CN212129036U - 一种筒形导管架桩基防波堤结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种筒形导管架桩基防波堤结构，包括多个并排依次连接的防波堤单元，防波堤单元包括筒形导管架和桩基，筒形导管架包括筒形外板、横隔板、纵隔板、副隔仓外板、导管，筒形外板的内部设有用来支撑的横隔板、纵隔板，筒形外板与横隔板、纵隔板的铰接处设有四个竖向的导管，导管上设有供桩基竖直打入地基内的安装孔，筒形外板的外侧设有副隔仓外板。本实用新型与现有技术相比的优点在于：防波堤单元的结构，既能利用筒形弧面降低波浪荷载、解决板格形导管架桩基防波堤直墙平面波浪荷载较大的问题，同时采用桩基又可适应深水及软土地基；防波堤单元，结构整体性好且便于提前预制，施工难度低、工期短。

Description

一种筒形导管架桩基防波堤结构

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体是指一种筒形导管架桩基防波堤结构。

背景技术

防波堤是重要的水工建筑物，能有效防御波浪对港口水域的侵袭，形成掩蔽水域，为船舶提供平稳安全的停泊条件。近年来随着经济贸易全球化，我国航运事业迅速发展，新建港口及防波堤工程已从水文地质条件较好的近海水域向外海深水域发展，海上波浪条件十分恶劣，工程地质条件也很差。特别在我国经济发展比较活跃的环渤海、珠江口、长江口等海岸地区，广泛分布着厚达几米甚至几十米的软弱土层，该土层土体天然含水量高、孔隙比大、渗透性差、承载能力低，传统的防波堤结构型式已不能适应工程建设需求。

目前工程中大多采用的传统型式防波堤包括斜坡式防波堤、重力式防波堤、桩式防波堤等，如附图1 所示。斜坡式防波堤的材料用量及工程造价与水深有关，随着水深增大，工程造价增高，因此该结构型式不适用于深水条件；重力式防波堤在水深较大时，工程造价比斜坡式防波堤低，但是该结构对地基不均匀沉降较敏感，对地基承载力要求较高，不适用于软土地基；桩式防波堤适用于水深较大、波浪较强的情况，但是该结构施工工艺较复杂、施工难度大。研究开发适用于软土地基、深水条件、施工方便且工程造价低的新型防波堤结构型式，是港口与海岸工程建设发展提出的要求，对港口城市发展和滨海地区建设具有重要意义。

面对软土地基这一难题，许多新型防波堤结构相继出现，如沉入式大圆筒防波堤、箱筒型基础防波堤、 T型导管墙桩基防波堤、板格形导管架桩基结构等，如附图2所示。沉入式大圆筒防波堤结构的研究工作相对较早，对该结构的研究方法多样，研究内容也较完善，弧形的设计可以有效减小波浪力。但是大圆筒结构自身也存在一定缺点：如结构尺寸较大，需要具备大型起重、运输、安装等设备以及一定的施工条件；结构下沉方法及施工工艺有待提高；大圆筒结构与土相互作用机理十分复杂，目前尚无规范可循，特别是该结构由于没有很好地解决上述问题而出现过倾覆破坏、位移过大等工程问题。箱筒型基础防波堤虽在天津港防波堤建设中进行了试验段工程，但其结构型式十分复杂、施工难度大、设计计算理论还不成熟。倒 T型导管墙桩基防波堤与板格形导管架桩基防波堤作为新型结构，目前尚无工程应用实例，研究成果较少，且这两种结构均为直墙式结构，波浪直接作用于导管直墙平面，承受的波浪力较相同尺寸弧面大，不利于结构稳定性。

据上述现有技术的研究可知，现有传统或新型防波堤存在着整体性差、对地质条件要求高、不适合深水、施工难度大、建造费用高等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种筒形导管架桩基防波堤结构，其适用于软土地基、承受波浪力强、方便施工。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种筒形导管架桩基防波堤结构，包括多个并排依次连接的防波堤单元，所述防波堤单元包括筒形导管架和桩基，所述筒形导管架包括筒形外板、横隔板、纵隔板、副隔仓外板、导管，所述筒形外板的内部设有用来支撑的横隔板、纵隔板，所述横隔板与纵隔板相互垂直设置，所述筒形外板与横隔板、纵隔板的铰接处设有四个竖向的导管，所述导管上设有供桩基竖直打入地基内的安装孔，所述筒形外板的外侧设有用于防波堤单元连接的副隔仓外板，所述副隔仓外板沿筒形外板的圆周方向上均匀排布，副隔仓外板与筒形外板之间围成副隔仓。

作为改进，所述副隔仓外板设置有四个。

作为改进，所述筒形导管架采用钢筋混凝土制成一体结构。

作为改进，所述桩基为钢筋混凝土桩或钢管桩。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：防波堤单元的结构兼具沉入式大圆筒结构与板格形导管架桩基防波堤结构的优点，既能利用筒形弧面降低波浪荷载、解决板格形导管架桩基防波堤直墙平面波浪荷载较大的问题；同时采用桩基结构，不仅增强了地基竖向承载力，还提高了结构的抗滑、抗倾稳定性，适应深水及软土地基，迎合当今港口与海岸工程建设的发展需求；防波堤单元的尺寸较小，自身重量轻，不易发生大量沉降，采用钢筋混凝土浇筑而成，结构简单、整体性好且便于提前预制，施工相对简单，建造周期短、工程造价低。

