CN115198779A - 重力式沉箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重力式沉箱，包括：底板、相对设置于所述底板两侧的前壁板和后壁板、设置于所述前壁板和所述后壁板之间的多个横隔梁，所述底板、所述前壁板、所述后壁板形成类U型的结构，所述前壁板和所述后壁板的厚度沿高度方向分为多级，并且厚度从下至上逐级递减。本发明具有满足沉箱功能需求的同时用料更节省、造价更经济、减小安装难度、提高沉箱的运输效率的有益效果。

Description

重力式沉箱
技术领域
本发明涉及港口工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种重力式沉箱。
背景技术
沉箱结构具有抗震及整体性能好等优点，在大型的重力式码头和重力式防波堤工程中广泛运用。传统的沉箱结构是巨型的钢筋混凝土有底空箱，箱内通过纵横隔板形成仓格，其中壁板往往需要设置成等值且较大的厚度，内部设置从底部延伸至顶部的隔板，这种结构使得浇筑混凝土量大，造价高，经济性较差，沉箱重量大，在沉箱托运和安装过程中均会增加施工难度，尤其对于尺寸较大的沉箱，往往只能借助半潜驳进行出运和安装，无法进行吊装，降低了工作效率。因此，如何优化沉箱的结构，以获得造价更合理、施工难度更低、运输效率更高的有益效果是值得深思的。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种重力式沉箱，包括：底板、相对设置于所述底板两侧的前壁板和后壁板、设置于所述前壁板和所述后壁板之间的多个横隔梁，所述底板、所述前壁板、所述后壁板形成类U型的结构，所述前壁板和所述后壁板的厚度沿高度方向分为多级，并且厚度从下至上逐级递减。
优选的是，所述前壁板和所述后壁板的靠上部位上设有多对吊孔。
优选的是，所述前壁板、所述后壁板、所述底板上均设有多组纵横交错的肋条。
优选的是，还包括多个倒角板，多个倒角板分别设置于所述前壁板与所述底板的连接处的内侧、所述后壁板与所述底板的连接处的内侧。
优选的是，所述底板位于所述前壁板和所述后壁板的外侧上分别设有趾板。
优选的是，所述趾板顶面倾斜设置。
优选的是，还包括多个立柱，多个立柱设置于上下相邻的两个横隔梁之间。
优选的是，所述底板的厚度为15～25cm。
优选的是，所述倒角板与所述底板的夹角为30～60°。
优选的是，所述趾板顶面与所述底板的夹角为30～60°。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、本发明取消了传统沉箱左右两侧的侧壁板，采用内部支撑结构作用的多层横隔梁代替了传统的仓隔板，极大地减小了重力式沉箱的重量和体积，同时根据沉箱壁板承受的筒仓压力为上小下大的特点，本发明采用沿高度方向上从下至上厚度逐级递减的壁板，进而减少了混凝土用量，减小造价，减小安装和运输的施工难度。
第二、本发明采用在薄底板、薄前壁板、薄后壁板上分别设置纵横交错的肋条，代替传统的厚壁板和厚底板的结构，可以在确保沉箱在满足受力需求的同时，最大限度地减少沉箱的体积和重量，进一步地减少了混凝土用量，减小造价，减小安装和运输的施工难度。
第三、本发明采用在前壁板和后壁板的靠上部位设置多对吊孔，便于施工时进行吊装，减小安装和运输的施工难度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案的所述重力式沉箱的三维结构示意图；
图2为本发明的其中一种技术方案的所述重力式沉箱的俯视图；
图3为本发明的其中一种技术方案的所述重力式沉箱的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1～3所示，本发明提供一种重力式沉箱，包括：
底板13、相对设置于所述底板13两侧的前壁板11和后壁板12、设置于所述前壁板11和所述后壁板12之间的多个横隔梁21，所述底板13、所述前壁板11、所述后壁板12形成类U型的结构，所述前壁板11和所述后壁板12的厚度沿高度方向分为多级，并且厚度从下至上逐级递减，所述横隔梁21两端连接所述前壁板11和所述后壁板12在增强所述前壁板11和所述后壁板12的刚度、减少所述底板13的跨度基础上，很大程度地减少了混凝土的用量，减轻重量；所述前壁板11和所述后壁板12的厚度从下至上逐级递减，根据所述前壁板11和所述后壁板12所承受的筒仓压力特点设置而成，减少了混凝土在浇筑壁板时的用量。
