CN113653000A - 一种沉箱和沉箱组合 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种沉箱和沉箱组合。其中，包括箱体，所述箱体设有腔体，所述箱体沿箱体长度方向设置有多个预应力通孔；所述箱体端面设置有剪力键和/或剪力键槽，所述剪力键与所述剪力键槽相适配；沉箱组合包括多个前述的沉箱，多个所述沉箱的预应力通孔内设置有钢绞线，所述钢绞线将所有所述沉箱连成整体结构，相邻两个所述沉箱的所述剪力键与所述剪力键槽相互配合。在所述沉箱中的预应力通孔设置钢绞线，所有所述沉箱在所述钢绞线的作用下连成一列，相邻两个所述沉箱之间的剪力键与剪力键槽配合。采用本发明所提供的沉箱以及沉箱组合能够提高拖航运输沉箱时的运输效率、减少运输时长、降低运输成本。

Description

一种沉箱和沉箱组合
技术领域
本发明涉及一种沉箱，特别是一种沉箱和沉箱组合。
背景技术
沉箱码头是以沉箱作为墙身的重力式码头，沉箱为长方体状，内部具有空腔，沉箱也可根据实际情况做成其它的形状。目前在修建沉箱码头时，通常是先预制多个2000t-6000t重的钢筋混凝土沉箱，利用沉箱在水里的浮力，分多次将沉箱分别采用拖航的方式运输至码头处安装，每次运输的沉箱的数量为1-2个，运输次数多，运输效率低，运输成本高。且沉箱运输至码头的施工现场后，需要在施工现场将单个的沉箱连接成整体结构，施工效率低，需要的船机设备、工程人员及生活生产资源巨大。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有的沉箱结构不便于运输，每次只能运输1-2个沉箱，所需要的运输次数多、运输效率低、运输成本高，且将沉箱运输至施工现场后还需要将单个沉箱连接成整体结构，导致施工效率低的问题，提供一种沉箱和沉箱结构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种沉箱，包括箱体，所述箱体设有腔体，所述箱体设置有多个沿箱体长度方向的预应力通孔；所述箱体端面设置有剪力键和/或剪力键槽，相邻所述沉箱之间的剪力键与剪力键槽能够相互适配。
采用上述技术方案所提供的一种沉箱，将沉箱运输至远海进行沉箱码头的建设时，可以使用钢绞线穿过箱体上的预应力通孔，并张紧钢绞线，使建设沉箱所需的多个沉箱连接成一列，相邻沉箱之间的剪力键与剪力键槽相互配合，能够避免拖航运输过程中相邻两沉箱之间的相对位移和变形。对连接成一列的沉箱采用拖航的方式进行运输，相较于每次对单个沉箱采用拖航的方式进行运输，在运输时与海水形成的阻力面大小不变，在同样运输速度下所受到的来自海水的阻力相同，但是只需运输一次便能将建设沉箱码头所需的沉箱全部运输至施工处，缩短了拖航运输沉箱的时间，提高拖航运输沉箱的效率，降低拖航运输沉箱的成本。且运输时便将沉箱连成一列形成整体结构，将沉箱运输至施工现场后，可直接在整体结构的基础上继续施工，减少了在码头施工现场的施工工序。本发明所述的沉箱尤其适用于沉箱远距离拖航，适用于远海沉箱码头的建设，可以显著降低施工成本，加快施工进度。
作为本发明的优选方案，所述预应力通孔分布在所述箱体的上部左侧、上部右侧与上部中间位置，以及所述箱体的下部左侧、下部右侧与下部中间位置。
作为本发明的优选方案，所述剪力键包括横向剪力键与竖向剪力键，所述剪力键槽包括横向剪力键槽与竖向剪力键槽。
通过设置横向剪力键与竖向剪力键，能够避免拼接后的两个沉箱在水平与竖直两个方向发生相对位移。
作为本发明的优选方案，所述剪力键与所述剪力键槽形成卯榫结构。
作为本发明的优选方案，所述箱体的形状与船舶的船头节段或船中节段或船尾节段一致。
箱体的形状可以与船舶上各个节段的形状一致，使得多个沉箱连成一列、形成整体之后能够组成船舶的形状，能够减少拖航时所受到的阻力，提高运输效率。
作为本发明的优选方案，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将所述腔体分隔为不同的腔室；所述箱体设置有灌砂通道，所述灌砂通道于从所述箱体的上方向所述箱体的下方灌入砂浆。
隔板将腔体分为不同的腔室，不同的腔室能够用于不同的功能；灌砂通道能够用于向沉箱的底部灌砂，作为支撑沉箱码头的基础。