附图说明

图1是传统防波堤结构型式的示意图。

图2是新型防波堤结构型式的示意图。

图3是本实用新型的防波堤单元的结构示意图。

图4是本实用新型的防波堤单元连接配合的俯视图。

图5是本实用新型的防波堤单元的安装示意图。

图6是本实用新型的防波堤单元的连接示意图。

如图所示：1、防波堤单元，2、桩基，3、筒形外板，4、横隔板，5、纵隔板，6、副隔仓外板，7、导管，8、副隔仓。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种筒形导管架桩基防波堤结构做进一步的详细说明。

结合附图，一种筒形导管架桩基防波堤结构，包括多个并排依次连接的防波堤单元1，防波堤单元1 包括筒形导管架和桩基2，筒形导管架包括筒形外板3、横隔板4、纵隔板5、副隔仓外板6、导管7，筒形外板3的内部设有用来支撑的横隔板4、纵隔板5，横隔板4与纵隔板5相互垂直设置，筒形外板3与横隔板4、纵隔板5的铰接处设有四个竖向的导管7，导管7上设有供桩基2竖直打入地基内的安装孔，筒形外板3的外侧设有用于防波堤单元1连接的副隔仓外板6，副隔仓外板6沿筒形外板3的圆周方向上均匀排布，副隔仓外板6设置有四个，副隔仓外板6与筒形外板3之间围成副隔仓8，筒形导管架采用钢筋混凝土制成一体结构，桩基2为钢筋混凝土桩或钢管桩。

本实用新型在具体实施时，

1、预制钢筋混凝土的筒形导管架及钢筋混凝土的桩基(或钢管桩)；

2、首先将预制好的筒形导管架吊运至现场并排安放，并根据施工工况的稳定性要求将其沉入土中一定深度，避免施工过程中出现失稳乃至倾倒事故；

3、利用打桩船或其他打桩设备，将钢管桩或钢筋混凝土的桩基沿筒形导管架上竖向的导管，打入地基土体，从而形成桩基础；

4、在竖向的导管与桩基之间、横隔板、纵隔板与筒形外板之间的连接处，灌注水泥浆，使防波堤单元形成整体，共同抵御波浪荷载作用。

筒形导管架主要采用钢筋混凝土材料，在保障结构强度、节省建造成本、整体性较高的同时，还可以提前预制，从而便于施工、缩短工期。筒形外板是构成筒形导管架的主要部件，主要作用是承受波浪造成的巨大荷载，并可以有效挡沙，其中沉入地基土体中的部分与土体相互作用，承受土压力及竖向摩阻力，可有效提高结构的竖向承载力和稳定性。

在筒形外板的内部设置横隔板、纵隔板各一道，可以增大与地基土体的接触面积，从而提高竖向承载力和稳定性，同时还可增强结构整体性，减小构件内力。竖向设置的导管，主要作用是打桩时为桩基准确打入海底提供定位与导向作用，即利用导管可以将桩基穿过导管架结构打入地基形成桩基础。

副格仓外板主要功能是便于筒形导管架之间的连接，同时还可以同筒形外板一样起到防浪挡沙的作用，副格仓外板与筒形外板所围成的副格仓还可对稳定性起到有利作用。

桩基是防波堤单元的重要承载构件，其材料可采用钢筋混凝土桩或钢管桩，通过导管，将桩基穿过导管架结构打入地基形成桩基础，为了增加防波堤结构整体性，在打桩后将桩基与导管的间隙灌注水泥浆，使筒形导管架与桩基形成整体共同承载，从而提高地基承载力和结构抗滑、抗倾的稳定性。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种筒形导管架桩基防波堤结构，其特征在于：包括多个并排依次连接的防波堤单元(1)，所述防波堤单元(1)包括筒形导管架和桩基(2)，所述筒形导管架包括筒形外板(3)、横隔板(4)、纵隔板(5)、副隔仓外板(6)、导管(7)，所述筒形外板(3)的内部设有用来支撑的横隔板(4)、纵隔板(5)，所述横隔板(4)与纵隔板(5)相互垂直设置，所述筒形外板(3)与横隔板(4)、纵隔板(5)的铰接处设有四个竖向的导管(7)，所述导管(7)上设有供桩基(2)竖直打入地基内的安装孔，所述筒形外板(3)的外侧设有用于防波堤单元(1)连接的副隔仓外板(6)，所述副隔仓外板(6)沿筒形外板(3)的圆周方向上均匀排布，副隔仓外板(6)与筒形外板(3)之间围成副隔仓(8)。

2.根据权利要求1所述的一种筒形导管架桩基防波堤结构，其特征在于：所述副隔仓外板(6)设置有四个。

3.根据权利要求1所述的一种筒形导管架桩基防波堤结构，其特征在于：所述筒形导管架采用钢筋混凝土制成一体结构。

4.根据权利要求1所述的一种筒形导管架桩基防波堤结构，其特征在于：所述桩基(2)为钢筋混凝土桩或钢管桩。

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