本發明是一種涉及土木工程、建筑、采礦技術領域,特別涉及一種可移動式臨時防波堤結構。
背景技術:
我國有海岸線1.8萬多公里,隨著我國沿海地區城市建設的快速發展,近海的海事工程越多越多,然而在從事近海工程時,波浪對工程建設的影響較為突出,制約著工程的實施和方案的設計,能夠找到一種可移動的防波措施用于施工現場臨時掩護,增加施工作業天數,縮短施工工期顯得十分重要。
目前臨時防波堤多采用浮式防波堤,發展至今,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。主要結構部分包括消波浮體和錨系設備,利用波能量主要集中在水體表層的原理進行消能。浮式防波堤的消能效果主要與W/L(浮體寬度/波長)和h/d(浮體高度/水深)相關,因此對于不同的海域,需根據現場不同的波浪條件設計不同的浮式防波堤結構尺寸。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構,消波浮體一旦破壞,維護較為困難。近年來也有少數浮式防波堤采用鋼管樁等進行固定,雖然可避免錨系設備破壞的風險,但其基礎造價較高,打樁拔樁難度較大,難以作為臨時結構循環應用。
技術實現要素:
本發明的目的在于針對現有浮式防波堤的不足,提供一種用于近海區域的可移動式臨時防波堤結構,該結構在常規近海波高的海況中,可有效減小波浪對近海工程的影響,增加施工作業天 數,并且結構安全穩定、易于維修、可批量生產、循環利用,降低工程造價。
如上構思,本發明的技術方案是:一種可移動式臨時防波堤結構,其特征在于:包括坐底式直立鋼結構骨架、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構骨架由底座、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構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構骨架底部;所述短鋼管樁位于坐底式直立鋼結構骨架兩側與豎向支撐的交叉角點上預留的焊接孔處;所述坐底式直立鋼結構骨架左右空腔中裝有氣囊。
所述坐底式直立鋼結構骨架的底座由槽鋼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,且與底座的交叉點處預留焊接孔,豎向支撐間預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構骨架下固定有做底木板。
所述短鋼板通長布置三道,且焊接在坐底式直立鋼結構骨架底部。
所述的短鋼管樁中朝波向的鋼管樁直徑為500mm,樁長為4.2m,縱向間距為2.5m,背波向的鋼管樁直徑為299mm,樁長為2.5m,縱向間距為2.5m。
所述水平木板擋墻逐根橫插進入坐底式直立鋼結構骨架中的定位鋼板上。
本發明具有如下的優點和積極效果:
1、本發明是一種應用于應用于近岸海洋工程中的防浪設施,其結構輕,可以用氣囊浮運或船吊進行靈活移動,以應對不同水域不同波向的海況。
2.本發明的水平木板擋墻在豎向定位和寬度方面可以自由組合,以適應不同水深不同波周期以及不同波高的復雜海況,可以有效反射或破碎波浪,消波效果顯著。
3.本發明坐底于海床,難以被波浪沖擊漂浮,可避免結構因為波況超出預期而對作業船舶、近海結構等造成的二次危害,且維修較為方便。
4.本發明由型鋼和木材組成,結構簡單,可以現場批量生產,單延米造價低廉,可循環利用,做為施工臨時防波措施可大大降低工程費用,增加有效作業天數,縮短施工工期。
5.本發明采用透空式結構,允許港內外水體交換,對環境友好。
附圖說明
圖1是本發明的結構斷面圖;
圖2是本發明的結構平面圖;
圖3是本發明的結構立面圖。
圖中1是坐底式直立鋼結構骨架;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。
具體實施方式
下面結合附圖對發明的可移動式臨時防波堤結構加以說明。
實施案例:
在平均水深4.5m,波高1.5m的海況下,如圖1、2、3所示:一種可移動式臨時防波堤結構,包括坐底式直立鋼結構骨架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構骨架由底座、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構骨架中形成透空式擋墻進行消浪,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,以適應不同水深不同波周期以及不同波高的復雜海況。所述的短鋼板并排焊接在坐底式直立鋼結構骨架底部,以增強其在惡劣海況下的整體抗滑穩定性。所述的短鋼管樁位于坐底式直立鋼結構骨架的兩側與豎向支撐的交叉角點上預留的焊接孔處,待鋼結構骨架定位后進行打設,以增強其在惡劣海況下的整體抗傾穩定性。當海況較好的條件下,鋼結構骨架左右空腔中所述的氣囊可以充 氣、放氣,進行靈活浮運和定位。所述的做底木板固定在坐底式直立鋼結構骨架下,以增強其整體承載能力。
進一步,所述的坐底式直立鋼結構骨架1底座由槽鋼14a組成,寬度10米,單個結構7.5延米長,在兩側交叉角點上預留焊接孔510mm。豎向支撐由雙拼工字鋼32a縱向間距2.5米組成,長6m,工字鋼間預留水平橫木的定位鋼板。斜撐由槽鋼14組成,縱向間距2.5m。
進一步,所述的短鋼板3,板長為1.9m,厚度為10mm,通長布置三道,焊接在所述的坐底式直立鋼結構骨架,可以依靠整體自重插入軟土地基。
進一步,坐底式直立鋼結構骨架1和短鋼板3均為預制部分,整體預制部分單延米重量1.34t,可以氣囊浮運,宜可用船吊進行定位。
進一步,所述的水平木板擋墻2逐根橫插進入坐底式直立鋼結構骨架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,并能減少波浪對結構的水平力。
進一步,所述的短鋼管樁4待所述的鋼結構骨架1定位后進行打設,其中朝波向的鋼管樁直徑為500mm,樁長為4.2m,縱向間距為2.5m,背波向的鋼管樁直徑為299mm,樁長為2.5m,縱向間距為2.5m,可以運用簡易船機設備靈活插拔。
進一步,當海況比較好時,宜可以用氣囊6進行浮運,單側氣囊的體積為5.02m3。
進一步,當海床地質較差時,可以在坐底式直立鋼結構骨架1下的槽鋼間水平鋪插20mm厚做底木板5,以增強其整體承載能力。
本發明的使用方法:在制作工廠預制坐底式直立鋼結構骨架1和短鋼板3,并運送至現場,測量工程海域波況和水深,在陸上根據需要組裝水平木板擋墻2和坐底木板5,采用氣囊6浮運至主波向上游位置,根據施工需要掩護的臨時波浪方向進行定位沉放。最后在預留孔中打入短鋼管樁4,安裝完畢。
盡管上面結合附圖對本發明的優選結構尺寸進行了描述,但是本 發明并不同限于上述的結構尺寸,本領域的普通技術人員在本發明的啟示下,在不脫離本本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下,還可以作出很多形式,這些均屬于本發明的保護范圍之內。