡浪板组件与破浪桩协调安装
（2-1）将挡浪板组件和破浪桩预制完成后运输到上述的相邻沉箱之间；
（2-2）将最底层的挡浪板组件安装在最下部，后置挡浪板插装于相邻沉箱相对应的垂直竖槽中，前置挡浪板插装于挂槽中；
（2-3）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前置挡浪板上部，破浪柱朝向波浪的来向；
（2-4）安装倒数第二层的挡浪板组件，其前置挡浪板的底部与步骤（2-3）安装的最底层外挂式防波堤破浪桩固定座后端的装配平台配合；
（2-5）重复步骤（2-3）和步骤（2-4），挡浪板组件逐层安装，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组件压住，相邻破浪桩的迎浪面拼接，形成一个完整的斜面；
3）海上阻水坝形成
（3-1）在后置挡浪板之间填充阻水材料和防渗材料，压实，即形成海上阻水坝。
本发明所提供的港口防波堤与海上阻水坝及其安装方法，将现有技术中大量填海造堤复杂的海上施工作业变成了在陆地制作成套构件、在海上安装的方法，构件结构简单，易于制作安装,施工周期短,大幅度降低工程造价，而且对附近海域的环境影响小。
附图说明
图1、本发明的港口防波堤俯视图；
图2、带有桩孔和挡浪板组件安装槽的沉箱正视图；
图3、带有桩孔和挡浪板组件安装槽的沉箱俯视图；
图4、挡浪板组件俯视图
图5、挡浪板组件正视图；
图6、挡浪板及破浪桩安装示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所提供的港口防波堤，以间隔布置的若干带有桩孔的沉箱1作为安装挡浪板组件2的基础,在每两个相邻沉箱之间加装挡浪板组件2和破浪桩3,由多个沉箱及其之间的挡浪板组件连接组成防波堤。
如图2、图3所示，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。沉箱本体的四周壁和内壁预留有竖直的桩孔14，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。桩孔内设置有钢桩，对角线上的桩孔内的钢桩通过钢梁13穿过连接孔交叉连接。
特别的，沉箱本体在迎波浪的一面为梯形箱壁,其余3个面为直立箱壁。在梯形箱壁上开设有垂直竖立朝上开口的挂槽11,在相邻沉箱相对应的直立箱壁上开设贯通上下面的垂直竖槽12, 所述的挂槽11和垂直竖槽12宽度与挡浪板的厚度相配合。
如图4、图5所示，挡浪板组件2是安装在两个带桩孔沉箱之间的分层叠放的钢筋混凝土框架板，具有三道水平排列的与垂直竖槽12配合的后置挡浪板21和1一道与挂槽11配合的前置挡浪板23，以及与后置挡浪板和前置挡浪板23垂直的横梁22。
每层挡浪板组件的尺寸是以其配合的梯形箱壁上挂槽11的位置决定的,越上层的挡浪板组件宽度越窄。后置挡浪板的数量同沉箱直立壁上垂直竖槽12的数量一致。挡浪板的厚度略小于沉箱所开的上述安装槽,以便于插装配合。分层叠放的挡浪板组件整体形成梯形，宽度由最下面一个分层向上逐层缩减一个挂槽间距。
如图1、图5所述，前置挡浪板上安装有并排布置的多个破浪桩3 ，破浪桩3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；所述的装配槽与前置挡浪板23上部相适配，装配平台与前置挡浪板下部相适配。
本发明所提供的海上阻水坝，是在本发明所提供的港口防波堤基础上，在至少两个后置挡浪板21之间填充块石、石子、砂石等阻水材料和防渗材料构成的。
本发明作为自带防波堤的栈桥式码头防波堤时,任意两道后置挡浪板之间不需要填充物料,上下两层挡浪板组件之间可以有些内外不对应的小的缝隙,便于海水透过，可以减轻整体受力。
Claims (3)
1.一种港口防波堤，其特征在于，以带有桩孔的沉箱（1）作为安装挡浪板组件（2）的基础,在每两个相邻沉箱之间加装挡浪板组件和破浪桩（3）,由多个沉箱及其之间的挡浪板组件连接组成防波堤；其中，
所述的带有桩孔的沉箱（1），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（14），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，不同桩孔内的钢桩通过钢梁（13）穿过连接孔相连接；
所述沉箱本体四周壁，在迎波浪的一面为梯形箱壁,其余面为直立箱壁；在梯形箱壁上开设有垂直竖立朝上开口的挂槽（11）,在相邻沉箱相对应的直立箱壁上开设贯通上下面的垂直竖槽（12）, 所述的挂槽和垂直竖槽宽度与挡浪板的厚度相配合；
所述的挡浪板组件（2）是安装在两个带桩孔沉箱之间的分层叠放的钢筋混凝土框架板，具有水平排列的与垂直竖槽配合的后置挡浪板（21）和与挂槽配合的前置挡浪板（23），以及与后置挡浪板和前置挡浪板垂直的横梁（22）；
前置挡浪板上安装有破浪桩（3） ，破浪桩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；所述的装配槽与前置挡浪板上部相适配，装配平台与前置挡浪板下部相适配。
2.一种海上阻水坝，其特征在于，在权利要求1所述的港口防波堤基础上，在至少两个后置挡浪板（21）之间填充阻水材料和防渗材料而构成的。
3.根据权利要求2所述的海上阻水坝的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）沉箱安装
（1-1）将待安装沉箱的水下基床处理整平；相邻沉箱的间距与其间装配的挡浪板组件的尺寸相对应；
（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）挡浪板组件与破浪桩协调安装
（2-1）将挡浪板组件和破浪桩预制完成后运输到上述的相邻沉箱之间；
（2-2）将最底层的挡浪板组件安装在最下部，后置挡浪板插装于相邻沉箱相对应的垂直竖槽中，前置挡浪板插装于挂槽中；
（2-3）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前置挡浪板上部，破浪柱朝向波浪的来向；
（2-4）安装倒数第二层的挡浪板组件，其前置挡浪板的底部与步骤（2-3）安装的最底层外挂式防波堤破浪桩固定座后端的装配平台配合；
（2-5）重复步骤（2-3）和步骤（2-4），挡浪板组件逐层安装，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组件压住，相邻破浪桩的迎浪面拼接，形成一个完整的斜面；
3）海上阻水坝形成
（3-1）在后置挡浪板之间填充阻水材料和防渗材料，压实，即形成海上阻水坝。
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