CN115478512B - 一种门式刚架码头结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明设计了一种门式刚架码头结构及其施工方法，其中门式刚架码头结构包括下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构，所述上部倒U型刚架支撑结构固定设置在下部双排地下连续墙基础结构顶部；所述上部倒U型刚架支撑结构包括前立墙、后立墙和顶板；所述前立墙上部和后立墙上部通过顶板连成整体；所述下部双排地下连续墙基础结构包括前排地下连续墙、后排地下连续墙和底板；所述前排地下连续墙、后排地下连续墙顶部通过底板连成整体，构成竖向支撑基础；所述前立墙底部、后立墙底部固定连接在底板顶部。本申请将码头结构与接岸结构功能合二为一，可广泛应用于大水位差、地质条件较差、软弱层厚且深等区域的满堂式码头。
Description
技术领域
本发明属于码头领域，具体涉及一种门式刚架码头结构及其施工方法。
背景技术
在港口工程中，常用码头型式有桩基式、板桩式、重力式、斜坡式等，在水位差较大、地质条件较差，软弱层较厚的情况下，如采用板桩结构的码头型式，挡土高度有极限，在大水位差条件下，码头等级较高时常难以满足工程要求，并且后方设置拉杆及锚碇结构位置较难进行岸上建筑开发，降低了土地利用率。另外中国专利CN1172056C公开了一种桩基承台前后方设挡土结构的大型码头结构，该结构包括桩基承台、后方挡土结构，及在桩基承台前方下平行于码头岸线方向设置的前方挡土结构，桩基承台的桩基位于前方和后方挡土结构之间的地基土中，或部分桩基位于前方挡土结构上；前方挡土结构为平行于码头岸线方向排列的圆筒体结构，或椭圆筒体结构，或空心多边形筒体结构，其上带有密封顶盖板，顶盖板上设有可开关的通孔。其设计的大型码头结构适合于在软土海床地基上建造大型深水接岸桩基码头，该结构型式的码头桩基承台宽度小，施工简便，施工期短，工程造价相对较低，但是其采用的是桩基式码头，因此码头后方需设置驳岸与陆域衔接，且码头下方需进行大范围开挖放坡。
中国专利CN211171807U公开了一种新型梳式斜坡客运码头，其设计的新型梳式斜坡客运码头包括主斜坡道、多条副斜坡道、主斜坡道平台、副斜坡道平台和趸船，所述主斜坡道轴线沿水流方向基本平顺布置，所述副斜坡道在主斜坡道外侧垂直或斜交布置，所述新型梳式斜坡客运码头的整体外形呈“梳子”形状。其设计的方案采用的是斜坡式码头，因此，无法做到满堂式布置，且当码头有布置装卸机械要求时，斜坡式码头装卸货物能力有较大限制。
在大水位差的河段，遇到软弱层土层深厚，而需要布置满堂式码头的情况下，普通码头结构型式难以达到理想要求，码头工程量大投资高问题也同样难以解决，因此迫切需要能够解决上述缺陷的码头结构。
发明内容
为减少码头施工工程量，同时解决大水位差、地质条件较差、软弱层土层厚的情况下布置满堂式码头的稳定问题，本申请设计了一种门式刚架码头结构及其施工方法。
一种门式刚架码头结构，其包括下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构，其特征在于，所述上部倒U型刚架支撑结构固定设置在下部双排地下连续墙基础结构顶部；
所述上部倒U型刚架支撑结构包括前立墙、后立墙和顶板；
所述前立墙上部和后立墙上部通过顶板连成整体；
所述前立墙、后立墙沿码头前沿线方向连续布置；
所述后立墙的墙后回填块石形成陆域。
优选地，所述下部双排地下连续墙基础结构包括前排地下连续墙、后排地下连续墙和底板；
所述前排地下连续墙、后排地下连续墙顶部通过底板连成整体，构成竖向支撑基础；
所述前排地下连续墙、后排地下连续墙的墙体沿码头前沿线走向连续布置；
所述前立墙底部、后立墙底部固定连接在底板顶部。
优选地，所述底板的后方还设置有卸荷悬臂板。
优选地，所述前排地下连续墙、后排地下连续墙之间布置结构缝。
优选地，所述块石的选用要求标准为压力小，透水性好且级配良好；所述块石的重量为10～100kg。
优选地，所述前立墙和后立墙之间的间距等于前排地下连续墙和后排地下连续墙之间的间距。
优选地，所述前立墙和后立墙的顶部设置有工艺设备轨道。
优选地，所述前立墙外侧还设置有系靠泊设施，所述系靠泊设施包括多层走道板、系船设施、竖向布置靠船立柱以及护舷设施；所述多层走道板和系船设施沿码头前沿线方向布置；所述靠船立柱和护舷设施竖向布置。
优选地，所述前排地下连续墙、后排地下连续墙为现浇钢筋混凝土结构。
一种门式刚架码头结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：同步施工前排地下连续墙、后排地下连续墙，以形成基础；
步骤S2：现浇筑底板、前排地下连续墙、后排地下连续墙、卸荷悬臂板以连成整体；
步骤S3：然后底板、浇筑前立墙、后立墙和顶板连接形成整体；
步骤S4：最后完成墙后回填施工。
本申请的优点和效果如下：
1、本申请将码头结构与接岸结构功能合二为一，可广泛应用于大水位差、地质条件较差、软弱层厚且深等区域的满堂式码头，结构适应性强，能够有效的解决大水位差、地质条件较差、软弱层土层厚的情况下布置满堂式码头的稳定问题。
2、本申请通过设计下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构组合设计，以此实现共同承担后方回填块石的压力。
3、本申请设计的下部双排地下连续墙基础结构自身刚度大，强度高，能够有效的抵抗后方土压力产生的弯矩，并限制码头的水平向位移；同时前排地下连续墙和后排地下连续墙的墙底嵌入深层土体，阻止了码整体的圆弧滑动，保证岸坡整体稳定。
4、本申请设计的上部倒U型刚架支撑结构为门架形式，自重轻，结构受力均匀，可靠性高，整体刚度大，利于上部挡土且结构稳定。
