本發(fā)明是一種涉及土木工程、建筑、采礦技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種可移動(dòng)式臨時(shí)防波堤結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
我國(guó)有海岸線1.8萬多公里,隨著我國(guó)沿海地區(qū)城市建設(shè)的快速發(fā)展,近海的海事工程越多越多,然而在從事近海工程時(shí),波浪對(duì)工程建設(shè)的影響較為突出,制約著工程的實(shí)施和方案的設(shè)計(jì),能夠找到一種可移動(dòng)的防波措施用于施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)掩護(hù),增加施工作業(yè)天數(shù),縮短施工工期顯得十分重要。
目前臨時(shí)防波堤多采用浮式防波堤,發(fā)展至今,種類十分繁多,一般分為三大類:浮箱式防波堤、浮筒式防波堤、浮筏式防波堤。主要結(jié)構(gòu)部分包括消波浮體和錨系設(shè)備,利用波能量主要集中在水體表層的原理進(jìn)行消能。浮式防波堤的消能效果主要與W/L(浮體寬度/波長(zhǎng))和h/d(浮體高度/水深)相關(guān),因此對(duì)于不同的海域,需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同的波浪條件設(shè)計(jì)不同的浮式防波堤結(jié)構(gòu)尺寸。此外浮式防波堤的繩纜和錨具在波浪作用下易于破壞,如果繩纜破壞,浮體自由漂浮,則可能危害船舶和近海結(jié)構(gòu),消波浮體一旦破壞,維護(hù)較為困難。近年來也有少數(shù)浮式防波堤采用鋼管樁等進(jìn)行固定,雖然可避免錨系設(shè)備破壞的風(fēng)險(xiǎn),但其基礎(chǔ)造價(jià)較高,打樁拔樁難度較大,難以作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)循環(huán)應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有浮式防波堤的不足,提供一種用于近海區(qū)域的可移動(dòng)式臨時(shí)防波堤結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在常規(guī)近海波高的海況中,可有效減小波浪對(duì)近海工程的影響,增加施工作業(yè)天 數(shù),并且結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定、易于維修、可批量生產(chǎn)、循環(huán)利用,降低工程造價(jià)。
如上構(gòu)思,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種可移動(dòng)式臨時(shí)防波堤結(jié)構(gòu),其特征在于:包括坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架、多根水平木板擋墻、多根短鋼板、多根短鋼管樁和氣囊;所述坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架由底座、多根豎向支撐和多根斜撐組成;所述水平木板橫插在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架中形成透空式擋墻;所述短鋼板并排焊接在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架底部;所述短鋼管樁位于坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架兩側(cè)與豎向支撐的交叉角點(diǎn)上預(yù)留的焊接孔處;所述坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架左右空腔中裝有氣囊。
所述坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架的底座由槽鋼14a組成、多根豎向支撐由雙拼工字鋼縱向間距2.5米組成固接在底座上,且與底座的交叉點(diǎn)處預(yù)留焊接孔,豎向支撐間預(yù)留水平木板擋墻插入的定位鋼板,斜撐固接在縱向支撐和底座之間。
所述坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架下固定有做底木板。
所述短鋼板通長(zhǎng)布置三道,且焊接在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架底部。
所述的短鋼管樁中朝波向的鋼管樁直徑為500mm,樁長(zhǎng)為4.2m,縱向間距為2.5m,背波向的鋼管樁直徑為299mm,樁長(zhǎng)為2.5m,縱向間距為2.5m。
所述水平木板擋墻逐根橫插進(jìn)入坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架中的定位鋼板上。
本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1、本發(fā)明是一種應(yīng)用于應(yīng)用于近岸海洋工程中的防浪設(shè)施,其結(jié)構(gòu)輕,可以用氣囊浮運(yùn)或船吊進(jìn)行靈活移動(dòng),以應(yīng)對(duì)不同水域不同波向的海況。
2.本發(fā)明的水平木板擋墻在豎向定位和寬度方面可以自由組合,以適應(yīng)不同水深不同波周期以及不同波高的復(fù)雜海況,可以有效反射或破碎波浪,消波效果顯著。
3.本發(fā)明坐底于海床,難以被波浪沖擊漂浮,可避免結(jié)構(gòu)因?yàn)椴r超出預(yù)期而對(duì)作業(yè)船舶、近海結(jié)構(gòu)等造成的二次危害,且維修較為方便。
4.本發(fā)明由型鋼和木材組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以現(xiàn)場(chǎng)批量生產(chǎn),單延米造價(jià)低廉,可循環(huán)利用,做為施工臨時(shí)防波措施可大大降低工程費(fèi)用,增加有效作業(yè)天數(shù),縮短施工工期。
