專利名稱:樁承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種樁承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是：包括帶有預(yù)留樁孔和隔艙的上部筒、帶隔艙的下部筒和基樁，所述上部筒和下部筒澆筑連接為樁承式結(jié)構(gòu)，所述基樁穿過上部筒的預(yù)留樁孔，并通過澆筑混凝土與樁承式結(jié)構(gòu)連接呈整體樁承式箱筒結(jié)構(gòu)，所述上部筒和下部筒通過混凝土隔板或鋼隔板構(gòu)成若干個(gè)隔艙，所述上部筒的底板即為下部筒的蓋板，所述蓋板上設(shè)有閥門控制的預(yù)留孔道。有益效果：充分利用了箱筒結(jié)構(gòu)、沉箱結(jié)構(gòu)、基樁結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。下部筒沉入泥面后可以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的水平承載力，基樁結(jié)構(gòu)可以提高基礎(chǔ)的豎向承載力，上部筒結(jié)構(gòu)填入回填料后可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抵抗波浪沖擊的能力。
【專利說明】樁承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于港口工程領(lǐng)域，尤其涉及一種粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]防波堤是為阻斷波浪沖擊力、圍護(hù)港池、維持水面平穩(wěn)以保護(hù)港口免受惡劣天氣影響，以便船舶安全停泊和作業(yè)而修建的水工建筑物。按結(jié)構(gòu)形式來說，常用的防波堤結(jié)構(gòu)包括斜坡堤、直墻堤和混成堤。
[0003]斜坡堤:一般用分層分級塊石堆成梯形斷面，適用于水深較小的條件，當(dāng)在深水區(qū)的軟土地基上建造拋石斜坡堤時(shí)，存在結(jié)構(gòu)斷面大，施工周期長的問題，特別是在一些砂石料缺乏的地區(qū)，工程造價(jià)也高。
[0004]直墻堤:常采用鋼筋混凝土沉箱、箱筒上安裝擋浪墻、混凝土巨塊等構(gòu)筑。沉箱防波堤是利用結(jié)構(gòu)自重，將沉箱安放在拋石基床上，并在箱體中填料，利用箱體自重抵抗破浪的沖擊。箱筒型基礎(chǔ)防波堤是將箱筒基礎(chǔ)沉入泥面，在箱筒基礎(chǔ)上端安裝上部擋浪墻抵抗波浪的沖擊。
[0005]混成堤:上部為直墻堤，下部為斜坡式拋石基床的混合防波堤。專利申請?zhí)?201310027369.7公開了一種加固地基的沉箱與粧組合基礎(chǔ)及其施工方法，包括加固地基、砂石墊層、沉箱、鉆孔粧、粧底注漿、沉箱底注漿、封底混凝土和沖刷防護(hù)。其主要施工方法是:采用水下擠密砂粧或深層水泥土攪拌粧等對地基進(jìn)行加固，在加固地基上鋪設(shè)砂石墊層，在砂石墊層上沉放設(shè)有裙邊、沉粧導(dǎo)向孔和注漿預(yù)留管的沉箱，在沉箱就位后通過沉粧導(dǎo)向孔施工鉆孔粧，鉆孔粧施工完成后在沉箱內(nèi)底部澆筑封底混凝土，通過箱底注漿預(yù)留管對沉箱底進(jìn)行注漿，通過粧內(nèi)注漿管進(jìn)行粧底注漿，最后澆注沉箱頂板。上述專利公開了一種沉箱與粧組合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式及施工工藝，但其缺陷是施工工藝繁瑣，沉箱不易調(diào)平。該項(xiàng)技術(shù)在施工中具有普遍性。即，均是先挖泥，處理地基，然后在處理完的地基上放入沉箱，然后打粧。
[0006]專利申請?zhí)?201010593994.4公開了一種粧承式沉箱海堤及其施工方法，包括位于海岸工程中海底軟土基上的沉箱平臺，沉箱平臺底部設(shè)有作為其承載的至少兩排植入海底的豎立筒粧作為承載粧，沉箱平臺的臨海側(cè)和臨路側(cè)設(shè)有植入海底的豎立的承載粧以及位于其頂端的鎮(zhèn)壓層。上述專利提供了一種粧承式沉箱海堤及施工方法，但其缺陷是沉箱安放的穩(wěn)定性較差，沉箱不易調(diào)平。