5、本申请采用门式刚架码头结构代替了桩基式码头和驳岸结构，在码头下方能够明显减少常规码头大范围开挖放坡的开挖量，适用于干地施工条件的场地，具有施工速度快、简单、效果明显等特点。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本申请提供的码头结构的结构图；
图2为本申请提供的码头结构的俯视图；
图3为本申请提供的码头结构的立体图；
附图标记：1、前排地下连续墙；2、后排地下连续墙；3、前立墙；4、后立墙；5、前节点；6、底板；7、后节点；8、卸荷悬臂板；9、顶板；10、块石；11、开挖边坡线；12、结构缝；13、工艺设备轨道；14、前沿设计泥面；15、走道板；16、靠船立柱；17、护舷设施；18、系船设施。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
实施例1
本实施例主要介绍一种门式刚架码头结构的基础设计，具体请参考图1，其包括下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构，其特征在于，所述上部倒U型刚架支撑结构固定设置在下部双排地下连续墙基础结构顶部；
所述上部倒U型刚架支撑结构包括前立墙(3)、后立墙(4)和顶板(9)；
所述前立墙(3)上部和后立墙(4)上部通过顶板(9)连成整体；
所述前立墙(3)、后立墙(4)沿码头前沿线方向连续布置；
所述后立墙(4)的墙后回填块石(10)形成陆域。
进一步的，所述下部双排地下连续墙基础结构包括前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)和底板(6)；
所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)顶部通过底板(6)连成整体，构成竖向支撑基础；
进一步的，所述块石(10)的选用要求标准为压力小，透水性好且级配良好；所述块石(10)的重量为10～100kg。
所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)的墙体沿码头前沿线走向连续布置；
所述前立墙(3)底部、后立墙(4)底部固定连接在底板(6)顶部。
进一步的，所述前立墙(3)和后立墙(4)的顶部设置有工艺设备轨道(13)，具体请参考图2。
进一步的，所述前立墙(3)外侧还设置有系靠泊设施，所述系靠泊设施包括多层走道板(15)、系船设施(18)、竖向布置靠船立柱(16)以及护舷设施(17)；所述多层走道板(15)和系船设施(18)沿码头前沿线方向布置；所述靠船立柱(16)和护舷设施(17)竖向布置。
进一步的，所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)为现浇钢筋混凝土结构。
本申请通过设计下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构组合设计，以此实现共同承担后方回填块石的压力。
本申请设计的上部倒U型刚架支撑结构为门架形式，自重轻，结构受力均匀，可靠性高，整体刚度大，利于上部挡土且结构稳定。
实施例2
基于上述实施例1，本实施例主要介绍一种门式刚架码头结构的优化设计，优化设计请参考图3，其包括下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构，其特征在于，所述上部倒U型刚架支撑结构固定设置在下部双排地下连续墙基础结构顶部；
所述上部倒U型刚架支撑结构包括前立墙(3)、后立墙(4)和顶板(9)；
所述前立墙(3)上部和后立墙(4)上部通过顶板(9)连成整体；共同抵抗侧向土压力，并达到稳定岸坡的目的。
所述前立墙(3)、后立墙(4)沿码头前沿线方向连续布置；
所述后立墙(4)的墙后回填块石(10)形成陆域。
进一步的，所述下部双排地下连续墙基础结构包括前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)和底板(6)；
所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)顶部通过底板(6)连成整体，构成竖向支撑基础；所述前排地下连续墙(1)前端为前沿设计泥面14。
进一步的，所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)与底板(6)结合分别形成前节点5和后节点7，所述后节点7后方设卸荷悬臂板；
所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)的墙体沿码头前沿线走向连续布置；所述前立墙(3)底部、后立墙(4)底部固定连接在底板(6)顶部。
进一步的，所述底板(6)的后方还设置有卸荷悬臂板(8)，所述卸荷悬臂板(8)的后方为开挖边坡线11。
进一步的，为了克服码头结构受力的不均匀导致沉降，及热胀冷缩产生的开裂等现象的出现，所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)之间分段布置设置结构缝(12)，结构缝12宽宜20mm～40mm。
进一步的，所述块石(10)的选用要求标准为压力小，透水性好且级配良好；所述块石(10)的重量为50kg。
进一步的，所述前立墙(3)和后立墙(4)之间的间距等于前排地下连续墙(1)和后排地下连续墙(2)之间的间距。
进一步的，所述前立墙(3)和后立墙(4)的顶部设置有工艺设备轨道(13)。
进一步的，所述前立墙(3)外侧还设置有系靠泊设施，所述系靠泊设施包括多层走道板(15)、系船设施(18)、竖向布置靠船立柱(16)以及护舷设施(17)；所述多层走道板(15)和系船设施(18)沿码头前沿线方向布置；所述靠船立柱(16)和护舷设施(17)竖向布置。
