一种对拉式钢管板桩码头结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种对拉式钢管板桩码头结构，由前板桩墙、锚碇桩墙、钢拉杆和回填料组成。所述的前板桩墙由前墙主桩、前墙辅桩、胸墙组成，前墙主桩和前墙辅桩两者通过锁扣连接，胸墙为现浇钢筋混凝土结构，以前墙主桩为基础，胸墙可兼作轨道式装卸设备的前轨道梁。锚碇桩墙为桩和墙组合结构，墙以桩为基础，共同形成锚碇体系，锚碇墙可兼作轨道式装卸设备的后轨道梁。前板桩墙和锚碇桩墙之间通过钢拉杆连接，形成对拉结构，完成力的传递。前板桩墙和锚碇墙之间回填料可采用块石、中粗砂等材料。本实用新型专利技术具有结构简单、施工快、投资省等特点，适用于复杂条件下的改造或新建大型码头工程。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于港口工程领域，具体涉及一种新型的对拉式钢管板桩码头结构。
技术介绍
随着船舶的大型化和泊位的深水化发展，对码头结构的要求越来越高，上世纪80年代后建设的泊位码头等级偏低、结构单薄，已无法适应船舶大型化的发展需求，逐步对其进行改造。通常老码头改造难度大、改造后泊位等级高、建设条件复杂且受限制多。因此，如何改造、选用合适的码头结构方案是关键。常规的码头船舶大型化改造方法有：①将原码头和接岸结构全拆除、浚深前沿泥面，在原地新建码头，该方法能满足新使用要求，改造彻底，但存在对周边工程影响大、工程量大、投资费用高等不足。②拆除部分老结构，增加新结构，新老结构连接成整体，共同发挥作用，该方法存在着老结构剩余使用寿命受限、改造难度大、改造不彻底等问题，改造后新建码头较老码头前沿泥面加深较多，对周边结构的衔接及岸坡整体稳定需投入较大的费用来满足要求。在港口工程中，常用码头结构型式有高桩码头、板桩码头、重力式码头，各类结构有其适用性和自身特点，可用于新建或改造码头工程中。高桩和重力式码头已应用于10～30万吨级大型深水泊位；常规板桩码头一般适用于万吨级以下码头，遮帘板桩码头最大等级达到10万吨级。板桩码头发展幅度始终缓慢，主要受限于板桩墙受力与码头填土高差呈几何指数关系，如何解决前板桩墙和后方锚碇系统的结构受力、稳定、变形，是制约板桩码头发展的关键因素。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种对拉式钢管板桩码头结构，可应用于复杂条件下的改造或新建码头工程，泊位等级可达20万吨级及以上，尤其适合轨距较大的大型集装箱码头，当前后轨距较小时也可发挥对拉结构优势。本技术是通过以下的技术方案来实现的：一种对拉式钢管板桩码头结构，由前板桩墙、锚碇桩墙、钢拉杆和回填料组成。前板桩墙布设于码头前沿，锚碇桩墙设置在接岸后方，前板桩墙和锚碇桩墙之间通过钢拉杆对拉连接，原驳岸结构位于前板桩墙和锚碇桩墙之间，前板桩墙、锚碇桩墙后方均填有回填料，形成码头主体结构。所述的前板桩墙由前墙主桩、前墙辅桩、胸墙组成，前墙辅桩有2根或2根以上Z型或U型的钢板桩拼成一幅，前墙主桩和前墙辅桩两者通过锁扣连接，胸墙为现浇钢筋混凝土结构，前墙主桩和前墙辅桩伸入胸墙后固结，前板桩墙以前墙主桩为基础。锚碇桩墙由锚碇桩和锚碇墙组成，锚碇墙采用现浇钢筋混凝土墙，锚碇桩伸入锚碇墙后固结，锚碇桩墙以锚碇桩为基础，两者共同形成锚碇结构。作为优选的，前墙主桩可采用钢管桩或带较厚钢套筒的嵌岩桩、灌注桩。