CN113005986A - 一种新型多功能组合体系海工结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型多功能组合体系海工结构，包括：海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系；海侧挡浪体系由若干个密排桩等间距布置，密排桩两侧设置有肋板，密排桩顶部采用纵梁连成整体，纵梁上设置有反圆弧挡墙，反圆弧挡墙下方设置有挡浪板；纵梁海侧上设置有若干个透水孔；密排桩泥面处设置有护底结构；港内侧为双层框架组合结构，下层系、靠泊体系设置有多个横梁与密排桩形成整体，横梁两端和中间设置有纵梁形成梁格结构，梁格结构可兼做下层交通和维修通道，梁格结构下方设置有若干排不同斜率桩基，若干排桩基沿横梁长度方向分布，港内侧横梁设置有靠船构件兼做挡浪板，同时设置系、靠泊附属设施和安全设施。

Description

一种新型多功能组合体系海工结构

技术领域

本发明涉及土木工程建设施工领域，具体涉及一种新型多功能组合体系海工结构。

背景技术

随着船舶大型化的发展及海岸自然资源被持续大规模开发利用，优良港湾资源殆尽，因此新建港口不得不向掩护条件较差的海域发展，在水深、浪大、地质条件复杂的外海建设码头成为不可避免的趋势。现有的港口设计为保证船舶作业时间和作业安全，以及码头结构安全，通常设计防波堤以形成良好的掩护条件，且码头与防波堤分开以减小防波堤越浪和波浪力对码头的影响，由此造成港口工程建设成本较大。传统的斜坡式防波堤和直立式沉箱防波堤堤身为实体结构，挡浪效果较好，可根据调整堤顶高程以满足越浪量要求，但对砂、石和混凝土等建筑材料需求量大，地质条件较差区域常需要开挖或地基处理，对于外海岛式防波堤的施工尤为困难。且斜坡式防波堤难以兼做码头使用，通常需另外设计码头结构；而直立式沉箱防波堤内侧可兼做码头靠泊使用，但由于码头对越浪量与平台宽度的要求，通常沉箱尺度较大，造价较高。目前随着桩基透空式防波堤技术的发展，为优化复杂环境下的防波堤设计提供新的方向。但现有的桩基透空式防波堤考虑桩基础和防浪板组合，适用于波浪周期和波高较小的项目中，对于中长周期波或大浪的海域，挡浪效果较差，防浪板的底高程需接近原泥面以满足较小的波浪透射，使得防浪板的尺寸较大，导致其所受波浪荷载增大，整体结构需加强，造成施工安装困难，造价高。另外，为避免越浪及水位变动对码头作业的影响，码头面高程一般设置较高，造成船舶系靠泊困难；另一方面导致桩基内力增大，结构增强，工程成本增加。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种新型多功能组合体系海工结构。

2.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新型多功能组合体系海工结构，包括：海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系；其特征在于，

海侧挡浪体系由若干个密排桩等间距布置，密排桩两侧设置有肋板，密排桩顶部采用纵梁连成整体，纵梁上设置有反圆弧挡墙，反圆弧挡墙下方设置有挡浪板；纵梁海侧上设置有若干个透水孔；密排桩泥面处设置有护底结构；

港内侧为下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系的双层框架组合结构，下层系、靠泊体系设置有多个横梁与密排桩形成整体，横梁两端和中间设置有纵梁形成梁格结构，梁格结构可兼做下层交通和维修通道，梁格结构下方设置有若干排不同斜率桩基，若干排桩基沿横梁长度方向分布，港内侧横梁设置有靠船构件兼做挡浪板，同时设置有系、靠泊设施和安全设施；

所述上层码头作业平台体系为梁板结构，并通过若干个立柱与下层梁格结构相连，立柱沿横梁长度方向分布，立柱顶部设置有上部横梁，上部横梁顶部设置有预制面板，所述预制面板顶部设置有现浇面层。

本发明一个较佳实施例中，所述包括海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系。

本发明一个较佳实施例中，所述海侧若干个密排桩等间距布置。

本发明一个较佳实施例中，所述密排桩顶部纵梁设置有反圆弧挡墙。

本发明一个较佳实施例中，所示密排桩泥面处设置有护底结构。

本发明一个较佳实施例中，港内侧为下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系的双层框架组合结构。

