本發(fā)明涉及一種港口與海岸工程的建筑結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種人工島護(hù)岸防護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

基于我國遠(yuǎn)海發(fā)展戰(zhàn)略的需求，人工島(或島礁)建設(shè)是我國港口與海岸工程未來發(fā)展的重要方向。然而遠(yuǎn)海特有的惡劣水文環(huán)境與復(fù)雜地質(zhì)條件使遠(yuǎn)海工程面臨著比近岸工程建設(shè)更大的挑戰(zhàn)，并且相關(guān)研究非常缺乏。

我國遠(yuǎn)海地區(qū)廣泛分布著珊瑚礁，珊瑚礁是珊瑚群體死亡后其殘骸經(jīng)過漫長的地質(zhì)作用而形成的巖土體，是海洋中極其寶貴的陸地資源。

現(xiàn)階段，我國人工島(或島礁)護(hù)岸多采用膜袋砂，而膜袋砂存在耐久性較差等問題，遠(yuǎn)海港口工程護(hù)岸結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我國島礁建設(shè)發(fā)展的瓶頸。

珊瑚礁地基的特點(diǎn)如下：一是地基承載性能不高，二是波浪作用下地基沖刷嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅港口工程結(jié)構(gòu)的安全，因此需要設(shè)計(jì)地基應(yīng)力低、抗沖刷能力強(qiáng)的遠(yuǎn)海港口工程護(hù)岸型式。我國遠(yuǎn)海縱跨熱帶和亞熱帶，其海洋環(huán)境由于水深面寬、地形錯(cuò)綜、水文復(fù)雜、熱帶氣旋活躍、季風(fēng)盛行等因素造成畸形波、臺(tái)風(fēng)浪、風(fēng)暴潮浪等極端動(dòng)力現(xiàn)象頻繁發(fā)生，相對(duì)于傳統(tǒng)近岸港口工程，海洋環(huán)境更為惡劣。復(fù)雜的水文條件嚴(yán)重威脅遠(yuǎn)海港口工程的安全，因此需要設(shè)計(jì)能夠抵御惡劣波浪條件的遠(yuǎn)海港口工程護(hù)岸型式。此外，惡劣的海上環(huán)境造成施工條件很差，為了保證安全順利施工，也要求遠(yuǎn)海港口工程護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工方便。因此，研究開發(fā)適應(yīng)珊瑚礁地基、能夠抵抗惡劣的波浪條件并且施工方便的新型護(hù)岸防護(hù)結(jié)構(gòu)是港口與海岸工程建設(shè)發(fā)展提出的必然要求，對(duì)我國遠(yuǎn)海地區(qū)島礁建設(shè)的發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種人工島護(hù)岸防護(hù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)珊瑚礁地基、有效地減少波浪對(duì)地基的沖刷、抵抗惡劣的波浪條件并且施工方便。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種人工島護(hù)岸防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)并列的預(yù)制圓筒和封蓋在所有所述預(yù)制圓筒上的蓋板，所述預(yù)制圓筒設(shè)有底板，所述預(yù)制圓筒的筒壁和底板是整體澆筑而成的，相鄰的兩個(gè)所述預(yù)制圓筒之間通過與它們等高的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)連接在一起，在所述預(yù)制圓筒內(nèi)的下部填充有砂料，在所述砂料的上方壓有柵欄板，在所述預(yù)制圓筒的上部朝浪側(cè)設(shè)有消浪孔。

所述預(yù)制圓筒的底板包含所述預(yù)制圓筒的前趾和后趾，所述預(yù)制圓筒的前趾距離所述預(yù)制圓筒筒壁外側(cè)的最小距離是2m。

所述蓋板的朝浪側(cè)位于所述預(yù)制圓筒頂部的部分采用與所述預(yù)制圓筒筒壁外側(cè)形狀相同的弧形。

所述蓋板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，是整體澆筑而成的。

所述預(yù)制圓筒采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

所述預(yù)制圓筒的底板厚度為0.3-1.0m。

所述預(yù)制圓筒直徑5-10m，高度10-20m，筒壁厚度0.3-0.8m；所述消浪孔的長2-4m，高1-2m，設(shè)有3行3列，孔間橫向距離和縱向距離相等，均為0.5-1m，位于最上方的消浪孔與筒頂?shù)木嚯x為0.5-1.5m，位于最下方的消浪孔與所述柵欄板之間的距離為0.5-1.5m，位于兩側(cè)的消浪孔與其臨近的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)之間的距離0.5-1.5m。

所述蓋板的厚度0.3-1.0m。

所述柵欄板的外徑與所述預(yù)制圓筒的內(nèi)徑適配，所述柵欄板的厚度0.2-0.8m。

所述現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，寬度0.5-1m。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：消浪孔的設(shè)計(jì)使預(yù)制圓筒內(nèi)部形成消浪室，從而減小結(jié)構(gòu)波浪反射、波浪力和波浪爬高；加寬前趾的設(shè)計(jì)增大了結(jié)構(gòu)與基床的接觸面積，降低了地基應(yīng)力，提高了結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定性，增大了波浪對(duì)地基的沖刷難度，提高了結(jié)構(gòu)的抗沖刷穩(wěn)定性；，單排預(yù)制圓筒布置形式減小了單個(gè)預(yù)制圓筒的尺寸，易于運(yùn)輸和施工。本發(fā)明不僅能夠適應(yīng)珊瑚礁地基，還能抵抗惡劣的波浪條件，有效減少波浪的沖刷，能夠適用于海洋環(huán)境惡劣、地質(zhì)條件復(fù)雜的人工島(或島礁)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的預(yù)制圓筒側(cè)剖圖；

