CN110952499A - 一种码头构件及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了码头构件及其施工方法，拱形洞的顶部设有面板，且该面板的两端向外延伸，拱形洞的底部设有底板，面板与底板上均设有桩孔，面板上的桩孔与底板上的桩孔的位置相对应，拱形洞的迎浪面上设有多个第一消浪孔，拱形洞的内部中空与底板之间形成消浪室，拱形洞迎浪面相对的侧面上竖直设置有多个加强肋，加强肋的顶端与面板连接，加强肋的底部与拱形洞连接，加强肋上设有多个第二消浪孔，加强肋、拱形洞外壁及面板之间所围成的空间形成消浪室。码头构件采用拱形洞结构，其拱形结构的结构刚度大，稳定性高，地基适应性强，消浪孔及形成的消浪室有效减小波浪直射及绕射，改善掩护水域内波浪条件。

Description

一种码头构件及其施工方法

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，尤其是涉及一种码头构件及其施工方法。

背景技术

传统码头结构形式主要分为三种：板桩式码头、重力式码头和高桩式码头。

板桩式码头依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安放在码头上部的锚碇结构维持其整体的稳定性。板桩式码头具有结构简单、施工简便、挖填方少、造价较低、对复杂地基适应性强等优点，在港口和水利工程中有着广泛的应用。但是板桩式码头的结构整体性和耐久性较差，承受荷载较小的缺点，只适用于中小型码头。

重力式码头依靠结构本身及其上面填料的重量维持其在各种工况下的抗滑和抗倾覆稳定性。重力式码头具有耐久性好、技术成熟、能承受较大的船舶荷载及码头地面荷载等优点。但是，重力式码头砂石材料用量大，结构自重大，对地基条件要求高。

高桩式码头通过桩台将作用在码头上的荷载和外力分配给基桩传至地基中。高桩式码头具有自重轻、预制程度高、对环境影响小的优点，在我国沿海地基较软的港口广泛的应用。但是，高桩式码头的耐久性较差，对荷载的适应能力弱于重力式和板桩式，高桩式码头面层和桩基均露出水面，受风浪影响大，耐久度较差，仅靠桩基承载。

目前，码头水工建筑物逐渐向大型化、深水化发展，场地条件越发复杂，施工难度加大，传统结构形式已不能满足工程要求。

因此，为了解决上述技术问题，亟需设计一种能够适应多种复杂条件的码头结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、稳定性高、耐久性高的码头构件及其施工方法。

本发明的技术方案如下：

一种码头构件，包括拱形洞，所述拱形洞的顶部设有面板，且该面板的两端向外延伸，所述拱形洞的底部设有底板，所述面板与底板上均设有桩孔以用于基桩穿过而与拱形洞相连接，所述面板上的桩孔与底板上的桩孔的位置相对应，所述拱形洞的迎浪面上设有多个第一消浪孔，所述拱形洞的内部中空与底板之间形成消浪室，所述拱形洞迎浪面相对的侧面上竖直设置有多个加强肋，所述加强肋的顶端与面板连接，所述加强肋的底部与拱形洞连接，所述加强肋上设有多个第二消浪孔，所述加强肋、拱形洞外壁及面板之间所围成的空间形成消浪室，所述底板上设有多个泄水孔。

