[發(fā)明專利]一種框架式生態(tài)沉箱碼頭結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110777727A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳波;李梅;丁兆寬;張寧川;閆乃凌;趙家興;李穎;王志瑜;馬瑞;關(guān)筱羽;常江
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02D27/20;E02D27/52
• 代理公司: 12108 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 呂志英

本發(fā)明提供了一種框架式生態(tài)沉箱碼頭結(jié)構(gòu)，包括下部采用重力式潛沉箱框架結(jié)構(gòu)，上部采用樁柱結(jié)構(gòu)，樁柱位置與沉箱墻體交線位置相適應(yīng)，沉箱和樁柱一起預(yù)制；沉箱內(nèi)根據(jù)穩(wěn)定性要求回填塊石或者砂等填料；樁柱頂現(xiàn)澆混凝土大板以形成碼頭工作面。本發(fā)明有益效果：潛沉箱、樁柱、回填料及大板四基本單元同時達(dá)到穩(wěn)定性、使用性、透空性及生態(tài)性的要求；既能適應(yīng)巖石地基條件，滿足碼頭基本使用功能，又保證港內(nèi)外水體的流動和交換，減少碼頭結(jié)構(gòu)對海洋水域環(huán)境的影響；樁柱透空式結(jié)構(gòu)大大降低碼頭前沿波浪反射，提高船舶泊穩(wěn)條件；通過沉箱內(nèi)回填料人工設(shè)置底棲面積，有利于底棲生物的恢復(fù)及生長；結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，易于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海岸工程和港口工程領(lǐng)域中的建筑結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種框架式生態(tài)沉箱碼頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

國家政策對生態(tài)環(huán)保的要求日益嚴(yán)格，要求在港口工程生產(chǎn)建造活動時減小對海洋生態(tài)的影響，保證海洋水體的流動和交換，選用透空性結(jié)構(gòu)型式和生態(tài)友好型材料。

目前，透空式碼頭大多采用高樁碼頭結(jié)構(gòu)，由上部結(jié)構(gòu)(梁板或墩臺)、樁基、接岸結(jié)構(gòu)等部分組成。上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成碼頭面并與樁基連成整體，直接承受作用在碼頭面的垂向及水平荷載，并將其傳遞給樁基；樁基用來支承上部結(jié)構(gòu)，并將上部結(jié)構(gòu)及碼頭面的荷載傳遞到地基深處,同時也有利于穩(wěn)固岸坡；接岸結(jié)構(gòu)的主要功用是將碼頭結(jié)構(gòu)與港區(qū)陸域相連。該種碼頭結(jié)構(gòu)適用于適合沉樁的各種地基，特別適于軟土地基。但對于巖基較淺的地基，樁基需要進(jìn)行嵌巖處理、施工難度大、工程造價高。

對于巖基港區(qū)，最適宜的碼頭結(jié)構(gòu)型式為重力式沉箱或方塊結(jié)構(gòu)。為滿足透空性要求，目前巖基上大都采用開孔沉箱結(jié)構(gòu)。有的在胸墻上開孔、有的在沉箱上部開孔、還有的在沉箱底部開孔。在胸墻上及沉箱上部開孔的防波堤主要利用波浪自身動能消能，降低開孔沉箱直立堤的波浪力、降低堤后波高和減少越浪量，進(jìn)而降低工程量，節(jié)約投資，例如中國專利申請?zhí)枮镃N201710000810.0公開的一種開孔沉箱直立式防波堤及中國專利申請?zhí)枮?01811194379.9公開的一種開孔沉箱和射流擋浪墻組合的透空式防波堤。在沉箱底部開孔的防波堤，允許港內(nèi)外水體交換，對生態(tài)環(huán)境友好，同時可以作為生物通道，開展海產(chǎn)養(yǎng)殖，例如中國專利申請?zhí)枮?01811314310.5公開的一種沉箱底部開孔的透空式防波堤。以上開孔沉箱專利都是在結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行開孔處理，主要用于消浪和適當(dāng)提高水體交換；為保證結(jié)構(gòu)本身的安全性，往往開孔率相對較低，水體交換量不大；而且開孔沉箱大多應(yīng)用在防波堤結(jié)構(gòu)中，并未應(yīng)用于碼頭結(jié)構(gòu)中。因此，對適用于巖基上的透空式碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對降低工程造價、提高水體交換、保護(hù)海洋生態(tài)等方面都具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種框架式生態(tài)沉箱碼頭結(jié)構(gòu)。通過將重力式沉箱和樁基兩種碼頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)點結(jié)合在一起，以適應(yīng)巖基地質(zhì)、降低工程造價、提高水體交換能力、人工設(shè)置底棲面積、利于底棲生物的恢復(fù)及生長，滿足目前國家政策對生態(tài)環(huán)保的要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種框架式生態(tài)沉箱碼頭結(jié)構(gòu)，包括框架式潛沉箱、樁柱、大板及回填料四部分。本碼頭下部采用潛沉箱結(jié)構(gòu)以適應(yīng)巖基地質(zhì)，連片布置，沉箱潛于水下，頂高程低于極端低水位，保證上部水體交換；中部采用樁柱結(jié)構(gòu)，樁柱位置與沉箱墻體交線位置相適應(yīng)，沉箱和樁柱一起預(yù)制；樁柱通過沉箱墻體交線深入沉箱底板，與沉箱形成框架結(jié)構(gòu)，共同受力；沉箱內(nèi)回填塊石或者砂等填料，提高碼頭結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，人工設(shè)置底棲面積，有利于底棲生物的恢復(fù)及生長；樁柱頂現(xiàn)澆混凝土大板以形成碼頭工作面。

優(yōu)選的，框架式沉箱頂可設(shè)封倉蓋板或框架式肋梁等加強整體剛度的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，沉箱的截面形狀可以為方形、長方形或圓形。

優(yōu)選的，碼頭上部結(jié)構(gòu)可以為現(xiàn)澆大板結(jié)構(gòu)也可以為縱橫梁+面板結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明僅采用了潛沉箱、樁柱、大板及回填料四種基本單元，結(jié)構(gòu)型式簡單，施工快速方便，易于推廣。