本發(fā)明涉及一種新型港口工程結(jié)構(gòu)，將預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁連排布置，作為港口碼頭、圍堰、防波堤等的擋土、擋浪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁因其抗壓、抗彎性能好、工廠化生產(chǎn)造價(jià)低等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于陸上各種工程的基礎(chǔ)施工，近年來也逐步應(yīng)用到港口碼頭等港口工程中。目前，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁在港口工程中的應(yīng)用主要用于高樁碼頭的施工，以大管樁替代鋼筋混凝土方樁，整體結(jié)構(gòu)并沒有根本性變化，高樁碼頭接岸結(jié)構(gòu)長、投資大的問題沒有得到解決。大管樁尚未應(yīng)用到圍堰、防波堤等工程施工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是一種新型港口工程結(jié)構(gòu)，利用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁抗彎性能好的特點(diǎn)，將大管樁連排布置，樁間插鋼筋混凝土預(yù)制板并現(xiàn)澆混凝土，或者設(shè)置拋石棱體及倒濾層，防止回填土從樁縫間漏出，作為港口碼頭、圍堰、防波堤等的擋土、擋浪結(jié)構(gòu)，同時(shí)可作為碼頭的接岸結(jié)構(gòu)，大大降低了工程造價(jià)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：鋼筋混凝土大管樁在工廠預(yù)制，使用打樁船將大管樁直樁打入設(shè)計(jì)土層，打樁時(shí)要間隔打樁，打成一排，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求打斜樁。大管樁之間兩側(cè)各插入鋼筋混凝土預(yù)制板，預(yù)制板上部用鋼筋聯(lián)結(jié)，清孔后現(xiàn)澆混凝土。石材豐富地區(qū)可不插入鋼筋混凝土預(yù)制板及澆混凝土，設(shè)置拋石棱體及倒濾層。在樁的上部現(xiàn)澆鋼筋混凝土連系梁，將直樁、斜樁、預(yù)制板聯(lián)結(jié)形成整體，作為擋土、當(dāng)浪結(jié)構(gòu)或碼頭接岸結(jié)構(gòu)。連排樁后方回填土，形成陸域。

本發(fā)明的有益效果是：

1、鋼筋混凝土大管樁可工廠化生產(chǎn)，施工現(xiàn)場無需再建設(shè)混凝土預(yù)制廠，節(jié)約工程投資。

2、大管樁施工技術(shù)成熟，設(shè)備簡單，無需大型水上施工設(shè)備即可建設(shè)，施工單位投入成本低。

3、大管樁連排式布置結(jié)構(gòu)無需挖泥，尤其適用于淤泥層較厚的地區(qū)港口工程項(xiàng)目。

4、大管樁連排式布置結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為無拋石結(jié)構(gòu)，混凝土用量少，尤其適用于缺少砂石料地區(qū)港口工程項(xiàng)目。

5、大管樁連排式布置結(jié)構(gòu)用作深水防波堤工程，結(jié)構(gòu)斷面變化不大，大大節(jié)約投資。

6、大管樁連排布置結(jié)構(gòu)簡單，尤其是作為碼頭時(shí)，既可作為碼頭擋土結(jié)構(gòu)，又可作為碼頭接岸結(jié)構(gòu)，大大降低了工程造價(jià)。

7、大管樁連排布置結(jié)構(gòu)減少海上拋泥污染和砂石料開采，達(dá)到節(jié)約、環(huán)保的效果。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為碼頭結(jié)構(gòu)大管樁排列平面布置示意圖。

圖2為連排大管樁碼頭結(jié)構(gòu)斷面示意圖。

圖3為連排樁之間連接示意圖。

圖4為連排大管樁圍堰斷面示意圖。

圖5為連排大管樁獨(dú)立防波堤斷面示意圖。

圖中：1、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁連排直樁；2、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁斜樁；3、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁獨(dú)立直樁；4、預(yù)制鋼筋混凝土插板；5、現(xiàn)澆混凝土；6、泥面；7、碼頭前沿線；8、海側(cè)；9、陸側(cè)；10、現(xiàn)澆鋼筋混凝土連系梁；11、鋼筋混凝土橫梁；12、碼頭面層；13、系船柱；14、軌道梁；15、靠船構(gòu)件；16、回填土；17、擋浪墻；18、拋石棱體；19、二片石倒濾層；20、碎石倒濾層；21、水面；22、持力層；23、現(xiàn)澆鋼筋混凝土承臺(tái)。