本发明一个较佳实施例中，所述下层系、靠泊体系为纵横梁梁格结构。

本发明一个较佳实施例中，所述港内侧横梁设置有靠船构件兼做挡浪板。

本发明一个较佳实施例中，所述上层码头作业平台体系为梁板结构，并通过若干个立柱与下层梁格结构相连。

本发明一个较佳实施例中，所述立柱沿横梁长度方向分布。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)结构设计为海侧密排桩挡浪体系与港内侧双层透空式框架组合体系，结合港口运营要求，对于极端波浪，满足结构稳定和安全需要，不控制港内波浪，第一层透空结构允许波浪越浪及透射过去以减少结构受力，第二层结构高度设置考虑越浪对工艺设备的影响；对于作业期内的波浪，第一层结构的遮帘结构阻碍波浪以满足港内作业的波高要求。总体上说，结构的设计理念为“大浪不挡，小浪可控”，在满足港口作业时间的基础上减少结构受力，优化结构设计。

(2)结构海侧设置密排桩用于阻碍波浪透射，保证港内作业有效时间和作业安全；港内侧结构桩基用于抵抗环境和工艺作业荷载。第一层上部结构采用纵横梁梁格结构，作为船舶系、靠泊结构，同时纵横梁可作为交通和维修通道。为避免船舶越浪和水位变动的影响，设置二层平台作为作业平台。系、靠泊作业和码头作业分别布置于两层平台，可避免作业干扰及工艺作业的安全性。

(2)结构于海侧设置密排桩基础，桩基材质、尺寸、间距和斜率可根据波浪情况及后方作业波浪要求进行调整。针对港内波浪要求较高的工程，可额外设置挡浪板及肋板以增加挡浪效果，同时考虑港内侧靠船构件兼做挡浪板。

(3)港内侧下层系、靠泊体系为梁格结构，设置有多排斜桩或直桩以抵抗波浪及上部作业荷载等。梁格结构兼作为船舶系、靠泊结构，设置护舷和快速脱缆钩或系船柱，其中纵梁和横梁可局部加宽作为交通和维修通道。

(4)海侧纵梁设置反圆弧挡墙以减少波浪越浪量。港内侧设置靠船构件，同时可根据港内波浪要求兼作挡浪板减少波浪透射。为进一步减少波浪越浪及水位变动的影响，设置二层作业平台，于横梁上布置若干排立柱，立柱上浇筑上部横梁然后施工预制面板和现浇面层，以形成上部作业平台。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的局部立体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的局部截面示意图；

图3是本发明的优选实施例的局部仰视图；

图中：

1、密排桩，2、桩基，3、挡浪板，4、反圆弧挡墙，5、纵梁，6、横梁，7、靠船构件，8、立柱，9、上部横梁，10、预制面板，11、现浇面层，12、护舷，13、快速脱缆钩，14、透水孔，15、肋板，16、护底结构。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-3所示,本发明公开了一种新型多功能组合体系海工结构整体结构示意图。

具体而言，一种新型多功能组合体系海工结构，包括：海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系；其特征在于，

海侧挡浪体系由若干个密排桩1等间距布置，密排桩1两侧设置有肋板15，密排桩1顶部采用纵梁5连成整体，纵梁5上设置有反圆弧挡墙4，反圆弧挡墙4下方设置有挡浪板3；纵梁海侧上设置有若干个透水孔14；密排桩1泥面处设置有护底结构16；

港内侧为下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系的双层框架组合结构，下层系、靠泊体系设置有多个横梁6与密排桩1形成整体，横梁6两端和中间设置有纵梁5形成梁格结构，梁格结构可兼做下层交通和维修通道，梁格结构下方设置有若干排不同斜率桩基2，若干排桩基2沿横梁6长度方向分布，港内侧横梁6设置有靠船构件7兼做挡浪板，同时设置有系、靠泊设施(护舷12和快速脱缆钩13)和安全设施；

所述上层码头作业平台体系为梁板结构，通过若干个立柱8与下层梁格结构相连，立柱沿横梁6长度方向分布，立柱顶部设置有上部横梁9，上部横梁9顶部设置有预制面板10，所述预制面板顶部设置有现浇面层11。