圖3為本發(fā)明的預(yù)制圓筒俯視圖；

圖4為本發(fā)明的預(yù)制圓筒主視圖。

圖中：1、預(yù)制圓筒；1-1、底板；1-2、筒壁；1-3、消浪孔；1-4、前趾；1-5、后趾；2、蓋板；3、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)；4、砂料；5、柵欄板。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參閱圖1～圖4，一種人工島護(hù)岸防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)并列的預(yù)制圓筒1和封蓋在所有所述預(yù)制圓筒1上的蓋板2，所述預(yù)制圓筒1設(shè)有底板1-1，所述預(yù)制圓筒1的筒壁1-2和底板1-1是整體澆筑而成的，相鄰的兩個(gè)所述預(yù)制圓筒1之間通過與它們等高的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)3連接在一起，在所述預(yù)制圓筒1內(nèi)的下部填充有砂料4，在所述砂料4的上方壓有柵欄板5，在所述預(yù)制圓筒1的上部朝浪側(cè)設(shè)有消浪孔1-3。

在本實(shí)施例中，所述預(yù)制圓筒1的底板1-1包含所述預(yù)制圓筒1的前趾1-4和后趾1-5，所述預(yù)制圓筒1的前趾1-4距離所述預(yù)制圓筒筒壁1-2外側(cè)的最小距離是2m，加寬的前趾，能夠增強(qiáng)預(yù)制圓筒的抗沖刷能力。所述蓋板2的朝浪側(cè)位于所述預(yù)制圓筒1頂部的部分采用與所述預(yù)制圓筒筒壁1-2外側(cè)形狀相同的弧形，以減小結(jié)構(gòu)受力。所述蓋板2采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，是整體澆筑而成的，以增強(qiáng)防護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)固性。所述預(yù)制圓筒1采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。所述預(yù)制圓筒1的底板1-1厚度為0.3-1.0m。所述預(yù)制圓筒1直徑5-10m，高度10-20m，筒壁1-2厚度0.3-0.8m；所述消浪孔1-3的長2-4m，高1-2m，設(shè)有3行3列，孔間橫向距離和縱向距離相等，均為0.5-1m，位于最上方的消浪孔1-3與筒頂?shù)木嚯x為0.5-1.5m，位于最下方的消浪孔1-3與所述柵欄板5之間的距離為0.5-1.5m，位于兩側(cè)的消浪孔1-3與其臨近的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)3之間的距離0.5-1.5m。所述蓋板2的厚度0.3-1.0m。所述柵欄板5的外徑與所述預(yù)制圓筒1的內(nèi)徑適配，所述柵欄板5的厚度0.2-0.8m。所述現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)3采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，寬度0.5-1m。

上述防護(hù)結(jié)構(gòu)的施工過程：1)將礁盤整平；2)將預(yù)制圓筒1安放至指定位置；3)向預(yù)制圓筒1內(nèi)部填充砂料至設(shè)定標(biāo)高；4)壓柵欄板5；5)循環(huán)重復(fù)步驟1)～4)直至完成所有預(yù)制圓筒1的安裝：6)在相鄰的兩個(gè)預(yù)制圓筒1之間澆筑后澆混凝土豎板3，使所有預(yù)制圓筒1連接成整體；7)進(jìn)行蓋板2的施工，根據(jù)預(yù)制圓筒數(shù)量整體澆筑蓋板。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種人工島護(hù)岸防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)并列的預(yù)制圓筒和封蓋在所有預(yù)制圓筒上的蓋板，預(yù)制圓筒設(shè)有底板，預(yù)制圓筒的筒壁和底板是整體澆筑而成的，相鄰的兩個(gè)預(yù)制圓筒之間通過與它們等高的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)連接在一起，在預(yù)制圓筒內(nèi)的下部填充有砂料，在砂料的上方壓有柵欄板，在預(yù)制圓筒的上部朝浪側(cè)設(shè)有消浪孔。本發(fā)明能夠減小結(jié)構(gòu)波浪反射、波浪力和波浪爬高，降低地基應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)抗滑穩(wěn)定性，增大波浪對(duì)地基的沖刷難度，提高結(jié)構(gòu)抗沖刷穩(wěn)定性；易于運(yùn)輸和施工；不僅能夠適應(yīng)珊瑚礁地基，還能抵抗惡劣的波浪條件，有效減少波浪的沖刷，能夠適用于海洋環(huán)境惡劣、地質(zhì)條件復(fù)雜的人工島(或島礁)。

技術(shù)研發(fā)人員：孫熙平;劉旭菲;張強(qiáng);焉振;李鐵良;王廣原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.23
技術(shù)公布日：2017.10.20