复杂流态下的多功能混合高桩码头结构制造技术

本发明专利技术设计了复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，其包括下部受力结构、上部框架结构以及主体受力结构，其特征在于，所述下部受力结构位于上部框架结构底部前端；所述主体受力结构位于上部框架结构下部；所述主体受力结构为排架桩结构；所述下部受力结构包括密排导流桩结构和斜顶桩结构；所述导流桩结构包括密排导流桩和纵向帽梁；所述密排导流桩设置在纵向帽梁底部；所述斜顶桩结构包括斜顶桩；所述斜顶桩设置在纵向帽梁底部；本申请针对外海开敞式岛礁地形海域，设计了复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，进而实现在风浪大、地质条件变化大、潮流流态复杂等自然环境恶劣条件下的码头结构稳定。的码头结构稳定。的码头结构稳定。

【技术实现步骤摘要】
复杂流态下的多功能混合高桩码头结构


[0001]本专利技术属于码头建造领域，具体涉及复杂流态下的多功能混合高桩码头结构。

技术介绍

[0002]目前我国港口建设中，水文条件、地质条件良好的港口岸线资源越来越少，随着国民经济的不断发展和建港技术水平的提高，港口逐步向外海、深海发展。船舶大型化、专业化发展的同时，港口布局也越来越多的走向环境恶劣的外海海域。特别是外海开敞式岛礁地形海域，其风浪大、地质条件变化大、潮流流态复杂，因此在自然环境恶劣条件下的外海开敞式海域建港，给码头平面布局、结构设计以及船舶的靠泊和作业带来了诸多挑战。深海开敞式码头处水流条件往往复杂，如果不能合理布局码头，船舶在码头停泊或系泊作业时会受到严重影响。
[0003]传统的码头平面布置设计中，码头前沿线确定时常常选取水流平顺的方位角度，以此来减少横流对于船舶系靠泊的影响，然而，当依托岛礁地形建港时，由于其特殊的水下地形，及小范围围填海等因素，常常涨、落潮流向存在较大的偏差，以及一定范围的旋转流等因素不可避免，难以通过码头前沿方位角度的调整来实现使整个码头范围内均处于一个水流平顺的状态。
[0004]因此，在该条件下建设码头结构，需要采取工程措施来归顺水流，从而改善码头泊稳条件，规避工程风险。而传统的实体导流堤存在工期长、施工作业面多、工程投资大、用海范围大、环境影响大等问题。且随着国家对节能环保、资源节约要求的提高，港区陆域建设规范化越来越高，同时，港口资源日趋匮乏，如何充分发挥现有可利用资源价值成为今后面临重点难度问题，将传统的港口建筑物结构型式改进，使其功能进行综合整合迫在眉睫。
[0005]中国专利CN110241778A公开了一种分离式高桩码头消浪结构及其施工方法，分离式高桩码头消浪结构包括密排桩、现浇帽梁、消浪板、高桩码头上部结构和高桩码头桩基；所述高桩码头桩基的桩顶设置有高桩码头上部结构，高桩码头上部结构的下方设置有密排桩，密排桩的桩顶设置有现浇帽梁，现浇帽梁与高桩码头上部结构相分离；所述高桩码头上部结构的两侧均设置有消浪板；其设计的分离式高桩码头消浪结构采用密排桩与传统高桩透空式防波堤相结合的办法，解决了传统透空式防波堤不能满足低水位消浪要求的问题，而密排桩与高桩透空式防波堤分离组合的布置方式，又提高了其在恶劣波浪条件下的生存能力。
[0006]中国专利CN206538732U公开了一种高桩码头，包括码头基桩、高桩承台和与码头后方的抛石堤相连的接岸结构，其特征在于，在靠近码头基桩一侧的抛石堤边坡上设有抛石基床，所述接岸结构包括接岸承台和过渡承台，接岸承台通过过渡承台与高桩承台相接，在接岸承台下方设有沉箱，沉箱设置在抛石基床上，沉箱顶部与接岸承台固接，在过渡承台下方设有支撑过渡承台的支撑桩。其设计的高桩码头具有施工速度快、施工简单的特点，码头稳定性好，提高了码头与其后方陆域之间水域的利用率，经济效益高。
[0007]虽然上述专利给予了码头设计的不同方案，但是其均不适用于外海开敞式岛礁地
形海域，而且因为外海开敞式岛礁地形海域的复杂环境，船舶在码头停泊或系泊作业时会受到严重影响，甚至出现断缆现象，威胁船舶的泊稳安全以及作业效率。