需要说明的是，结构采用“大浪不挡，小浪可控”的设计理念，在满足港口作业时间的基础上减少结构受力，优化结构设计。结构海侧设置密排桩1用于阻碍波浪透射，保证港内作业有效时间和作业安全；港内侧结构桩基2用于抵抗环境和工艺作业荷载。第一层上部结构采用纵横梁6梁格结构，作为船舶系船和靠船结构，同时纵横梁6可作为运营通道。为避免船舶越浪和水位变动的影响，设置二层平台作为作业平台。系靠船作业和工艺作业分别布置于两层平台，可避免作业干扰及工艺作业的安全性，结构于海侧设置密排桩1，桩基材质、尺寸、间距和斜率可根据波浪情况及后方作业波浪要求进行调整。针对港内波浪要求较高的工程，可额外设置多层挡浪板3及肋板15以增加挡浪效果，透水孔14设置能够避免密排桩1与挡浪板3间波浪反射严重及水汽聚集对结构安全和耐久形产生影响。

根据本发明实施例，包括海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系。

根据本发明实施例，海侧若干个密排桩1等间距布置。。

需要说明的是，密排桩1后侧的纵横梁6梁格结构设置多排桩基2以抵抗波浪及上部作业荷载等。密排桩1和桩基2采用上部纵梁5和横梁6连成整体，并兼作为船舶系缆和靠船结构，设置护舷12和快速脱缆钩13或系船柱，其中纵梁5和横梁6可局部加宽作为运营通道。

根据本发明实施例，密排桩1顶部纵梁5设置有反圆弧挡墙4。

需要说明的是，海侧纵梁5设置反圆弧挡墙4以减少波浪越浪量。港内侧设置靠船构件7作为靠船结构，同时可根据港内波浪要求兼作挡浪板3减少波浪透射。为进一步减少波浪越浪及水位变动的影响，设置二层作业平台，于横梁6上布置混凝土立柱8，立柱8上浇筑上部横梁9然后施工预制面板10和现浇面层11，以形成上部作业平台；为了避免海侧波浪反射造成冲刷以及密排桩1后射流的冲刷，设置护底结构16进行防护。

根据本发明实施例，密排桩1泥面处设置有护底结构16。

根据本发明实施例，港内侧为下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系的双层框架组合结构。

根据本发明实施例，下层系、靠泊体系为纵横梁6梁格结构。

根据本发明实施例，港内侧横梁设置有靠船构件7兼做挡浪板。

根据本发明实施例，所述上层码头作业平台体系为梁板结构，并通过若干个立柱8与下层梁格结构相连。

根据本发明实施例，若干立柱8沿横梁6长度方向分布。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种新型多功能组合体系海工结构，包括：海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系；其特征在于，

海侧挡浪体系由若干个密排桩等间距布置，密排桩两侧设置有肋板，密排桩顶部采用纵梁连成整体，纵梁上设置有反圆弧挡墙，反圆弧挡墙下方设置有挡浪板；纵梁海侧上设置有若干个透水孔；密排桩泥面处设置有护底结构；

港内侧为下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系的双层框架组合结构，下层系、靠泊体系设置有多个横梁与密排桩形成整体，横梁两端和中间设置有纵梁形成梁格结构，梁格结构可兼做下层交通和维修通道，梁格结构下方设置有若干排不同斜率桩基，若干排桩基沿横梁长度方向分布，港内侧横梁设置有靠船构件兼做挡浪板，同时设置有系、靠泊附属设施和安全设施；

所述上层码头作业平台体系为梁板结构，通过若干个立柱与下层梁格结构相连，立柱沿横梁长度方向分布，立柱顶部设置有上部横梁，上部横梁顶部设置有预制面板，所述预制面板顶部设置有现浇面层。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述包括海侧挡浪体系，港内侧下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系。

3.根据权利要求1所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述海侧若干个密排桩等间距布置。

4.根据权利要求1所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述密排桩顶部纵梁设置有反圆弧挡墙。

5.根据权利要求1所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所示密排桩泥面处设置有护底结构。

6.根据权利要求1所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，港内侧为下层系、靠泊体系和上层码头作业平台体系的双层框架组合结构。

7.根据权利要求6所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述下层系、靠泊体系为纵横梁梁格结构。

8.根据权利要求6所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述港内侧横梁设置有靠船构件兼做挡浪板。

9.根据权利要求6所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述上层码头作业平台体系为梁板结构，并通过若干个立柱与下层梁格结构相连。

10.根据权利要求8所述的一种新型多功能组合体系海工结构，其特征在于，所述立柱沿横梁长度方向分布。

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