CN207608879U - 一种新型沉箱框架梁板式结构 - Google Patents

Abstract

一种新型沉箱框架梁板式结构，包括箱体及回填材料层，其中箱体内部填充回填材料层，箱体一侧的上部横向制有多个进浪口；所述箱体顶部浇筑有框架梁，该框架梁与箱体底部之间通过立柱及横隔墙支撑连接，面板安装在框架梁上部，面板上部浇筑混凝土层；所述回填材料层倾斜填充在箱体内部，该回填材料层上部倾斜覆盖有护面网，该沉箱可在港内波浪较大时依旧保持结构强度以及港内水域平稳，不会产生波浪冲击沉箱侧板，进而导致波浪破碎，水域不稳的问题，且由于采用框架梁结构，使得沉箱自重较轻，对海底地基要求不高，相比于传统沉箱适应性更强。

Description

一种新型沉箱框架梁板式结构

技术领域

本实用新型属于港口工程领域，涉及一种码头沉箱，尤其是一种新型沉箱框架梁板式结构。

背景技术

当前，传统的重力式码头通常采用沉箱施工，而钢筋混凝土沉箱一般在靠近岸边的预制厂制作，采用起重设备进行起吊下水或者定位方驳、卷扬机活倒链拖拽等方式进行定位安装，其优点是整体性好，地基应力较小，水上安装工作量少，施工速度快；箱体可以设计成较大的断面，用本身及其箱中的填料及可抵抗较大的水平荷载，保证抗浪稳定性，在国内外众多港口被应用于大型深水码头的建设。但缺点是港内波浪较大时，岸壁前波浪的反射将影响结构尺度和港内水域的平稳，不利于船舶停靠和作业。

通过公开专利文献的检索，发现如下两篇相关公开专利文献：

新型曲面胸墙沉箱混合堤(200910228770.0)公开了一种曲面胸墙沉箱混合堤，该防波堤一侧为临海侧，另一侧为临港侧，结构包括有抛石基床，在抛石基床上固定有堤身主体的堤身沉箱，在堤身沉箱上部固定有弧形曲面胸墙，弧形曲面胸墙为曲面空心或实心构件，弧形曲面胸墙的断面形状是由底板截面、立板截面及临海一侧的弧形曲面截面连接构成。发明的效果是具有最佳的消浪效果，良好的受力状态，具有好的景观效果，发明缺点是堤顶越浪量大于直墙式建筑物，且斜面形式多，施工复杂。

双向十字透空组合型式系统(201610720733.1)公开了一种双向十字透空组合型式系统，包括至少一个沉箱，每个沉箱的内侧设置两片隔墙，沉箱安置在基床上，其中沉箱的外壁上设置数排间隔排列的消浪孔，每片隔墙上也设置

数排间隔排列的消浪孔，消浪孔供海水通过；沉箱的顶部设置混凝土盖板一，混凝土盖板一顶部安装混凝土盖板二，其中混凝土盖板一和混凝土盖板二之间形成有供海水通过的通道；其中混凝土盖板二之间通过面板互相连通。发明效果是可以通过上下双层的竖向透浪孔，也可以通过上下双层的墩柱之间的水平空间形成的通道，从而达到波浪的竖向和水平的双向十字透流，并通过透流后水体间的相互作用达到降低波浪水平力和波浪雍高的效果。缺点是此结构虽可通过调整两壁间的距离使作用于两壁上的波浪力相互削减，从而减少整体建筑物的波浪力；但大量的试验研究与理论分析表明对外海开敞式码头，消浪孔室尺度如达不到波长的数量级，效果就不理想。

通过技术特征的对比，申请人认为，上述两篇公开专利文献与本专利申请不相同，不会影响本专利申请的创造性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型沉箱框架梁板式结构，该沉箱可在港内波浪较大时依旧保持结构强度以及港内水域平稳，不会产生波浪冲击沉箱侧板，进而导致波浪破碎，水域不稳的问题。

一种新型沉箱框架梁板式结构，包括箱体及回填材料层，其中箱体内部填充回填材料层，箱体一侧的上部横向制有多个进浪口；其特征在于：所述箱体顶部浇筑有框架梁，该框架梁与箱体底部之间通过立柱及横隔墙支撑连接，面板安装在框架梁上部，面板上部浇筑混凝土层；所述回填材料层倾斜填充在箱体内部，该回填材料层上部倾斜覆盖有护面网。

而且，所述护面网的顶端和底端分别与箱体内壁固定连接，其中护面网底端连接在箱体的进浪口下部，顶端连接在框架梁下部。

而且，所述框架梁包括纵梁、侧梁及多个横梁，其中侧梁位于框架梁纵向两侧，且两个侧梁之间设置有与侧梁平行的纵梁，该纵梁与侧梁之间固定连接有多个横梁；所述纵梁与箱体之间通过立柱固定连接。

