CN217500286U - 一种脱空式重力沉箱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于重力式沉箱结构制造及施工技术领域，提供一种脱空式重力沉箱结构，主要包括沉箱本体，沿所述沉箱本体的外侧面向其内侧面的方向，在所述沉箱本体内顺次地设置有若干相互独立的透水舱室和回填舱室；在所述沉箱本体的外侧面上对应所述透水舱室设置有若干的透水区，在所述透水区上可拆卸地设置有透水插板，所述透水插板上设置有若干可以连通所述透水舱室与所述沉箱本体外侧的透水孔。本实用新型可以实现减轻风浪对码头结构的冲击和水流对基床的冲刷所带来的影响，使得码头结构的功能使用可以更为安全、可靠，有效降低运营成本。

Description

一种脱空式重力沉箱结构

技术领域

本实用新型属于重力式沉箱技术领域，具体涉及一种脱空式重力沉箱结构。

背景技术

近年来，随着我国的港口水运事业的不断发展，作为对外贸易和“一带一路”倡议的窗口与重要交通节点，沿海港口城市兴建了大量码头。其中重力式码头由于承载能力和耐久性好、造价低廉等优势获得了广泛应用，而沉箱式结构采用预制的钢筋混凝土沉箱作为结构本体，整体性能好且施工速度快，因而成为了重力式码头主要运用的结构型式之一。防波堤位于港口外围，具有掩蔽港区水域，防御外海风浪冰凌入侵，防止泥沙淤积的重要作用，直立式防波堤是基本的防波堤结构型式，多采用重力式沉箱结构，内部可兼做码头。

华南地区的沿岸港口由于长期受到台风等恶劣天气的影响，相较于其他地域，码头与防波堤结构本体受到波浪冲击力和水流冲刷的环境更为恶劣，在风浪的作用下也更容易发生破坏现象，传统的沉箱结构外立面为一个整体平面而受到波浪的冲击力，且基床直接受到水流的冲刷淘空作用，这对码头的使用功能和安全运营产生了巨大的威胁，也大大增加了后期维护的成本。此外现有的沉箱结构通常作为整体结构，后期维护不便，且水下维修施工危险性大。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种脱空式重力沉箱结构，以实现减轻风浪对码头结构的冲击和水流对基床的冲刷所带来的影响，使得码头结构的功能使用可以更为安全、可靠，有效降低运营成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种脱空式重力沉箱结构，包括沉箱本体，沿所述沉箱本体的外侧面向其内侧面的方向，在所述沉箱本体内顺次地设置有若干相互独立的透水舱室和回填舱室；

在所述沉箱本体的外侧面上对应所述透水舱室设置有若干的透水区，在所述透水区上可拆卸地设置有透水插板，所述透水插板上设置有若干可以连通所述透水舱室与所述沉箱本体外侧的透水孔。

作为优选，所述透水区与所述透水插板之间设置有第一卡接结构，所述第一卡接结构包括若干相间隔地设置在所述透水插板侧部的凸块、对应所述凸块设置在所述透水区上凹槽，所述凸块与所述凹槽卡接连接。

作为优选，所述凸块呈倾斜设置，且倾斜设置的较低端为靠近所述沉箱本体的一端。

作为优选，所述第一卡接结构还包括设置在所述透水插板上下两端的倾斜安装面、对应所述倾斜安装面在所述透水区的上下两端设置的倾斜贴合槽。

作为优选，在所述透水插板的外侧面上设置有若干的预埋吊件。

作为优选，所述沉箱本体的底端向外侧呈延伸地设置有基床挡板结构，所述基床挡板结构包括若干的预制挡板，若干的所述预制挡板之间、所述预制挡板与所述沉箱本体之间为可拆卸式的拼装安装。

作为优选，若干的所述预制挡板之间、所述预制挡板与所述沉箱本体之间设置有第二卡接结构，所述第二卡接结构包括设置在所述预制挡板的拼接边、所述沉箱本体的拼接边上的连接槽，以及嵌入设置在所述连接槽内的连接件；

所述连接件的中部宽度值小于其两端部的宽度值，所述连接槽的形状与所述连接件的形状相适配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括有：

本方案中提供的一种脱空式重力沉箱结构，能够有效减轻风浪对沉箱本体的冲击和水流对基床的冲刷，避免结构损坏，大大加强了码头结构的安全性，采用透水插板和预制挡板作为抵御风浪与水流的主体，便于后期维护更换，显著减少了后期维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型沉箱结构的结构示意图。