[0007]專利申請?zhí)?200720099572.5公開了一種帶肋粧的圓筒體可移動箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件，其包括3至6個(gè)無底帶頂板的鋼壁圓筒體，相鄰圓筒體排列成三角形或四邊形，相鄰圓筒體之間通過豎直鋼板連接，在每個(gè)圓筒體的頂板上設(shè)有帶開關(guān)的通孔，在每個(gè)圓筒體的筒壁上設(shè)置鋼質(zhì)豎向肋粧，肋粧下端呈尖錐形，肋粧內(nèi)填充混凝土或水泥砂漿。上述專利公開了一種箱筒形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，但其缺陷是箱筒結(jié)構(gòu)的加工制作工藝復(fù)雜，施工繁瑣。
[0008]專利申請?zhí)?200420029467.0公開了一種可移動鋼混箱筒型基礎(chǔ)直立弧形連續(xù)墻防波堤結(jié)構(gòu)，其由插入到海床土中的箱筒型基礎(chǔ)和坐落其上與其連接成整體的上部擋浪墻構(gòu)成；箱筒型基礎(chǔ)包括由四個(gè)等直徑、等高度、無底的、筒壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置豎向肋板的鋼制圓筒體，通過設(shè)在圓筒體兩兩之間的連接板連接構(gòu)成的矩形體；在該四圓筒矩形體上端面鋪設(shè)的整塊混凝土材料蓋板；在每個(gè)圓筒體和四個(gè)圓筒體圍成的中間腔體的頂部蓋板上開設(shè)的可開關(guān)的通孔；擋浪墻是由至少二段等直徑、等弧長的直立圓弧形混凝土材料墻段連接成連續(xù)的“S”型墻體。上述專利公開了一種箱筒形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式及其在防波堤工程中的應(yīng)用，但其缺陷是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)安裝后抵抗波浪沖擊力能力較差。
[0009]專利申請?zhí)?201320798061.8公開了一種水上拼裝的箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括有四個(gè)基礎(chǔ)圓筒、頂蓋板、加強(qiáng)連接梁、上部擋浪結(jié)構(gòu)，四個(gè)基礎(chǔ)圓筒呈矩形排列，四個(gè)基礎(chǔ)圓筒及其圍成的區(qū)間頂部設(shè)置頂蓋板，上部擋浪結(jié)構(gòu)位于頂蓋板上，基礎(chǔ)圓筒的頂部筒壁內(nèi)外側(cè)均設(shè)置擱置頂蓋板的環(huán)圈牛腿結(jié)構(gòu)；頂蓋板整體為一長方形圓角板；在四個(gè)基礎(chǔ)圓筒之間的頂蓋板之上，相鄰兩個(gè)基礎(chǔ)圓筒之間設(shè)置加強(qiáng)連接梁。該實(shí)用新型提供了一種水上拼裝的箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)及其拼裝方法，但其缺陷是，箱筒型基礎(chǔ)可承受較大的水平力，但豎向抗壓能力較差，結(jié)構(gòu)在承受上部荷載較大時(shí)，容易引起沉降產(chǎn)生變形。
[0010]專利申請?zhí)?201010288582.X公開了一種具有波浪發(fā)電功能的箱筒型基礎(chǔ)防波堤，屬于一體多能化的防波堤技術(shù)。該防波堤由箱筒型基礎(chǔ)和設(shè)置在箱筒型基礎(chǔ)上的擋浪墻構(gòu)成，擋浪墻由設(shè)在箱筒型基礎(chǔ)上的下大上小的兩個(gè)不同直徑的圓筒體及兩圓筒體之間的錐形筒過渡段連接構(gòu)成，在下部大直徑圓筒體迎浪柱面開設(shè)規(guī)則排列的迎浪孔，在迎浪孔的上邊緣設(shè)置遮擋板；在上部小直徑圓筒體內(nèi)的上部設(shè)有導(dǎo)流空氣渦輪，在小直徑圓筒體開口上部支撐發(fā)電機(jī)，導(dǎo)流空氣渦輪的轉(zhuǎn)動軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸由聯(lián)軸器連接。該發(fā)明的缺點(diǎn)是上部擋浪墻結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜，箱筒豎向抗壓能力較差，結(jié)構(gòu)在承受上部荷載較大時(shí)，容易引起沉降產(chǎn)生變形。