在上述技术方案中，所述加强肋的数量至少为2个。

在上述技术方案中，所述第一消浪孔的形状为圆形、矩形、菱形、半圆形、矩形或者上述任意两种的组合。

在上述技术方案中，所述第二消浪孔的形状为圆形、半圆形、矩形或者上述任意两种的组合。

在上述技术方案中，所述码头构件的轴线方向长30m。

在上述技术方案中，所述拱形洞的高度为12m-15m，所述拱形洞的厚度为30cm-50cm。

在上述技术方案中，所述底板的宽度为20m-35m，所述底板的厚度为80cm-100cm。

在上述技术方案中，所述加强肋的宽度为50cm-80cm，所述加强肋的轴线间距为3m-5m。

本发明的另一个目的是提供一种利用所述码头构件的施工方法，包括以下步骤：

(1)对待设置的所述码头构件的海域进行基床整平，如果为淤泥质海岸则应对海岸进行清淤；

(2)预制所述拱形洞、面板及底板，采用钢筋一次绑扎，混凝土整体浇筑成型；

(3)将所述步骤(2)浇筑成型的码头构件用拖轮运到指定海域；

(4)使用海上大型起吊设备将所述码头构件吊装至指定海域基床上，所述拱形洞的底板与指定海域基床相接触，调整码头构件水平；

(5)采用打桩设备将基桩通过预留的桩孔打设到海底；

(6)根据地质情况，设计打桩顺序，先打设四个角基桩以确保整个码头构件处于水平状态，然后由中间向两侧打各个基桩；

(7)逐个将预制的所述码头构件安装到指定海域基床的指定位置，并依次打设基桩；

(8)所述码头构件沿构建码头所需方向进行排列而形成码头结构，而后将基桩顶部与面板边缘浇筑在一起而形成胸墙结构，使得胸墙结构位于海平面上。

在上述技术方案中，所述胸墙结构上设有系船柱和护轮坎。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.码头构件采用拱形洞结构，其拱形结构的受力性好，结构刚度大，稳定性高，并且地基适应性强，施工简便。

2.基桩顶部与面板边缘浇筑形成的胸墙结构固定码头构件及基桩，胸墙结构与消浪孔之间留有距离，使得码头构件的消浪孔、消浪孔与拱形洞之间形成消浪室而减小波浪直射及绕射。

3.与现有技术相比，码头构件上设有消浪孔，面板、加强肋及拱形洞之间形成消浪室，有效减小波浪直射及绕射，改善掩护水域内波浪条件，可以作为防波堤、围堤及护岸结构，适用范围广。

4.拱形洞设置的消浪孔及加强肋上设置的消浪孔的开孔率高，提高消浪功能。

5.基桩与拱形洞的面板齐平，使得码头面美观，解决了码头面使用期沉降且沉降不均匀而影响码头面的美观，具有很高的推广价值和经济效益。

附图说明

图1是本发明的码头构件的剖面图；

图2是本发明的码头构件的侧视图；

图3是本发明的码头构件的俯视图。

图中：

1、基桩 2、拱形洞 3、加强肋

4、面板 5、底板 6、第一消浪孔

7、第二消浪孔 8、泄水孔 9、第一消浪室

10、第二消浪室

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。

实施例1

如图所示，本发明的码头构件，包括拱形洞2，所述拱形洞2的顶部设有面板4，且该面板4的两端向外延伸以形成平面，所述拱形洞2的底部设有底板5，所述面板4与底板5上均设有桩孔以用于基桩1穿过而与拱形洞2相连接，所述面板4上的桩孔与底板5上的桩孔的位置相对应，基桩1的底部穿过底板5上的桩孔而向下延伸，所述拱形洞2的迎浪面上设有多个第一消浪孔6，所述拱形洞2的内部中空与底板5之间形成第一消浪室9，所述拱形洞2迎浪面相对的侧面上竖直设置有2个加强肋3，所述加强肋3的顶端与面板4连接，所述加强肋3的底部与拱形洞2连接，所述加强肋3上设有多个第二消浪孔7，所述加强肋3、拱形洞2外壁及面板4之间所围成的空间形成第二消浪室10，所述底板5上设有多个泄水孔8。

进一步地说，所述第一消浪孔6的形状为圆形、矩形、菱形、半圆形、矩形或者上述任意两种的组合，其中，半圆形的直径为50cm，矩形孔的长度为6m，开孔率为20％，有效消减波浪冲击作用。

进一步地说，所述第二消浪孔7的形状为圆形、半圆形、矩形或者上述任意两种的组合，其中圆形的第二消浪孔7的直径为50cm。

进一步地说，所述码头构件的轴向方向长30m。

进一步地说，所述拱形洞2的高度为12m，所述拱形洞2的厚度为50cm。

进一步地说，所述底板5的宽度为20mm，所述底板5的厚度为100cm。

进一步地说，所述加强肋3的宽度为50cm，所述加强肋3的轴线间距为3m。

进一步地说，所述泄水孔8的形状为圆形，圆形泄水孔8的直径为80cm，底板5上泄水孔8的开孔率为10％。

实施例2

如图所示，本发明的码头结构，多个实施例1中所述的码头构件沿构建码头所需方向进行排列，并将多个基桩1通过所述拱形洞2上预留的桩孔逐个打入所述桩孔中而形成码头结构，打入的多个基桩1的顶部与拱形洞2的顶部相齐平而形成平面，基桩1的底部穿过所述底板5而向下延伸。

进一步地说，所述基桩1采用预应力混凝土管桩或钢管桩，截面为圆形。

进一步地说，所述基桩1承担码头的荷载，所述基桩1顶部与面板4的边缘浇筑在一起而形成胸墙结构。

进一步地说，所述胸墙结构上设有系船柱和护轮坎。

胸墙结构高于海平面的位置，拱形洞2的大部分在海平面的下方，拱形洞2的迎浪面设置的多个第一消浪孔6、加强肋3上设置的多个第二消浪孔7，以使海水通过消浪孔而进入到拱形洞内实现消浪的作用。