图2为本实用新型沉箱结构的侧视结构示意图。

图3为本实用新型沉箱结构的俯视结构示意图。

图4为本实用新型沉箱结构的剖视结构示意图。

图5为本实用新型沉箱本体的结构示意图。

图6为本实用新型透水插板的结构示意图。

图7为本实用新型预制挡板的结构示意图。

图8为本实用新型其一应用示例下连接件的结构示意图。

图9为本实用新型透水插板在透水区处的安装结构示意图。

图10为本实用新型连接件的安装示意图。

图11为本实用新型其一实例下沉箱结构的工作示意图。

图12为本实用新型另一实例下沉箱结构的工作示意图。

其中：

1-沉箱本体，11-透水舱室，111-透水区，112-凹槽，113-倾斜贴合槽，114-隔水板，12- 回填舱室，121-混凝土顶板，13-卡趾；

2-透水插板，21-透水孔，22-凸块，23-倾斜安装面，24-预埋吊件；

3-基床，31-基槽；

4-基床挡板结构，41-预制挡板，411-连接槽，42-连接件；

5-码头结构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1

如图1-12所示，本实施例中提供一种脱空式重力沉箱结构，主要包括沉箱本体1，并且沿所述沉箱本体1的外侧面向其内侧面的方向，在所述沉箱本体1内顺次地设置有若干相互独立的透水舱室11和回填舱室12。本实施例中，所述沉箱本体1为设置为矩形箱体的结构形式，所述沉箱本体1的顶部为开口设置。此外，此处所述的外侧面，主要为所述沉箱本体1承受水浪冲击的一侧面；在其中的一个应用示例中，所述沉箱本体1的内侧面可以设置为码头结构的地面区域。而在另一个应用实例中，如存在内海的情况下，靠近内海的一侧的侧面即为上述的内侧面。

进一步地，本实施例中，在所述沉箱本体1的外侧面上对应所述透水舱室11设置有若干的透水区111；作为一种优选的方案，所述透水区111的设置高度可以设置为与所述沉箱本体1的高度一致或相接近，以适应水位变化较大的区域中的应用；而在本方案中，作为其中的一种常用的应用实例，将所述透水区111的设置高度设置为小于所述沉箱本体1的高度，以使得所述沉箱本体1在安装固定后，其底部的受力状态可以更为可靠。

而在所述透水区111上则可拆卸地设置有透水插板2，所述透水插板2上设置有若干可以连通所述透水舱室11与所述沉箱本体1外侧的透水孔21。本实施例中，通过将所述透水插板2设置为可拆卸地安装设置在所述透水区111上的方式，使得所述透水插板2相对所述沉箱本体1而言，可以便于进行后续的更换操作，相对地延长沉箱结构的使用寿命。而设置的所述透水孔21，则可以起到消浪的作用，以有效降低水浪直接作用在沉箱结构上的冲击力，避免长期直接受到水浪冲击下沉箱结构的损坏，使得沉箱结构的安全性可以更好。

作为一种优选的方案，本实施例中，在所述透水区111与所述透水插板2之间设置有第一卡接结构，所述第一卡接结构包括若干相间隔地设置在所述透水插板2左右两侧部上的凸块22、对应所述凸块22设置在所述透水区111左右两侧部上的凹槽112，通过所述凸块22 与所述凹槽112的卡接连接，以使得所述透水插板2可以嵌入设置在所述沉箱本体1上，以共同形成沉箱结构。

进一步地，本实施例中为将所述凸块22及所述凹槽112设置为对应的倾斜设置，且倾斜设置的较低端为靠近所述沉箱本体1的一端。使得在实际的安装操作时，只需要将所述透水插板2吊装至所述沉箱本体1的侧面，并使得所述凸块22与所述凹槽112之间形成相对顶抵接触，此时即可以放松对所述透水插板2的吊紧状态，从而使得在所述凸块22与所述凹槽 112之间的相互接触及导向的作用下，所述透水插板2可以在重力的作用下而完成在所述透水区111上的嵌入式安装，大大地降低了沉箱结构的安装难度，便于提高施工效率。

作为一种优选的方案，本实施例中，所述第一卡接结构还包括设置在所述透水插板2的上下两端的倾斜安装面23、对应所述倾斜安装面23在所述透水区111的上下两端设置的倾斜贴合槽113。通过设置的所述倾斜安装面23及倾斜贴合槽113，可以使得所述透水插板2 与所述沉箱本体1之间在安装后的端面贴合状态可以更好。