[0011]專利申請?zhí)?201020537982.5公開了一種具有波浪發(fā)電功能的箱筒型基礎(chǔ)防波堤，屬于一體多能化的防波堤技術(shù)。該防波堤由箱筒型基礎(chǔ)和設(shè)立在箱筒型基礎(chǔ)的擋浪墻以及與擋浪墻垂直設(shè)置的兩側(cè)和中間的三道翼墻構(gòu)成，在翼墻設(shè)置軸承裝置，軸承裝置上設(shè)置轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸矩形擺板固定連接，翼墻上設(shè)置發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與轉(zhuǎn)動軸之間采用傳動件連接。該實(shí)用新型的缺點(diǎn)是，箱筒豎向抗壓能力較差，在承受上部發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動傳遞給箱筒的反向力時(shí)，容易引起沉降產(chǎn)生變形。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，上部筒和下部筒澆筑連接為箱筒式結(jié)構(gòu)，并與基粧組合起來，不需要地基處理，可以直接采用負(fù)壓下沉工藝將箱筒式結(jié)構(gòu)沉入泥面地基，上部筒預(yù)留粧孔中沉入基粧并通過混凝土澆筑與箱筒式結(jié)構(gòu)連接為整體粧承式箱筒結(jié)構(gòu)，以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的豎向承載力。顯著提高了防波堤結(jié)構(gòu)的豎向和水平承載力及穩(wěn)定性。
[0013]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:包括帶有預(yù)留粧孔和隔艙的上部筒、帶隔艙的下部筒和基粧，所述上部筒和下部筒澆筑連接為粧承式結(jié)構(gòu)，所述基粧穿過上部筒的預(yù)留粧孔，并通過澆筑混凝土與粧承式結(jié)構(gòu)連接呈整體粧承式箱筒結(jié)構(gòu)，所述上部筒和下部筒通過混凝土隔板或鋼隔板構(gòu)成若干個(gè)隔艙，所述上部筒的底板即為下部筒的蓋板，所述蓋板上設(shè)有閥門控制的預(yù)留孔道。
[0014]所述上部筒通過上部筒隔板構(gòu)成若干個(gè)隔艙。
[0015]所述上部筒隔板置于每個(gè)預(yù)留粧孔之間以及上部筒中間呈十字交叉狀，所述預(yù)留粧孔位于上部筒外沿隔艙內(nèi)。
[0016]所述上部筒隔板為混凝土隔板或鋼隔板。
[0017]所述上部筒隔艙中設(shè)有回填料及澆筑混凝土封頂層。
[0018]所述上部筒橫截面為矩形、圓形或多邊形。
[0019]所述下部筒的橫截面為矩形、圓形或多邊形，并與上部筒形狀匹配。
[0020]所述基粧為通長結(jié)構(gòu)或由多節(jié)粧連接構(gòu)成，所述基粧為PHC管粧、PC管粧、鋼管粧、實(shí)心圓粧、實(shí)心方粧、空心方粧、TSC粧或PRC粧；所述基粧呈多節(jié)粧連接時(shí)，基粧為同類型粧連接或不同類型的組合粧連接。