进一步的，所述前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)为现浇钢筋混凝土结构。
本申请将码头结构与接岸结构功能合二为一，可广泛应用于大水位差、地质条件较差、软弱层厚且深等区域的满堂式码头，结构适应性强，能够有效的解决大水位差、地质条件较差、软弱层土层厚的情况下布置满堂式码头的稳定问题。
本申请设计的下部双排地下连续墙基础结构自身刚度大，强度高，能够有效的抵抗后方土压力产生的弯矩，并限制码头的水平向位移；同时前排地下连续墙和后排地下连续墙的墙底嵌入深层土体，阻止了码整体的圆弧滑动，保证岸坡整体稳定。
实施例3
基于上述实施例1-2，本实施例主要介绍一种门式刚架码头结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：同步施工前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)，以形成基础；
步骤S2：现浇筑底板(6)、前排地下连续墙(1)、后排地下连续墙(2)、卸荷悬臂板(8)以连成整体；
步骤S3：然后底板(6)、浇筑前立墙(3)、后立墙(4)和顶板(9)连接形成整体；
步骤S4：最后完成墙后回填施工。
进一步的，岸坡整体稳定的滑弧深度下移至墙底下，码头结构采用空间模型计算，墙后土压力按照主动土压力计算。
本申请采用门式刚架码头结构代替了桩基式码头和驳岸结构，在码头下方能够明显减少常规码头大范围开挖放坡的开挖量，适用于干地施工条件的场地，具有施工速度快、简单、效果明显等特点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种门式刚架码头结构，其包括下部双排地下连续墙基础结构和上部倒U型刚架支撑结构，其特征在于，所述上部倒U型刚架支撑结构固定设置在下部双排地下连续墙基础结构顶部；
所述上部倒U型刚架支撑结构包括前立墙（3）、后立墙（4）和顶板（9）；
所述前立墙（3）上部和后立墙（4）上部通过顶板（9）连成整体；
所述前立墙（3）、后立墙（4）沿码头前沿线方向连续布置；
所述前立墙（3）外侧还设置有系靠泊设施；
所述系靠泊设施包括多层走道板（15）、系船设施（18）、竖向布置靠船立柱（16）以及护舷设施（17）；
所述多层走道板（15）和系船设施（18）沿码头前沿线方向布置；所述靠船立柱（16）和护舷设施（17）竖向布置；
所述后立墙（4）的墙后回填块石（10）形成陆域；
所述下部双排地下连续墙基础结构包括前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2）和底板（6）；
所述前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2）顶部通过底板（6）连成整体，构成竖向支撑基础；
所述前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2）的墙体沿码头前沿线走向连续布置；
所述前立墙（3）底部、后立墙（4）底部固定连接在底板（6）顶部。
2.根据权利要求1所述的一种门式刚架码头结构，其特征在于，所述底板（6）的后方还设置有卸荷悬臂板（8），卸荷悬臂板的后方设置有开挖边坡线（11）。
3.根据权利要求1所述的一种门式刚架码头结构，其特征在于，所述前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2）之间布置结构缝（12）。
4.根据权利要求1或2或3任一项所述的一种门式刚架码头结构，其特征在于，所述块石（10）的选用要求标准为压力小，透水性好且级配良好；所述块石（10）的重量为10～100kg。
5.根据权利要求1或2任一项所述的一种门式刚架码头结构，其特征在于，所述前立墙（3）和后立墙（4）之间的间距等于前排地下连续墙（1）和后排地下连续墙（2）之间的间距。
6.根据权利要求1或2任一项所述的一种门式刚架码头结构，其特征在于，所述前立墙（3）和后立墙（4）的顶部设置有工艺设备轨道（13）。
7.根据权利要求1或2或3任一项所述的一种门式刚架码头结构，其特征在于，所述前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2）为现浇钢筋混凝土结构。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种门式刚架码头结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：同步施工前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2），以形成基础；
步骤S2：现浇筑底板（6）、前排地下连续墙（1）、后排地下连续墙（2）、卸荷悬臂板（8）以连成整体；
步骤S3：然后底板（6）、浇筑前立墙（3）、后立墙（4）和顶板（9）连接形成整体；
步骤S4：最后完成墙后回填施工。
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| CN213267738U (zh) * | 2020-08-12 | 2021-05-25 | 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 | 多层系缆高桩墩台结构 |
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- 2022-10-21 CN CN202211293106.6A patent/CN115478512B/zh active Active
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