作为优选的，锚碇桩采用钢管桩或嵌岩桩、灌注桩、钢管砼桩。作为优选的，胸墙和锚碇墙可作为轨道式装卸设备基础，胸墙作为前轨道梁，锚碇墙作为后轨道梁。作为优选的，前板桩墙和锚碇桩墙之间通过钢拉杆连接，形成对拉结构，完成力的传递；钢拉杆由钢杆、铰、张紧器连接组成。作为优选的，前、后轨道梁两侧托板为现浇钢筋混凝土板，其功能为调解轨道梁与两侧地基土的差异沉降。作为优选的，前轨道梁和后轨道梁分段之间通过齿槽连接，其功能为限制轨道梁横向变形，齿槽处设置变形缝。作为优选的，码头面层位于前板桩墙和锚碇桩墙之间，且在钢拉杆上方，码头面层采用连锁块面层，连锁块面层具体由高强砼联锁块铺面、中粗砂垫层、水泥稳定碎石基层、级配碎石垫层组成，可适应回填料的后期沉降。作为优选的，胸墙上设有系船柱和护舷结构，供船舶系靠泊作业。作为优选的，锚碇墙墙高2～4m。与现有产品相比，本技术的对拉式钢管板桩码头结构适应于复杂条件下改造或新建大型码头工程，尤其适合码头改造，避免了对原结构的拆除和开挖，减少对周边工程的影响，是一种环境友好型结构。前板桩墙和锚碇桩墙均为组合结构，利用桩基承载力高、刚度大、抗弯能力强的优势，可进一步提高码头等级和结构抵抗力。本码头结构具有结构安全性高、施工简单、工期短、工程经济等特点。附图说明 图1为本技术结构的剖面图； 图2为本技术结构的俯视图。图中1为前墙主桩，2为前墙辅桩，3为胸墙，4为锚碇桩，5为锚碇墙，6为钢拉杆，7为托板，8为回填料，9为原驳岸结构，10为系船柱，11为护舷，12为连锁块面层，13为齿槽。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术，如图1、图2所示的对拉式钢管板桩码头结构由前墙主桩1、前墙辅桩2、胸墙3、锚碇桩4、锚碇墙5、钢拉杆6、托板7、回填料8、系船柱10、护舷11、连锁块面层12这几部分组成。前板桩墙由多根紧密并排的前墙主桩1和前墙辅桩2组成，前墙主桩1和前墙辅桩2通过锁扣连接，前墙主桩1和前墙辅桩2的桩顶均伸入胸墙3固结。锚碇桩墙对应前板桩墙，锚碇桩4等间距并排，锚碇桩4的桩顶伸入锚碇墙5固结。钢拉杆6两端埋设于前板桩墙和锚碇桩墙，形成对拉板桩结构。在前板桩墙和锚碇桩墙的后方填有回填料8；本实新型将原驳岸结构覆盖其中。本码头结构计算模型可采用分离模型，将结构从土体中脱落而出，回填土以土压力作用在结构上，桩与土作用按照线性弹性地基法计算。也可按照整体模型计算，将结构与土协调工作计算。所述的前板桩墙结构受力由前墙主桩1承受，前墙辅桩2仅将土压力传递给前墙主桩1，前墙主桩1通过调整桩径、桩间距适应结构受力。所述的锚碇桩墙结构受力由锚碇桩4和锚碇墙5共同承受，当前板桩墙与锚碇桩墙距离较近时考虑由锚碇桩受力。锚碇桩4通过调整桩径、桩间距适应结构受力，作为优选的锚碇桩4可采用组合桩形式，降低工程费用。对于改造码头工程，本结构的实施顺序为：①施工前，先进行原码头部分结构拆除，保留利用结构。②前沿前墙主桩1、前墙辅桩2和后沿锚碇桩4沉桩。③沉桩完毕后，现浇钢筋混凝土构件胸墙3和锚碇墙5。④现浇混凝土结构达到强度后，安装钢拉杆6。⑤钢拉杆6安装完后，前板桩墙和锚碇桩墙间分层回填土体。⑥回填密实后，上部结构托板7、系船柱10、护舷11、连锁块面层12施工。⑦将码头前沿疏浚至设计泥面。对于新建工程，无步骤①原驳岸结构9拆除，取而代之的为后方陆域回填施工，形成锚碇桩墙基础，后续步骤同改造工程。