此外，本实施例中，在所述沉箱本体1的底端还呈相间隔地设置有若干的卡趾13，从而在所述沉箱本体1的底部形成凹凸不平的结构面，便于提高与基床3之间的连接强度，使得所述沉箱本体1在安装后的受力性能可以更好。

在所述透水插板2的外侧面上则设置有若干的预埋吊件24。本实施例中，所述预埋吊件 24为呈矩阵地设置在所述透水插板2的四个端部，以便于所述透水插板2的运输以及吊装；而所述预埋吊件24，既可以采用预埋吊环的形式，亦可以采用预埋吊钩、预埋螺栓的形式，此处不作具体限制。

更进一步地，本实施例中，在所述沉箱本体1的底端向外侧呈延伸地设置有基床挡板结构4，如以上所述，作为其中给的一种应用实例，当所述沉箱本体1的内侧为地面结构时，此时的所述基床挡板结构4则只设置在所述沉箱本体1的外侧面的一端；而当所述沉箱本体 1的内侧存在内海时，此时在所述沉箱本体1的两侧面上均可设置所述基床挡板结构4。

作为一种优选的方案，所述基床挡板结构4包括若干的预制挡板41，若干的所述预制挡板41之间、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间为可拆卸式的拼装安装。本实施例中，所述预制挡板41即为连接安装在所述沉箱本体1的趾部结构上。

进一步地，在若干的所述预制挡板41之间、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间，还设置有第二卡接结构；所述第二卡接结构包括设置在所述预制挡板41的拼接边、所述沉箱本体1的拼接边上的连接槽411，以及嵌入设置在所述连接槽411内的连接件42，所述连接槽411的形状与所述连接件42的形状相适配。通过所述连接件42在所述连接槽411内的嵌入安装，以将相邻的所述预制挡板41、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间连接成一个整体，以提供整体的受力性能。

作为一种优选的方案，本实施例中，所述连接件42的中部宽度值为小于其两端部的宽度值，以使得所述连接件42在所述连接槽411内嵌入安装后，相邻两所述预制挡板41之间、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间都无法相对移动，从而确保安装后整体的稳定性。

进一步地，本实施例中设置的所述连接槽411的深度为小于所述预制挡板41的厚度，所述连接件42的厚度则为与所述连接槽411的深度相适配，从而有效避免所述预制挡板41在安装后，水流自所述连接件42与所述连接槽411的安装处对基床3造成冲刷影响，进一步确保对所述基床3的防护。

为了便于对本方案的进一步理解，本实施例中，还提供有一种脱空式重力沉箱结构的施工方法，适用于以上所述的一种脱空式重力沉箱结构，主要包括以下步骤：

S10.在工厂进行对沉箱本体1、透水插板2、预制挡板41和连接件42的预制生产；生产时，对应所述沉箱本体1、透水插板2、预制挡板41和所述连接件42进行模板的搭建，其中，由于所述沉箱本体1的底部设置有若干的所述卡趾13，因此在对所述卡趾13内凹部位处的模板搭建，需要进行垫块的安装，以确保后续配筋及混凝土浇筑时的受力稳定；而对所述沉箱本体1的浇注时，为采用分层浇筑的方式进行，确保所述沉箱本体1的成型质量。

S30.在所述沉箱本体1上安装所述透水插板2；在所述沉箱本体1与所述透水插板2预制完成后，所述沉箱本体1下水前，先进行所述透水插板2在所述沉箱本体1上的吊装安装。其中，在所述透水插板2的凸块22以及所述沉箱本体1的所述透水区111上的凹槽112上涂抹润滑剂，如油脂等；然后将吊缆系于所述透水插板2上的预埋吊件24上，采用起重机将所述透水插板2吊装到与所述沉箱本体1的透水区111相对应，此时所述透水插板2在自重的作用下可使得所述凸块22与所述凹槽112完成卡接连接，从而使得所述透水插板2嵌入安装在所述沉箱本体1上；其中，所述起重机可采用门式起重机、履带式起重机等，此处不作具体限制。

S50.采用耙吸船、绞吸船、抓斗船、铲斗船等挖泥船进行基槽31开挖，并在开挖完成后的所述基槽31上进行抛石回填、整平，以完成所述基床3的施工。

S70.待所述基床3施工完成后，将所述沉箱本体1浮运至目标区域，如采用半潜驳将所述沉箱本体1浮运至所述基槽31上方；往所述沉箱本体1内注水并进行位置调整，以使得所述沉箱本体1坐沉在所述基床3上。此时可对所述沉箱本体1的回填舱室12进行回填施工，回填到指定高程后浇筑混凝土顶板121，待混凝土顶板121凝结成型后，即可进行所述沉箱本体1顶部码头结构5的施建。