在上述技术方案中，厚度从下至上逐级递减的所述前壁板11、所述后壁板12，与所述底板13形成类U型的结构与其内部起支撑作用的所述横隔梁21组成的重力式沉箱，具有满足沉箱功能需求的同时用料更节省、造价更经济的有益效果，所述重力式沉箱的质量更轻，减小了安装和运输难度，提高了沉箱的施工效率。所述重力式沉箱由混凝土在预制场由下至上逐级一体浇筑成型，多个重力式沉箱通过船机设备从预制场运至基床前沿进行吊装放入水中，所述重力式沉箱与四周具有侧壁的常规沉箱配合交叉放置，沿着码头或者防波堤的轴线依次摆放后，往所述重力式沉箱内部分别填充砂石、碎石垫层和素混凝土垫层等回填材料，形成一个承重结构，作为重力式码头或者防波堤主体。
在另一种技术方案中，所述前壁板11和所述后壁板12的靠上部位上设有多对吊孔14，所述吊孔14便于船机设备吊装所述重力式沉箱从预制场运至基床前沿，减小安装和托运的施工难度，提高施工效率。
在另一种技术方案中，所述前壁板11、所述后壁板12、所述底板13上均设有多组纵横交错的肋条15，位于所述前壁板11和所述后壁板12上的两组肋条15的交叉处分别与所述横隔梁21两端连接，所述前壁板11的竖向肋条15底部与所述底板13的横向肋条15的端部相连，所述肋条15在增大所述前壁板11、所述后壁板12、所述底板13的强度和刚度的同时减小质量，从而避免使用厚度较大的壁板和底板13，进而减少了混凝土的用量，使得制造所述重力式沉箱的造价减小。
在另一种技术方案中，还包括多个倒角板16，多个倒角板16分别设置于所述前壁板11与所述底板13的连接处的内侧、所述后壁板12与所述底板13的连接处的内侧，所述倒角板16减小应力集中，加强所述前壁板11、所述后壁板12与所述底板13的内侧连接强度，所述倒角板16具有防止连接处开裂的有益效果。
在另一种技术方案中，所述底板13位于所述前壁板11和所述后壁板12的外侧上分别设有趾板17，所述趾板17与所述前壁板11、所述后壁板12、所述底板13一体成型，所述趾板17加强所述前壁板11、所述后壁板12与所述底板13的外侧连接强度，所述趾板17的设置使得所述重力式沉箱在满足抗滑抗倾稳定性的前提下，减小重力式结构稳定所需的底板13宽度。
在另一种技术方案中，所述趾板17顶面倾斜设置，所述趾板17顶面与所述底板13、所述前壁板11或所述后壁板12形成了三角形稳定结构，提高所述重力式沉箱的结构稳定性。
在另一种技术方案中，还包括多个立柱，多个立柱设置于上下相邻的两个横隔梁21之间，所述立柱连接相邻的两个横隔梁21，加强了所述横隔梁21的支撑作用，进而提高所述前壁板11和所述后壁板12的结构稳定性。
在另一种技术方案中，所述底板13的厚度为15～25cm，四周具有侧壁的常规沉箱底板13厚度一般为30～35cm，由于纵横交错的肋条15存在，所述底板13的厚度在15～25cm即可满足使用的结构受力要求。
在另一种技术方案中，所述倒角板16与所述底板13的夹角为30～60°，所述角度有利于所述倒角板16与所述底板13件间的应力释放，进而减小了所述倒角板16的变形，避免所述倒角板16出现裂纹。
在另一种技术方案中，所述趾板17顶面与所述底板13的夹角为30～60°，所述角度使得所述趾板17顶面在水中受力均匀的前提下，增加了所述重力式沉箱的结构稳定性。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.重力式沉箱，其特征在于，包括：
底板、相对设置于所述底板两侧的前壁板和后壁板、设置于所述前壁板和所述后壁板之间的多个横隔梁，所述底板、所述前壁板、所述后壁板形成类U型的结构，所述前壁板和所述后壁板的厚度沿高度方向分为多级，并且厚度从下至上逐级递减。
2.如权利要求1所述的重力式沉箱，其特征在于，所述前壁板和所述后壁板的靠上部位上设有多对吊孔。
3.如权利要求1所述的重力式沉箱，其特征在于，所述前壁板、所述后壁板、所述底板上均设有多组纵横交错的肋条。
4.如权利要求1所述的重力式沉箱，其特征在于，还包括多个倒角板，多个倒角板分别设置于所述前壁板与所述底板的连接处的内侧、所述后壁板与所述底板的连接处的内侧。
5.如权利要求1所述的重力式沉箱，其特征在于，所述底板位于所述前壁板和所述后壁板的外侧上分别设有趾板。
6.如权利要求5所述的重力式沉箱，其特征在于，所述趾板顶面倾斜设置。
7.如权利要求1所述的重力式沉箱，其特征在于，还包括多个立柱，多个立柱设置于上下相邻的两个横隔梁之间。
8.如权利要求1所述的重力式沉箱，其特征在于，所述底板的厚度为15～25cm。
9.如权利要求4所述的重力式沉箱，其特征在于，所述倒角板与所述底板的夹角为30～60°。
10.如权利要求5所述的重力式沉箱，其特征在于，所述趾板顶面与所述底板的夹角为30～60°。
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