码头前墙主桩1沉桩时，应严格控制沉桩偏位和垂直度，以保证前墙辅桩2的顺利下沉。胸墙3和锚碇墙5为轨道式装卸设备基础，现浇混凝土时，应分层浇筑，调解板桩码头施工期位移。墙后回填应分层、分阶段实施，墙前疏浚分层开挖，回填和疏浚应控制施工速率，并密切注意码头位移。 前板桩墙结构，承担靠船岸壁、挡土结构和轨道式装卸设备前轨基础功能。前板桩墙主桩的直径、桩型、间距等设计参数根据实际工程确定。前板辅桩2仅起挡土作用，短于前板主桩1。胸墙3为上部结构，其上设置护舷11、系船柱10、钢轨等附属设施。锚碇桩墙结构，承担锚碇和轨道式装卸设备后轨基础功能。锚碇桩4的直径、桩型、间距等设计参数根据实际工程确定。锚碇墙5的高度根据装卸设备荷载和桩的受力相应调整。锚定桩4和锚定墙5共同承受外荷载，发挥结构整体效应。钢拉杆6，主要由钢杆、铰、张紧器组成，承担水平力的传递。钢拉杆6的直径、间距、材质等设计参数根据实际工程确定。对拉结构，前板桩墙和锚碇桩墙结构之间的距离可近可远。当其距离较近时，可增大锚碇桩4抗弯刚度；反之，可发挥锚碇桩墙组合效应。以上所述了本技术的结构原理和实施方式，但不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的结构原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对拉式钢管板桩码头结构，其特征在于：由前板桩墙、锚碇桩墙、钢拉杆和回填料组成；前板桩墙布设于码头前沿，锚碇桩墙设置在接岸后方，前后两墙之间通过钢拉杆对拉连接，原驳岸结构位于前板桩墙和锚碇桩墙之间，前板桩墙、锚碇桩墙后方设有回填料，形成码头主体结构；所述的前板桩墙由前墙主桩、前墙辅桩、胸墙组成，前墙辅桩有2根或2根以上Z型或U型的钢板桩拼成一幅，前墙主桩和前墙辅桩两者通过锁扣连接，胸墙为现浇钢筋混凝土结构，前板桩墙以前墙主桩为基础；锚碇桩墙为锚碇桩和锚碇墙组合结构，锚碇墙采用现浇钢筋混凝土墙，锚碇墙以锚碇桩为基础，两者共同形成锚碇结构。

【技术特征摘要】
1.一种对拉式钢管板桩码头结构，其特征在于：由前板桩墙、锚碇桩墙、钢拉杆和回填料组成；前板桩墙布设于码头前沿，锚碇桩墙设置在接岸后方，前后两墙之间通过钢拉杆对拉连接，原驳岸结构位于前板桩墙和锚碇桩墙之间，前板桩墙、锚碇桩墙后方设有回填料，形成码头主体结构；所述的前板桩墙由前墙主桩、前墙辅桩、胸墙组成，前墙辅桩有2根或2根以上Z型或U型的钢板桩拼成一幅，前墙主桩和前墙辅桩两者通过锁扣连接，胸墙为现浇钢筋混凝土结构，前板桩墙以前墙主桩为基础；锚碇桩墙为锚碇桩和锚碇墙组合结构，锚碇墙采用现浇钢筋混凝土墙，锚碇墙以锚碇桩为基础，两者共同形成锚碇结构。2.如权利要求1所述的对拉式钢管板桩码头结构，其特征在于：所述的前墙主桩可采用钢管桩或带较厚钢套筒的嵌岩桩、灌注桩。3.如权利要求1所述的对拉式钢管板桩码头结构，其特征在于：所述的锚碇桩采用钢管桩或嵌岩桩、灌注桩、钢管砼桩。4.如权利要求1所述的对拉式钢管板桩码头结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴辉，刘超，李彬，陈辉，朱林祥，徐红，李亚，戴江山，
申请(专利权)人：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31