进一步地，作为其中的一种应用实例，当所述透水区111的设置高度为小于所述沉箱本体1的设置高度时，将所述透水区111为靠近所述沉箱本体1的顶部设置；因此，在步骤S70 中，可进行对所述沉箱本体1的透水舱室11进行局部回填，并在回填后的顶部设置隔水板 114，其中，所述隔水板114的顶部高度为低于所述透水区111的底部高度。

S90.在所述沉箱本体1的前侧面和/或后侧面的基床3上吊装所述预制挡板41，并在相邻的所述预制挡板41之间、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间装设所述连接件42。

此处，在实际的施工中，在步骤S70的回填操作前，可以先直接进行步骤S90的内容，然后再进行所述沉箱本体1的舱室回填操作，此时再浇筑防浪墙等上部结构。

此外，本实施例中还提供有一种脱空式重力沉箱结构的维护方法，适用于以上所述的一种脱空式重力沉箱结构，主要包括以下步骤：

S20.移除老旧的所述透水插板2。将起重船停泊在需要维护的沉箱结构附件，选择水流缓慢、潮位适中且利于浅水作业的时间段，由潜水员将吊缆系于所述透水插板2上的预埋吊件24上，确保缆绳绑紧牢固后，潜水员撤离，由起重船对所述沉箱本体1上已安装的待更换的所述透水插板2进行吊运拆离。

S40.安装新的所述透水插板2。在新的待安装的所述透水插板2上的凸块22上涂抹润滑剂，然后采用步骤S30中的相同操作，吊装新的所述透水插板2以与所述沉箱本体1的透水区111相对应，并使得所述凸块22与所述透水区111上的凹槽112完成卡接连接，以使得新的所述透水插板2嵌入安装在所述沉箱本体1上。

S60.移除老旧的所述预制挡板41。同样地，选择水流缓慢、潮位适中且利于潜水作业的时间段，由潜水员移除老旧的所述预制挡板41四周、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间的所述连接件42，由起重船吊出老旧的待更换的所述预制挡板41。

S80.安装新的所述预制挡板41。将新的所述预制挡板41吊装到基床3上，并初步拼装在所述沉箱本体1前侧和/或后侧的基床3顶面上，然后由潜水员重新安装所述连接件42，以将相邻所述预制挡板41之间、所述预制挡板41与所述沉箱本体1之间连接成整体。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，包括沉箱本体，沿所述沉箱本体的外侧面向其内侧面的方向，在所述沉箱本体内顺次地设置有若干相互独立的透水舱室和回填舱室；

在所述沉箱本体的外侧面上对应所述透水舱室设置有若干的透水区，在所述透水区上可拆卸地设置有透水插板，所述透水插板上设置有若干可以连通所述透水舱室与所述沉箱本体外侧的透水孔。

2.根据权利要求1所述的一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，所述透水区与所述透水插板之间设置有第一卡接结构，所述第一卡接结构包括若干相间隔地设置在所述透水插板侧部的凸块、对应所述凸块设置在所述透水区上的凹槽，所述凸块与所述凹槽卡接连接。

3.根据权利要求2所述的一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，所述凸块呈倾斜设置，且倾斜设置的较低端为靠近所述沉箱本体的一端。

4.根据权利要求3所述的一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，所述第一卡接结构还包括设置在所述透水插板上下两端的倾斜安装面、对应所述倾斜安装面在所述透水区的上下两端设置的倾斜贴合槽。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，在所述透水插板的外侧面上设置有若干的预埋吊件。

6.根据权利要求5所述的一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，所述沉箱本体的底端向外侧呈延伸地设置有基床挡板结构，所述基床挡板结构包括若干的预制挡板，若干的所述预制挡板之间、所述预制挡板与所述沉箱本体之间为可拆卸式的拼装安装。

7.根据权利要求6所述的一种脱空式重力沉箱结构，其特征在于，若干的所述预制挡板之间、所述预制挡板与所述沉箱本体之间设置有第二卡接结构，所述第二卡接结构包括设置在所述预制挡板的拼接边、所述沉箱本体的拼接边上的连接槽，以及嵌入设置在所述连接槽内的连接件；

所述连接件的中部宽度值小于其两端部的宽度值，所述连接槽的形状与所述连接件的形状相适配。

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