而且，所述护面网为双层结构，其中上层结构为块石护面层，下层结构为倒虑垫网。

而且，所述进浪口一侧的箱体顶部设置有泊船装置，该泊船装置包括多个泊船架和竖支撑梁，所述泊船架一端与框架梁的侧梁固定连接，另一端悬空设置，多个泊船架通过竖支撑梁连接在一起。

而且，所述箱体底部两侧一体制出支撑趾。

而且，所述泊船架悬空设置一端的外侧设置有缓冲片。

本实用新型的优点和经济效果是：

1、本实用新型的一种新型沉箱框架梁板式结构，与现有重力式码头沉箱相比，具有沉箱梁板式结构，改变了直立式建筑物效能较差的特点，利用箱体内斜面形式的护面网及回填材料层，同时设置了沉箱迎水侧的进浪口，使大部分波浪不在沉箱迎水侧反射或破碎，而是行进至沉箱内护面网及回填材料层的斜坡面上，并使波浪在斜坡面上破碎，大部分波能在斜坡面的行进过程中被吸收和消耗，因此大大增加船舶停泊稳定性，同时保留了沉箱箱体结构建筑材料用量少，占地省，整体性好的特点，沉箱整体结构仍可以在岸边预制完成，施工技术成熟，施工速度快；

2、本实用新型的一种新型沉箱框架梁板式结构，在箱体内部及顶部采用梁板式结构，用以代替传统技术中的现浇胸墙，可进一步减轻整个结构自重，更进一步地解决了传统重力式沉箱仅适用于地基较好的情况，而对软弱地基还需额外进行加固处理的问题，另外本实用新型的梁板式沉箱可采用预制安装的施工技术，施工技术成熟，且便于修复拆迁。

3、本实用新型的一种新型沉箱框架梁板式结构，在沉箱上设置了泊船装置，方便船舶停靠，节省了泊船空间，同时防止海浪冲刷船舶进而造成的船舶撞击沉箱的事故发生。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态立体图；

图2为本实用新型的内部结构立体图；

图3为本实用新型的侧面剖视图；

图4为本实用新型的面板局部结构放大图。

图中：1-竖支撑梁；2-进浪口；3-框架梁；4-立柱；5-横隔墙；6-侧梁；7-支撑趾；8-泊船架；9-缓冲片；10-钢挡板；11-块石护面层；12-倒虑垫网；13-回填材料层；14-混凝土层；15-面板；16-引流板；17-箱体；18-横梁；19-纵梁。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。

一种新型沉箱框架梁板式结构，包括17箱体及13回填材料层，其中箱体内部填充回填材料层，箱体一侧的上部横向制有多个2进浪口；箱体顶部浇筑有3框架梁，该框架梁与箱体底部之间通过4立柱及5横隔墙支撑连接，15面板安装在框架梁上部，面板上部浇筑14混凝土层；回填材料层倾斜填充在箱体内部，该回填材料层上部倾斜覆盖有护面网。

护面网的顶端和底端分别与箱体内壁固定连接，其中护面网底端连接在箱体的进浪口下部，顶端连接在框架梁下部。

框架梁包括19纵梁、6侧梁及多个18横梁，其中侧梁位于框架梁纵向两侧，且两个侧梁之间设置有与侧梁平行的纵梁，该纵梁与侧梁之间固定连接有多个横梁；纵梁与箱体之间通过立柱固定连接。

护面网为双层结构，其中上层结构为11块石护面层，下层结构为12倒虑垫网。

进浪口一侧的箱体顶部设置有泊船装置，该泊船装置包括多个8泊船架和1竖支撑梁，泊船架一端与框架梁的侧梁固定连接，另一端悬空设置，多个泊船架通过竖支撑梁连接在一起。

箱体底部两侧一体制出7支撑趾。

泊船架悬空设置一端的外侧设置有9缓冲片。

为更清楚的描述本实用新型的使用方式，下面详述具体实施方式：

如图2所示，本实用新型的沉箱为框架梁板式结构，该沉箱箱体的临海侧设置为迎水侧，箱体另一侧为临岸侧，该结构与海底的地基土间应设置抛石基床，但抛石基床不属于结构范围；在抛石基床上固定结构主体的沉箱；立柱可采用预制混凝土或钢结构，其截面形状可为方形、圆形或工字型、H型等；支撑梁可采用预制混凝土或钢结构；迎水侧导轨梁上还可设置系船柱基础和系船柱。

本实用新型的沉箱整体结构宜在岸边预制厂进行整体预制后浮运安装，浮运安装期间需在进浪口外设置10钢挡板，如图3所示，钢挡板之间采用螺栓连接，防止箱体内进水；箱体内填料后，钢挡板拆除。

箱体内的回填材料层可以为充块石、砂等，回填材料层上部倾斜覆盖有双层结构的护面网，用以防止波浪将回填材料层冲走，且护面网及回填材料层倾斜设置，海浪经进浪口进入到箱体内部时，其波浪能会逐渐消耗在倾斜面上，且倾斜的护面网及回填材料层可将海浪对沉箱的侧向冲刷力转化为侧向和垂直向下的冲刷力，有效地提升了沉箱的稳定性，同时护面网上层结构的石块护面也可以更换为人工护面。

