[發(fā)明專利]一種高樁碼頭模型加載裝置及其加載方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811018022.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109162241A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈璐;吳育江;王飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B1/02
• 分類號(hào): E02B1/02
• 代理公司: 大連格智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 郭悅

本發(fā)明公開(kāi)一種高樁碼頭模型加載裝置及其加載方法，包括高樁碼頭模型、地形模擬裝置和加載模擬裝置；地形模擬裝置包括若干個(gè)碎石槽，碎石槽內(nèi)裝有碎石；加載模擬裝置包括固定架，固定架由底座，頂面支架和位于底座和頂面支架的支撐架構(gòu)成，碎石槽置于底座上，頂面支架的豎直方向開(kāi)有若干個(gè)孔，豎向加載砝碼穿過(guò)孔與卡槽螺紋連接，固定架的左右兩側(cè)設(shè)有橫向桿和沿橫向桿滑動(dòng)的滑輪，滑輪的高度與樁臺(tái)的高度相同，橫向桿的兩端與支撐架固定連接；樁基置于碎石槽中，樁臺(tái)頂部鋪有豎向加載墊板。本發(fā)明旨在填補(bǔ)目前高樁碼頭研究領(lǐng)域的空白，運(yùn)用實(shí)際制作模型的方法更加直觀性地觀測(cè)高樁碼頭正常工作和破壞時(shí)的狀態(tài)和機(jī)理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高樁碼頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高樁碼頭模型加載裝置及其加載方法。

背景技術(shù)

碼頭是港口的主要組成部分，它是船舶停靠、貨物裝卸和上下游客的水陸交接平臺(tái)。新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)沿海從港口年吞吐量1000多萬(wàn)噸到現(xiàn)在81.7億噸，可以說(shuō)是奇跡般地增長(zhǎng)。但盡管港口吞吐能力增速很快，但仍然滿足不了我國(guó)貨運(yùn)量的增長(zhǎng)。所以建設(shè)深水港口和專業(yè)泊位和迫切。

目前國(guó)內(nèi)碼頭的結(jié)構(gòu)形式主要有重力式碼頭，板樁式碼頭和高樁碼頭。其中高樁碼頭適宜做成透空結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)輕，沙石料用量省，適用于可以沉樁的各種地基，特別適用于軟土地基而被廣泛使用。但是高樁碼頭結(jié)構(gòu)承載能力有限，易發(fā)生側(cè)向位移、變形、開(kāi)裂等現(xiàn)象也困擾著每個(gè)港口工程師。

高樁碼頭的研究現(xiàn)階段一直停留在簡(jiǎn)化計(jì)算和有限元分析軟件計(jì)算來(lái)分析高樁碼頭的各項(xiàng)性能指標(biāo)，但缺少必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高樁碼頭模型加載裝置及其加載方法，旨在填補(bǔ)目前高樁碼頭研究領(lǐng)域的空白，運(yùn)用實(shí)際制作模型的方法更加直觀性地觀測(cè)高樁碼頭正常工作和破壞時(shí)的狀態(tài)和機(jī)理。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種高樁碼頭模型加載裝置，包括高樁碼頭模型、地形模擬裝置和加載模擬裝置；所述高樁碼頭模型包括樁臺(tái)和樁基；所述地形模擬裝置包括若干個(gè)碎石槽，碎石槽內(nèi)裝有碎石；加載模擬裝置包括固定架，所述固定架由底座，頂面支架和位于底座和頂面支架的支撐架構(gòu)成，碎石槽置于底座上，頂面支架的豎直方向開(kāi)有若干個(gè)孔，豎向加載砝碼穿過(guò)孔與卡槽螺紋連接(頂面支架懸掛有豎向加載砝碼)，固定架的左右兩側(cè)設(shè)有橫向桿和沿橫向桿滑動(dòng)的滑輪，滑輪的高度與樁臺(tái)的高度相同，橫向桿的兩端與支撐架固定連接；樁基置于碎石槽中，樁臺(tái)頂部鋪有豎向加載墊板。

所述支撐架與地面垂直，為四個(gè)，相互平行分布在頂面支架和底座的兩側(cè)邊緣部，；橫向桿與地面平行。頂面支架成水平梯子型，梯子的兩邊與支撐架相連。

本發(fā)明高樁碼頭模型加載裝置在兩側(cè)設(shè)有沿橫向桿滑動(dòng)的滑輪，可以在不同位置對(duì)高樁碼頭模型施加不同的荷載，從而模擬不同噸位船舶對(duì)碼頭的撞擊和系攬拉力；再由高樁碼頭模型加載裝置懸有豎向加載砝碼，配合兩側(cè)水平荷載模擬船舶裝卸的過(guò)程。最后對(duì)高樁碼頭模型的結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和組件變形觀測(cè)高樁碼頭正常工作和破壞時(shí)的狀態(tài)和機(jī)理。

所述碎石槽之間相互毗鄰(碎石槽互相緊貼)。

所述碎石為不同級(jí)配的碎石，碎石的深度為0mm～200mm。這樣可以擬合高樁碼頭在不同地形的待工作狀態(tài)。

碎石槽為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，更進(jìn)一步地，碎石槽有六個(gè)，其中有兩個(gè)400*300*250(mm)的長(zhǎng)方體碎石槽和四個(gè)300*300*250(mm)的長(zhǎng)方體碎石槽，從而可以有9種不同的排列方式，且可填埋不同級(jí)配的碎石到不同的深度，從而最大程度地?cái)M合高樁碼頭在不同地形的待工作狀態(tài)。

優(yōu)選豎向加載砝碼上部還設(shè)有安全鎖，所述安全鎖為帶有鐵環(huán)的鋼絞線，豎向加載砝碼上部與鐵環(huán)連接，這樣限制砝碼的下落距離，防止砝碼掉落。

豎向加載砝碼有若干塊，均勻分布在頂面支架上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇不同順序加載，直至高樁碼頭模型發(fā)生形變，這樣有利于模擬不同順序裝卸貨物的過(guò)程。