作为本发明的优选方案，所述箱体上设置有系船柱，所述箱体侧面设置有橡胶护舷。
系船柱能够用于拴住沉箱；橡胶护舷可作为码头的护舷使用，用于建成后的码头的防撞。
一种沉箱组合，包括多个前述的一种沉箱，所述沉箱的预应力通孔内设置有钢绞线，所述钢绞线将所有所述沉箱连成整体结构，相邻两个所述沉箱的所述剪力键与所述剪力键槽相互配合。
使用钢绞线将多个沉箱连成一列，得到整体结构，钢绞线连接为非刚性连接，可以更好适应远海拖航时整体结构产生的应力应变。在利用拖航的方式运输沉箱组合时，主要需要克服海水对沉箱的阻力，阻力大小与沉箱与海水产生阻力的接触面的大小有关，将多个前述的沉箱排成一列得到沉箱组合之后，理论上采用拖航方式运输沉箱组合所需要克服的阻力与采用拖航方式运输单个前述的沉箱所需要克服的阻力相同，使得采用拖航的运输方式能够同时运输由多个沉箱组合而成的沉箱组合。相邻沉箱之间的剪力键与剪力键槽相互配合，能够避免拖航运输过程中相邻两沉箱之间的相对位移和变形，避免沉箱组合与海水产生阻力的接触面变大。采用本发明提供的一种沉箱组合，能够实现一次性运输多个前述的沉箱，大大提高了拖航运输沉箱时的运输效率，减少了运输次数，节约了运输成本。且将多个沉箱组成的整体结构运输至施工现场后，可直接在整体结构上施工，进行沉箱码头的建设，无需再将多个单个的沉箱连成整体结构，节约了花费在运输沉箱上所花费的时间，缩短了建造沉箱码头的工期。
作为本发明的优选方案，位于所述整体结构一端的沉箱为头部沉箱，位于所述整体结构另一端的沉箱为尾部沉箱，其余所有所述沉箱为中部沉箱；所述头部沉箱的形状与船舶的船头节段一致，所述尾部沉箱的形状与船舶的船尾节段一致，所述中部沉箱的形状与船舶的船中节段一致，所述沉箱组合为船型结构。
头部沉箱、中部沉箱与尾部沉箱连成的整体结构能够组成船舶的形状，能够进一步减少在运输沉箱组合在拖航运输过程中所受到的阻力，进一步提高运输沉箱时的运输效率、减少运输时长、降低运输成本。
作为本发明的优选方案，所述预应力通孔内灌有水泥砂浆。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、提供了一种沉箱，沉箱设置有预应力通孔，能够使用钢绞线穿过预应力通孔将多个沉箱串成一列，以实现运输沉箱时，能够一次性运输多个沉箱，提高了运输沉箱的效率，缩短了运输时间、节约了运输成本；通过在箱体设置剪力键与剪力键槽，能够避免沉箱在运输的过程中出现相对位移与变形，导致运输阻力增加、运输时间增加的问题
2、提供了一种沉箱组合，由钢绞线将多个沉箱连接成整体结构得到，钢绞线连接为非刚性连接，能够可以更好适应远海拖航时整体结构产生的应力应变；相邻两沉箱之间的剪力键与剪力键槽相互配合，能够避免拖航运输过程中相邻两沉箱之间的相对位移和变形。采用本发明所提供的沉箱组合，能够实现一次性运输多个沉箱，沉箱组合的头部与尾部设置有头部沉箱与尾部沉箱，使头部沉箱、尾部沉箱以及多个中部沉箱连成一列之后能够组成船的形状，降低了使用拖航运输沉箱组合时的阻力，减少了运输的时间、提高了运输效率、降低了运输成本。
附图说明
图1是本发明中沉箱的侧视图；
图2是本发明中沉箱的俯视图；
图3是本发明中沉箱的剖视图；
图4是本发明中沉箱组合的主视图；
图5是本发明中沉箱组合的俯视图。
图标：1-箱体；11-腔体；12-预应力通孔；13-隔板；14-灌砂通道；15-第一端面；16-横向剪力键；17-竖向剪力键；18-橡胶护舷；2-系船柱；3-中部沉箱；4-头部沉箱；5-尾部沉箱。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种沉箱，如图1所示，包括箱体1，所述箱体1具有腔体11，腔体11被隔板13分割为多个腔室，腔室能够用于存放各种不同的物品。箱体1设置有沿箱体1长度方向贯穿箱体1的预应力通孔12，其中，长度方向是指图2中从左至右的方向，预应力通孔12分布在箱体1上部的左侧、右侧与中间位置以及箱体1下部的左侧、右侧与中间位置。如图1所述，箱体1的一端为第一端面15，第一端面15上设置有剪力键，箱体1上与第一端面15相对的另一端为第二端面，第二端面设置有与第一端面15上剪力键位置对应的剪力键槽；其中，剪力键包括横向剪力键16与竖向剪力键17，剪力键槽包括横向剪力键槽与竖向剪力键槽，横向剪力键16能够与横向剪力键槽配合并能形成卯榫结构，竖向剪力键17能够与竖向剪力键槽配合并能形成卯榫结构。