具體實(shí)施方式

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁1在工廠預(yù)制，樁的直徑根據(jù)土壓力、波浪力以及其它力綜合計(jì)算確定，設(shè)計(jì)應(yīng)在以上。預(yù)制完成后由船舶運(yùn)至施工現(xiàn)場，由打樁船打樁，連排樁直樁1在施打過程中要采取間隔打樁法打樁，以防止擠土效應(yīng)對(duì)打樁的影響。同時(shí)施打大管樁斜樁2，斜樁2的間隔距離根據(jù)土壓力和波浪力計(jì)算確定。連排樁1、斜樁2的打入深度，依據(jù)所承受的土壓力、波浪力、地質(zhì)條件以及其他作用力等綜合計(jì)算確定。如圖1、圖2所示。

連排樁1之間縫隙大約為30cm左右，縫隙以地質(zhì)情況、施工條件等綜合確定，要求盡量縫隙減小。樁之間的縫隙可通過兩種方式處理：

①在連排樁1之間兩旁分別插入鋼筋混凝土插板4，插入深度視土質(zhì)、上部填土厚度確定，以封堵后不從下方漏土為準(zhǔn)。插板4之間清孔后現(xiàn)澆混凝土5封堵。連排樁1后面可直接填土16。如圖1、圖3所示。

②在石材豐富地區(qū)，可在連排樁后方拋填拋石棱體18，塊石大小根據(jù)連排樁1之間縫隙確定，不得漏石。棱體后方設(shè)二片石倒濾層19和碎石倒濾層20，以防止回填土16漏土。如圖4所示。

③當(dāng)連排樁結(jié)構(gòu)用作獨(dú)立防波堤時(shí)，根據(jù)所掩護(hù)水域波浪要求，也可不對(duì)樁之間縫隙作處理。如圖5所示。

連排樁1上部現(xiàn)澆鋼筋混凝土連系梁10，將連排樁1、斜樁2以及插板4和插板4間現(xiàn)澆混凝土5聯(lián)結(jié)形成整體。

當(dāng)連排樁結(jié)構(gòu)用作碼頭結(jié)構(gòu)時(shí)，在連排樁1前方布置獨(dú)立直樁3和反斜樁2，并在上部設(shè)承臺(tái)23，承臺(tái)23上部設(shè)鋼筋混凝土橫梁11和現(xiàn)澆混凝土碼頭面層12作為承重結(jié)構(gòu)，設(shè)靠船構(gòu)件15、系船柱13等附屬設(shè)施作為靠船結(jié)構(gòu)。獨(dú)立直樁3與連排樁1上部設(shè)軌道梁14，獨(dú)立直樁3與連排樁1之間距離一般以門及軌道距離為準(zhǔn)設(shè)計(jì)。連排樁1后方可封堵縫隙后直接回填土16，或做拋石棱體18、二片石倒濾層19、碎石倒濾層20后再回填土16。連排樁1既作為后門機(jī)軌道、上部梁板的承重結(jié)構(gòu)，又作為碼頭的擋土接岸結(jié)構(gòu)，大大簡化了碼頭設(shè)計(jì)斷面。如圖1、圖2。

當(dāng)連排樁1用作圍堰結(jié)構(gòu)時(shí)，在連排樁1后方封堵縫隙后直接回填土16，或做拋石棱體18、二片石倒濾層19、碎石倒濾層20后再回填土16，連排樁1用作擋土、擋浪結(jié)構(gòu)；斜樁2承擔(dān)土壓力及波浪力的水平力。如圖4。

當(dāng)連排樁1用作獨(dú)立防波堤結(jié)構(gòu)時(shí)，需要在內(nèi)側(cè)增加斜樁2。連排樁1起到擋浪作用，兩側(cè)斜樁2承擔(dān)波浪水平力。如圖5

港口工程連排式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁結(jié)構(gòu)充分利用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大管樁抗彎性能好的特點(diǎn)，將管樁連續(xù)布置并設(shè)置斜樁承擔(dān)水平力，用作擋土、擋浪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，尤其適用于淤泥層較厚的地質(zhì)，或者砂石料缺乏地區(qū)，可大大節(jié)省工程造價(jià)。整個(gè)結(jié)構(gòu)混凝土用量較少，施工時(shí)可減少海上拋泥污染和砂石料開采，達(dá)到節(jié)約、環(huán)保的效果。