技术实现思路

[0008]为解决上述问题，以求针对外海开敞式岛礁地形海域，设计一种码头结构，进而实现在风浪大、地质条件变化大、潮流流态复杂等自然环境恶劣条件下的码头结构稳定。
[0009]为达到上述效果，本专利技术设计了复杂流态下的多功能混合高桩码头结构。
[0010]复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，其包括下部受力结构、上部框架结构以及主体受力结构，所述下部受力结构位于上部框架结构前端；
[0011]所述主体受力结构位于上部框架结构下部；
[0012]所述主体受力结构为排架桩结构；
[0013]所述下部受力结构包括密排导流桩结构和斜顶桩结构。
[0014]优选地，所述导流桩结构包括密排导流桩和纵向帽梁；
[0015]所述密排导流桩设置在纵向帽梁底部；
[0016]所述斜顶桩结构包括斜顶桩；
[0017]所述斜顶桩设置在纵向帽梁底部。
[0018]优选地，所述前桩帽和纵向帽梁采用垂直相交一体化浇筑；所述前桩帽和纵向帽梁上部设置有上部框架结构；所述前桩帽底部还设置有排架桩。
[0019]优选地，所述密排导流桩的桩身两侧还设置有肋板，所述肋板与密排导流桩的纵向轴线斜交。
[0020]优选地，所述排架桩结构包括排架桩和后桩帽，所述排架桩设置在前桩帽和后桩帽底部；
[0021]所述后桩帽上部设置有上部框架结构。
[0022]优选地，所述上部框架结构包括立柱、前短横梁、纵向梁以及横向梁；
[0023]所述立柱底部固定在前帽桩顶部；
[0024]所述立柱顶部固定在前短横梁底部；
[0025]所述前短横梁设置在框架结构顶部，其上部搁置纵向梁和面板；
[0026]所述纵向梁与横向梁之间采用垂直相交一体化浇筑或分段预制+节点现浇；
[0027]所述面板位于纵向梁与前短横梁、横向梁和后桩帽上部。
[0028]优选地，所述密排导流桩位于一条水平线上。
[0029]本申请的优点和效果如下：
[0030]1、本申请设计的密排导流桩结构主要用于在作业水位条件下形成一个海水中贯通墙体，以此达到改变码头前沿水流走向，达到归顺前沿水流的目的。
[0031]2、本申请通过斜顶桩结构、排架桩基形成一个下部主要受力结构，将整体结构所受外荷载传递到持力层，达到结构稳定的目的；并通过前桩帽、纵向帽梁及上部框架结构形成码头前沿的在空间上的两个维度，通过纵、横向空间层次的设置，降低整个导流设施的顶部高程，在导流设施的上部形成透浪空间，以减小波浪雍高对码头作业的影响，同时减少上部梁板结构所受波浪力和水平位移；
[0032]3、本申请设计的纵、横向梁系及面板结构主要形成码头工作平台，用于满足工艺
设备、流动荷载等作业使用。
[0033]4、本申请设计的码头结构主要以高桩结构为主体，发挥高桩结构本身对于深水、软土地质、外海开敞式海域适应性好的优点，同时由于密排导流桩之间仍有一定空隙，其结构自身为透水建筑物，因此对于海洋环境影响小。该结构将导流设施与码头结构相结合，并将导流桩基与结构工程桩联合受力，结构整体受力更好，且相比于独立导流设施能大大节省工程投资。
[0034]5、本申请设计的码头结构规避了传统实体导流堤，用海范围大、对海洋环境影响大以及深水区经济性差等弊端，而且本申请设计的主体结构均采用常规结构，预制程度高，施工简单、速度快。因此还具有节省投资、节能环保、施工机具简单、施工速度快、无需砂石料、受自然条件影响小、应用前景广阔等优点。
[0035]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，其包括下部受力结构、上部框架结构以及主体受力结构，其特征在于，所述下部受力结构位于上部框架结构底部；所述主体受力结构位于上部框架结构下部；所述主体受力结构为排架桩结构；所述下部受力结构包括密排导流桩结构和斜顶桩结构。2.根据权利要求1所述的复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，其特征在于，所述导流桩结构包括密排导流桩(1)和纵向帽梁(4)；所述密排导流桩(1)设置在纵向帽梁(4)底部；所述斜顶桩结构包括斜顶桩(2)；所述斜顶桩(2)设置在纵向帽梁(4)底部。3.根据权利要求2所述的复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，其特征在于，所述前桩帽(5)和纵向帽梁(4)采用垂直相交一体化浇筑；所述前桩帽(5)和纵向帽梁(4)上部设置有上部框架结构；所述前桩帽(5)底部还设置有排架桩(3)。4.根据权利要求2或3任一项所述的复杂流态下的多功能混合高桩码头结构，其特征在于，所述密排导流桩(1)的桩身两侧还设置有肋板(12)，所述肋板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯浩，张蕊，程泽坤，浦伟庆，沈斌，顾祥奎，靳如刚，
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：发明
国别省市：