下面以图2为例对本实用新型进行详细说明。

结构主体沉箱的重量为2000t～6000t；沉箱的宽度由其本身的稳定性及海底基床承载能力确定；沉箱的长度应根据施工设备的能力和预制厂台座的实际情况进行确定，并适当考虑沉箱结构的刚度，原则上同传统沉箱重力式码头结构相同，沉箱的长与宽之比不大于3；沉箱的顶部高度不得低于水面水位；沉箱的支撑趾可适当加大至1.5-3m；沉箱进浪口的高度根据静水位和水面的有效波高确定，理论分析和大量实验研究表明，波浪的能量大部分集中在水体的表层，在表层1到2倍波高水层厚度内集中了90％的波能，故在表层1到2倍波高水层设置进浪口；箱体内设置横隔墙，该横隔墙厚度也应比照规范要求厚度适当加大，以保证对箱体的支撑作用和沉箱主体结构的刚度要求；支撑梁可将面板的荷载传递给立柱及横隔墙，其中立柱及横隔墙主要起支撑作用，将面板上的荷载和外力传至箱体底部并最终传到海底地基中，另外立柱的宽度应大于横隔墙厚度。

该支撑梁及立柱结构可减轻沉箱自重，对地基的条件要求比传统沉箱码头小，另外支撑梁及立柱与回填材料层形成的斜坡式坡面构成中空结构，减弱波浪的效果好。

另外，在进浪口内可安装钢挡板，用于沉箱浮游出运，沉箱驻位后取出钢板。

另外，可通过综合考虑消浪效果及结构稳定等情况确定回填材料层斜面坡度，斜面起止点位置等。

本实用新型的沉箱正常使用时箱体为透浪结构，波浪不会形成反射波进而影响码头前沿水域波稳条件。

另外，立柱可采用预制混凝土桩或钢结构，其截面形状可为方形、原形或工字型、H型等；框架梁和面板可采用预制混凝土结构或钢结构，并在面板上层浇筑混凝土面层。箱体迎水侧安装泊船架和缓冲片，泊船架纸间可采用竖支撑梁增加竖向刚度。

另外，如图4所示，本实用新型的面板还可以为拱式结构，面板顶部为平面，用于浇筑混凝土，面板底部为由箱体迎水侧至近岸侧的拱形结构，且拱形结构内部还横向设置有引流版，该16引流板可汇集在斜面上冲刷后回返的波浪，同时引流板设置的位置可与支撑梁的横梁相适配，该结构的优点在于：在海面风浪较大的情况下，海面波浪进入到护面网倾斜面上破碎、卸能后依旧会有部分波浪冲刷到箱体内部的侧壁上，故设置底面拱形的面板，用以使破碎后的波浪沿拱形面返回到进浪口，从而进一步地削弱波浪能对沉箱造成的冲击。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型沉箱框架梁板式结构，包括箱体及回填材料层，其中箱体内部填充回填材料层，箱体一侧的上部横向制有多个进浪口；其特征在于：所述箱体顶部浇筑有框架梁，该框架梁与箱体底部之间通过立柱及横隔墙支撑连接，面板安装在框架梁上部，面板上部浇筑混凝土层；所述回填材料层倾斜填充在箱体内部，该回填材料层上部倾斜覆盖有护面网。

2.根据权利要求1所述的一种新型沉箱框架梁板式结构，其特征在于：所述护面网的顶端和底端分别与箱体内壁固定连接，其中护面网底端连接在箱体的进浪口下部，顶端连接在框架梁下部。

3.根据权利要求1所述的一种新型沉箱框架梁板式结构，其特征在于：所述框架梁包括纵梁、侧梁及多个横梁，其中侧梁位于框架梁纵向两侧，且两个侧梁之间设置有与侧梁平行的纵梁，该纵梁与侧梁之间固定连接有多个横梁；所述纵梁与箱体之间通过立柱固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型沉箱框架梁板式结构，其特征在于：所述护面网为双层结构，其中上层结构为块石护面层，下层结构为倒滤垫网。

5.根据权利要求1所述的一种新型沉箱框架梁板式结构，其特征在于：所述进浪口一侧的箱体顶部设置有泊船装置，该泊船装置包括多个泊船架和竖支撑梁，所述泊船架一端与框架梁的侧梁固定连接，另一端悬空设置，多个泊船架通过竖支撑梁连接在一起。

6.根据权利要求1所述的一种新型沉箱框架梁板式结构，其特征在于：所述箱体底部两侧一体制出支撑趾。

7.根据权利要求5所述的一种新型沉箱框架梁板式结构，其特征在于：所述泊船架悬空设置一端的外侧设置有缓冲片。