[發明專利]圓頂方形輕型沉箱與樁基組合式防波堤

在審

• 申請號: 201810944793.0
• 申請日: 2018-08-19
• 公開（公告）號: CN109024470A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 肖忠;劉鶯
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種圓頂方形輕型沉箱與樁基組合式防波堤，包括沉箱和樁基，所述的沉箱為基于組合鋼模板澆筑而成的圓頂方形沉箱，包括底板和豎立在底板上的相互平行的低直立墻部分和高直立墻部分和圓頂部分，圓頂部分從低直立墻部分的頂部沿平滑曲面伸展到高直立墻部分的頂部，低直立墻部分和圓頂部分作為防波堤的迎水面，在兩個直立墻部分、圓頂部分和底板圍成的空間里設置有肋板以及用來支撐圓頂部分的立板；在立板和肋板相交部分預埋有用來形成樁基安裝孔的套管，樁基安裝孔用以供基樁豎直打入地基；在圓頂部分設置開孔。本發明適用于軟土地基和深水條件、且具有施工便捷、無需設置拋石基床、海上作業時間短和可重復使用的優點。

技術領域

本發明涉及一種沉箱與樁基組合式防波堤。

背景技術

半圓形防波堤(如：一種半圓形防波堤，公開號為CN206736844U)是一種適應軟土地基的新型輕型重力式防波堤結構，其特點主要在于其頂面為半圓形擋浪結構，相比于直墻擋浪結構，作用于半圓形防波堤上的波浪力較小，抗滑穩定性好；同時作用于半圓堤上的波浪壓力均通過圓心，地基應力分布較均勻，但其圓弧半徑通常為4-10m，半圓形防波堤結構所能適應的水深范圍較?。环叫纬料浞啦ǖ?如：一種開孔沉箱直立式防波堤，公開號為CN 106592516 A)為直立式防波堤，可用于深水條件，沉箱中可回填砂石料，依靠自重抵抗波浪力，由于直墻面上的波浪力大，結構的自重也較大，方形沉箱防波堤通常不適合軟土地基；現有的半圓形或方形沉箱防波堤在建造時，墻身均放置在拋石基床上，因為要建拋石基床，需開采大量石料，石料開采會破壞生態環境，同時拋石基床的設置不僅增加了造價，同時給地基承載力造成了額外負擔，容易使防波堤發生沉陷破壞，另外無論是半圓形沉箱還是方形沉箱的抗滑穩定性均是依靠沉箱底部和拋石基床頂部間的摩擦力來提供的，當水深浪大時，為了維持防波堤的抗滑穩定性，需要在沉箱內填充更多的砂石料，導致結構的自重增加，從而威脅地基的承載力，所以傳統的沉箱防波堤的抗滑安全系數的增加卻降低了其豎向承載力的安全系數，從而限制了這種結構在深水防波堤中的應用，且因有拋石作業，施工時間增長。

發明內容

本發明的目的是提出一種沉箱與樁基組合式深水防波堤，可適用于軟土地基和深水條件、且具有施工便捷、無需設置拋石基床、海上作業時間短、工程造價低、環境友好和可重復使用的優點。技術方案如下：

一種圓頂方形輕型沉箱與樁基組合式防波堤，包括沉箱和樁基，其特征在于，所述的沉箱為基于組合鋼模板澆筑而成的圓頂方形沉箱，包括底板和豎立在底板上的相互平行的低直立墻部分和高直立墻部分和圓頂部分，所述的圓頂部分從低直立墻部分的頂部沿平滑曲面伸展到高直立墻部分的頂部，低直立墻部分和圓頂部分作為防波堤的迎水面，在兩個直立墻部分、圓頂部分和底板圍成的空間里設置有肋板以及用來支撐圓頂部分的立板；在立板和肋板相交部分預埋有用來形成樁基安裝孔的套管，樁基安裝孔用以供基樁豎直打入地基；在圓頂部分設置開孔。

優選地，所述的平滑曲面的截面呈一段圓弧狀。

圓頂方形沉箱可擋浪、擋流，沉箱的圓頂部分位于水面附近，一般此高度范圍內的波浪力最大，圓頂部分的半圓形形狀可減小作用在沉箱結構上的波浪力，并使地基應力分布比直墻擋浪結構均勻；由于水底附近波壓力小，所以下部采用方形沉箱，這樣在防波堤結構上作用的總波浪力增加不多的情況下，下部方形沉箱的設置但可有效增大整個防波堤結構的高度，使其可適用于深水條件；根據穩定性的需求，沉箱內可不填或填部分砂石料；肋板和立板可加強結構的整體性和剛度，同時其相交部分通過預埋套管可預制形成豎直的樁基安裝孔；樁基安裝孔的作用是供樁基豎直打入地基；樁基的作用是增強結構的抗滑、抗傾覆和豎向承載穩定性。

附圖說明

圖1(a)和(b)分別為圓頂方形輕型沉箱與樁基組合式防波堤的截面圖和外觀圖。

圖2圓頂方形輕型沉箱與樁基組合式深水防波堤結構圖。

具體實施方式