当然不必横向剪力键16与竖向剪力键17全部设置在第一端面15，也可以部分横向剪力键16与部分竖向剪力键17设置在第二端面，部分横向剪力键槽与部分竖向剪力键槽设置在第一端面15上；仅需要两个沉箱沿其长度方向拼接时，横向剪力键16能够与横向剪力键槽配合、竖向剪力键17能够与竖向剪力键槽配合即可。箱体1还设置有灌砂通道14，如图3所示，灌砂通道14位于箱体1的两侧以及中间位置，如图2所示，灌砂通道14沿箱体1的长度方向均匀分布。在修建沉箱码头时，灌砂通道14能够用于向箱体1底部灌入海砂，海砂作为箱体1底部的承力基础。此外，箱体1上还安装有系船柱2，用于将箱体1拴在岸边；箱体1上还设置有橡胶护舷18，橡胶护舷18用于防护箱体1受到的撞击。
为了便于运输，箱体1的形状可以是船舶的船头节段的形状，也可以是船舶的船中节段的形状，也可以是船舶的船尾节段的形状。
实施例2
一种沉箱组合，如图4与图5所示，采用多个实施例1中技术方案所提供的沉箱连接而成，连接后得到的整体结构成船舶的形状；相邻沉箱之间的剪力键与剪力键槽相互配合。将形状与船舶的船头节段一致的沉箱记为头部沉箱4，将形状与船舶的船中节段一致的沉箱记为中部沉箱3，将形状与船舶的船尾节段一致的沉箱记为尾部沉箱5。沉箱组合包括位于两端的头部沉箱4、尾部沉箱5以及位于中间的多个中部沉箱3。头部沉箱4与尾部沉箱5以及多个中部沉箱3通过钢绞线连接，钢绞线位于预应力通孔12内，在对钢绞线张拉后，向预应力通孔12内灌有水泥砂浆，使得头部沉箱4、尾部沉箱5以及多个中部沉箱3连接成为整体结构。如果沉箱设计为开口的沉箱，则需要对相邻两个沉箱的连接处进行密封，以保证水密性，具体形式可采用中埋式柔性止水带进行密封；如果沉箱设计为闭口沉箱，则不用进行密封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沉箱，包括箱体(1)，所述箱体(1)设有腔体(11)，其特征在于，所述箱体(1)沿箱体(1)长度方向设置有多个预应力通孔(12)；所述箱体(1)端面设置有剪力键和/或剪力键槽，相邻所述箱体(1)之间的剪力键与剪力键槽能够相互适配。
2.根据权利要求1所述的一种沉箱，其特征在于，所述预应力通孔(12)分布在所述箱体(1)的上部左侧、上部右侧与上部中间位置，以及所述箱体(1)的下部左侧、下部右侧与下部中间位置。
3.根据权利要求1所述的一种沉箱，其特征在于，所述剪力键包括横向剪力键(16)与竖向剪力键(17)，所述剪力键槽包括横向剪力键槽与竖向剪力键槽。
4.根据权利要求1所述的一种沉箱，其特征在于，所述剪力键与所述剪力键槽连接形成榫卯结构。
5.根据权利要求1所述的一种沉箱，其特征在于，所述箱体(1)的形状与船舶的船头节段或船中节段或船尾节段一致。
6.根据权利要求1所述的一种沉箱，其特征在于，所述箱体(1)上设置有系船柱(2)，所述箱体(1)侧面设置有橡胶护舷(18)。
7.根据权利要求1所述的一种沉箱，其特征在于，所述箱体(1)内设置有隔板(13)，所述隔板(13)将所述腔体(11)分隔为不同的腔室；所述箱体(1)设置有灌砂通道(14)，所述灌砂通道(14)用于从所述箱体(1)的上方向所述箱体(1)的下方灌入砂浆。
8.一种沉箱组合，其特征在于，包括多个如权利要求1-7任一所述的一种沉箱，所述沉箱的预应力通孔(12)内设置有钢绞线，所述钢绞线将所有所述沉箱连成整体结构，相邻两个所述沉箱的所述剪力键与所述剪力键槽相互配合。
9.根据权利要求8所述的一种沉箱组合，其特征在于，位于所述整体结构一端的沉箱为头部沉箱(4)，位于所述整体结构另一端的沉箱为尾部沉箱(5)，其余所有所述沉箱为中部沉箱(3)；所述头部沉箱(4)的形状与船舶的船头节段一致，所述尾部沉箱(5)的形状与船舶的船尾节段一致，所述中部沉箱(3)的形状与船舶的船中节段一致，所述沉箱组合为船型结构。
10.根据权利要求8所述的一种沉箱组合，其特征在于，所述预应力通孔(12)内灌有水泥砂浆。
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