5.本發(fā)明采用透空式結(jié)構(gòu),允許港內(nèi)外水體交換,對(duì)環(huán)境友好。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)斷面圖;
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)平面圖;
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立面圖。
圖中1是坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架;2是水平木板擋墻;3是短鋼板;4是短鋼管樁;5是坐底木板;6是氣囊;7是來浪方向。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的可移動(dòng)式臨時(shí)防波堤結(jié)構(gòu)加以說明。
實(shí)施案例:
在平均水深4.5m,波高1.5m的海況下,如圖1、2、3所示:一種可移動(dòng)式臨時(shí)防波堤結(jié)構(gòu),包括坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架1、水平木板擋墻2、短鋼板3、短鋼管樁4、坐底木板5、氣囊6。所述的坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架由底座、多根豎向支撐和多根斜撐組成。所述的水平木板擋墻橫插在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架中形成透空式擋墻進(jìn)行消浪,以減小堤后方的透射波高,水平木板擋墻可以在高度方向上自由定位,以適應(yīng)不同水深不同波周期以及不同波高的復(fù)雜海況。所述的短鋼板并排焊接在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架底部,以增強(qiáng)其在惡劣海況下的整體抗滑穩(wěn)定性。所述的短鋼管樁位于坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架的兩側(cè)與豎向支撐的交叉角點(diǎn)上預(yù)留的焊接孔處,待鋼結(jié)構(gòu)骨架定位后進(jìn)行打設(shè),以增強(qiáng)其在惡劣海況下的整體抗傾穩(wěn)定性。當(dāng)海況較好的條件下,鋼結(jié)構(gòu)骨架左右空腔中所述的氣囊可以充 氣、放氣,進(jìn)行靈活浮運(yùn)和定位。所述的做底木板固定在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架下,以增強(qiáng)其整體承載能力。
進(jìn)一步,所述的坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架1底座由槽鋼14a組成,寬度10米,單個(gè)結(jié)構(gòu)7.5延米長(zhǎng),在兩側(cè)交叉角點(diǎn)上預(yù)留焊接孔510mm。豎向支撐由雙拼工字鋼32a縱向間距2.5米組成,長(zhǎng)6m,工字鋼間預(yù)留水平橫木的定位鋼板。斜撐由槽鋼14組成,縱向間距2.5m。
進(jìn)一步,所述的短鋼板3,板長(zhǎng)為1.9m,厚度為10mm,通長(zhǎng)布置三道,焊接在所述的坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架,可以依靠整體自重插入軟土地基。
進(jìn)一步,坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架1和短鋼板3均為預(yù)制部分,整體預(yù)制部分單延米重量1.34t,可以氣囊浮運(yùn),宜可用船吊進(jìn)行定位。
進(jìn)一步,所述的水平木板擋墻2逐根橫插進(jìn)入坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架1中的定位鋼板上,其定位具有間隙,整體透空率為25%,可以有效反射或破碎波浪消能,并能減少波浪對(duì)結(jié)構(gòu)的水平力。
進(jìn)一步,所述的短鋼管樁4待所述的鋼結(jié)構(gòu)骨架1定位后進(jìn)行打設(shè),其中朝波向的鋼管樁直徑為500mm,樁長(zhǎng)為4.2m,縱向間距為2.5m,背波向的鋼管樁直徑為299mm,樁長(zhǎng)為2.5m,縱向間距為2.5m,可以運(yùn)用簡(jiǎn)易船機(jī)設(shè)備靈活插拔。
進(jìn)一步,當(dāng)海況比較好時(shí),宜可以用氣囊6進(jìn)行浮運(yùn),單側(cè)氣囊的體積為5.02m3。
進(jìn)一步,當(dāng)海床地質(zhì)較差時(shí),可以在坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架1下的槽鋼間水平鋪插20mm厚做底木板5,以增強(qiáng)其整體承載能力。
本發(fā)明的使用方法:在制作工廠預(yù)制坐底式直立鋼結(jié)構(gòu)骨架1和短鋼板3,并運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng),測(cè)量工程海域波況和水深,在陸上根據(jù)需要組裝水平木板擋墻2和坐底木板5,采用氣囊6浮運(yùn)至主波向上游位置,根據(jù)施工需要掩護(hù)的臨時(shí)波浪方向進(jìn)行定位沉放。最后在預(yù)留孔中打入短鋼管樁4,安裝完畢。
盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了描述,但是本 發(fā)明并不同限于上述的結(jié)構(gòu)尺寸,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可以作出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。