[0021]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型充分利用了箱筒結(jié)構(gòu)、沉箱結(jié)構(gòu)、基粧結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，下部筒沉入泥面后可以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的水平承載力，基粧結(jié)構(gòu)可以提高基礎(chǔ)的豎向承載力，上部筒結(jié)構(gòu)填入回填料后可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抵抗波浪沖擊的能力，同時(shí)，由于下部筒采用負(fù)壓下沉，防波堤基床可只進(jìn)行簡單整平，不用進(jìn)行地基加固處理，極大節(jié)省了施工時(shí)間及施工成本，粧承式箱筒結(jié)構(gòu)安裝后，上部筒構(gòu)成的沉箱結(jié)構(gòu)可作為施工操作平臺，施工方便且極大節(jié)省了船機(jī)施工費(fèi)用。可應(yīng)用于防波堤、圍埝工程。

【附圖說明】

[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立面示意圖；
[0023]圖2是矩形截面粧承式箱筒結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0024]圖3是矩形截面粧承式箱筒結(jié)構(gòu)仰視圖；
[0025]圖4是矩形截面粧承式箱筒結(jié)構(gòu)立面圖；
[0026]圖5是圓形截面粧承式箱筒結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0027]圖6是圓形截面粧承式箱筒結(jié)構(gòu)仰視圖。
[0028]圖中:1-上部筒，2-上部筒隔艙，3_上部筒隔板，4_上部筒預(yù)留粧孔，5_胸墻，6-封底混凝土，7-干澆混凝土，8-下部筒，9-下部筒隔艙，10-下部筒隔板，11-預(yù)留孔道，12-基粧，13-護(hù)底拋石。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對依據(jù)本實(shí)用新型提供的【具體實(shí)施方式】詳述如下:實(shí)施例
[0030]詳見附圖1-4，本實(shí)施例提供一種粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，包括由上部筒I和下部筒8構(gòu)成的箱筒式結(jié)構(gòu)、基粧12。所述上部筒I與下部筒8預(yù)制為整體箱筒式結(jié)構(gòu)，所述上部筒的底板即為下部筒的蓋板，所述上部筒橫截面為矩形或圓形，通過上部筒隔板3形成若干個(gè)上部筒隔艙2，所述隔艙下端設(shè)置若干個(gè)上部筒預(yù)留粧孔4，所述下部筒橫截面為矩形或圓形，通過下部筒隔板10形成下部筒隔艙9，所述上部筒底板即下部筒蓋板上設(shè)有閥門控制的預(yù)留孔道11，所述基粧12可為通長結(jié)構(gòu)，也可由多節(jié)粧連接而成，所述基粧可為PHC管粧、鋼管粧、實(shí)心圓粧、實(shí)心方粧、空心方粧、TSC粧、PRC粧，當(dāng)為多節(jié)粧連接而成時(shí)，基粧可為同類型粧連接或不同類型的組合粧連接。本實(shí)施例上部筒I和下部筒8選用矩形。圖5-6為圓形上下筒部結(jié)構(gòu)圖。
[0031]粧承式箱筒結(jié)構(gòu)制作及過程:
[0032](I)澆筑下部筒8，并在下部筒中設(shè)置下部筒隔板10形成下部筒隔艙9 ;
[0033](2)下部筒頂端澆筑蓋板，蓋板澆筑時(shí)在下部筒各隔艙中心設(shè)置預(yù)留孔道11，根據(jù)實(shí)際工況也可以設(shè)在適當(dāng)位置，蓋板在澆筑時(shí)設(shè)置一定數(shù)量的上部筒預(yù)留粧孔4 ;
[0034](3)下部筒蓋板上澆筑上部筒1，并在上部筒中設(shè)置上部筒隔板3形成上部筒隔艙2，上部筒隔艙位置應(yīng)與預(yù)留粧孔位置對應(yīng)。
[0035]采用粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)的防波堤施工工藝流程:
[0036]粧承式箱筒結(jié)構(gòu)拼裝完成后，由浮船塢或滑到輔助下水進(jìn)行氣浮拖運(yùn)，向下部筒8內(nèi)充氣，完成后關(guān)閉預(yù)留孔道11上閥門，調(diào)整下部筒各隔艙的充氣量，同時(shí)在上部筒I隔艙中加入壓載水，以控制粧承式箱筒結(jié)構(gòu)的水平度，由拖輪將粧承式箱筒結(jié)構(gòu)拖運(yùn)至施工現(xiàn)場；打開預(yù)留孔道上11閥門進(jìn)行排氣自沉；對下部筒8抽氣以形成負(fù)壓使粧承式箱筒結(jié)構(gòu)下沉；向粧承式箱筒結(jié)構(gòu)的上部筒隔艙2內(nèi)灌入壓載水；將基粧12吊入沉粧導(dǎo)向架沉入地基中，第一節(jié)粧沉粧完成后，吊入第二節(jié)粧進(jìn)行接粧，接粧完成后繼續(xù)沉粧，重復(fù)上述步驟，完成多節(jié)粧的連接及沉粧；在帶有粧孔的上部筒隔艙2內(nèi)澆筑封底混凝土 6，封底混凝土初凝后，利用水泵將帶有粧孔的上部筒隔艙內(nèi)水排出形成干作業(yè)環(huán)境，并進(jìn)行二次干澆混凝土 7至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置；在粧承式箱筒結(jié)構(gòu)的上部筒I各隔艙內(nèi)回填砂石料、塊石或建筑廢棄物后澆筑上部筒結(jié)構(gòu)的封頂混凝土 ；在上部筒封頂混凝土臨海側(cè)澆筑胸墻5 ;依次完成其余粧承式箱筒結(jié)構(gòu)施工，在粧承式箱筒結(jié)構(gòu)兩側(cè)拋筑護(hù)底拋石13，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，完成粧承式箱筒防波堤施工。
[0037]上述參照實(shí)施例對該一種粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)及其施工方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:包括帶有預(yù)留粧孔和隔艙的上部筒、帶隔艙的下部筒和基粧，所述上部筒和下部筒澆筑連接為粧承式結(jié)構(gòu)，所述基粧穿過上部筒的預(yù)留粧孔，并通過澆筑混凝土與粧承式結(jié)構(gòu)連接呈整體粧承式箱筒結(jié)構(gòu)，所述上部筒和下部筒通過混凝土隔板或鋼隔板構(gòu)成若干個(gè)隔艙，所述上部筒的底板即為下部筒的蓋板，所述蓋板上設(shè)有閥門控制的預(yù)留孔道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部筒通過上部筒隔板構(gòu)成若干個(gè)隔艙。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部筒隔板置于每個(gè)預(yù)留粧孔之間以及上部筒中間呈十字交叉狀，所述預(yù)留粧孔位于上部筒外沿隔艙內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部筒隔板為混凝土隔板或鋼隔板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部筒隔艙中設(shè)有回填料及澆筑混凝土封頂層。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部筒橫截面為矩形、圓形或多邊形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述下部筒的橫截面為圓形或多邊形，并與上部筒形狀匹配。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粧承式箱筒防波堤結(jié)構(gòu)，其特征是:所述基粧為通長結(jié)構(gòu)或由多節(jié)粧連接構(gòu)成，所述基粧為PHC管粧、PC管粧、鋼管粧、實(shí)心圓粧、實(shí)心方粧、空心方粧、TSC粧或PRC粧；所述基粧呈多節(jié)粧連接時(shí)，基粧為同類型粧連接或不同類型的組合粧連接。
【文檔編號】E02B3-08GK204282295SQ201420614598
【發(fā)明者】陳強(qiáng), 張佩良, 丁文智, 米劉芳, 何福渤, 李格平, 李德剛, 李剛, 易振, 費(fèi)文源, 路明月, 李文, 楊立紅, 趙雨來 [申請人]天津港航工程有限公司