码头结构的受力性好、结构高度大，同时码头构件上设置的消浪孔、面板、加强肋及拱形洞之间形成消浪室，有效减小波浪直射及绕射，使得码头结构可以作为防波堤结构来使用。

实施例3

在实施例2的基础上，本发明的码头结构的施工方法如下：

(1)对待设置码头结构的海域进行基床整平，如果为淤泥质海岸则应对海岸进行清淤；

(2)预制拱形洞2、面板4及底板5，采用钢筋一次绑扎，混凝土整体浇筑成型；

(3)将所述步骤(2)浇筑成型的拱形洞2、面板4及底板5用拖轮运到指定海域；

(4)使用海上大型起吊设备将码头构件吊装至指定海域基床上，拱形洞的底板5与指定海域基床相接触，调整码头构件水平；

(5)采用打桩设备将基桩1通过预留的桩孔打设到海底；

(6)根据地质情况，设计打桩顺序，先打设四个角基桩1以确保整个码头构件处于水平状态，然后由中间向两侧打各个基桩1；

(7)逐个将预制的码头构件安装到指定海域基床的指定位置，并依次打设基桩1；

(8)所述码头构件沿构建码头所需方向(在指定海域基床上的所需方向)进行排列而形成码头结构后，将基桩1顶部与面板4边缘浇筑在一起而形成胸墙结构，使得胸墙结构位于海平面上，并在所述胸墙结构上布设护轮坎和系船柱。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种码头构件，其特征在于：包括拱形洞，所述拱形洞的顶部设有面板，且该面板的两端向外延伸，所述拱形洞的底部设有底板，所述面板与底板上均设有桩孔以用于基桩穿过而与拱形洞相连接，所述面板上的桩孔与底板上的桩孔的位置相对应，所述拱形洞的迎浪面上设有多个第一消浪孔，所述拱形洞的内部中空与底板之间形成消浪室，所述拱形洞迎浪面相对的侧面上竖直设置有多个加强肋，所述加强肋的顶端与面板连接，所述加强肋的底部与拱形洞连接，所述加强肋上设有多个第二消浪孔，所述加强肋、拱形洞外壁及面板之间所围成的空间形成消浪室，所述底板上设有多个泄水孔。

2.根据权利要求1所述的码头构件，其特征在于：所述加强肋的数量至少为2个。

3.根据权利要求2所述的码头构件，其特征在于：所述第一消浪孔的形状为圆形、矩形、菱形、半圆形、矩形或者上述任意两种的组合。

4.根据权利要求3所述的码头构件，其特征在于：所述第二消浪孔的形状为圆形、半圆形、矩形或者上述任意两种的组合。

5.根据权利要求4所述的码头构件，其特征在于：所述码头构件的轴线方向长30m。

6.根据权利要求5所述的码头构件，其特征在于：所述拱形洞的高度为12m-15m，所述拱形洞的厚度为30cm-50cm。

7.根据权利要求6所述的码头构件，其特征在于：所述底板的宽度为20m-35m，所述底板的厚度为80cm-100cm。

8.根据权利要求7所述的码头构件，其特征在于：所述加强肋的宽度为50cm-80cm，所述加强肋的轴线间距为3m-5m。

9.利用权利要求8所述的码头构件的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对待设置的权利要求8所述的码头构件的海域进行基床整平，如果为淤泥质海岸则应对海岸进行清淤；

(2)预制所述拱形洞、面板及底板，采用钢筋一次绑扎，混凝土整体浇筑成型；

(3)将所述步骤(2)浇筑成型的码头构件用拖轮运到指定海域；

(4)使用海上大型起吊设备将所述码头构件吊装至指定海域基床上，所述拱形洞的底板与指定海域基床相接触，调整码头构件水平；

(5)采用打桩设备将基桩通过预留的桩孔打设到海底；

(6)根据地质情况，设计打桩顺序，先打设四个角基桩以确保整个码头构件处于水平状态，然后由中间向两侧打各个基桩；

(7)逐个将预制的所述码头构件安装到指定海域基床的指定位置，并依次打设基桩；

(8)所述码头构件沿构建码头所需方向进行排列而形成码头结构，而后将基桩顶部与面板边缘浇筑在一起而形成胸墙结构，使得胸墙结构位于海平面上。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述胸墙结构上设有系船柱和护轮坎。

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