一種對拉式鋼管板樁碼頭結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種對拉式鋼管板樁碼頭結構，由前板樁墻、錨碇樁墻、鋼拉桿和回填料組成。所述的前板樁墻由前墻主樁、前墻輔樁、胸墻組成，前墻主樁和前墻輔樁兩者通過鎖扣連接，胸墻為現澆鋼筋混凝土結構，以前墻主樁為基礎，胸墻可兼作軌道式裝卸設備的前軌道梁。錨碇樁墻為樁和墻組合結構，墻以樁為基礎，共同形成錨碇體系，錨碇墻可兼作軌道式裝卸設備的后軌道梁。前板樁墻和錨碇樁墻之間通過鋼拉桿連接，形成對拉結構，完成力的傳遞。前板樁墻和錨碇墻之間回填料可采用塊石、中粗砂等材料。本實用新型專利技術具有結構簡單、施工快、投資省等特點，適用于復雜條件下的改造或新建大型碼頭工程。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于港口工程領域，具體涉及一種新型的對拉式鋼管板樁碼頭結構。
技術介紹
隨著船舶的大型化和泊位的深水化發展，對碼頭結構的要求越來越高，上世紀80年代后建設的泊位碼頭等級偏低、結構單薄，已無法適應船舶大型化的發展需求，逐步對其進行改造。通常老碼頭改造難度大、改造后泊位等級高、建設條件復雜且受限制多。因此，如何改造、選用合適的碼頭結構方案是關鍵。常規的碼頭船舶大型化改造方法有：①將原碼頭和接岸結構全拆除、浚深前沿泥面，在原地新建碼頭，該方法能滿足新使用要求，改造徹底，但存在對周邊工程影響大、工程量大、投資費用高等不足。②拆除部分老結構，增加新結構，新老結構連接成整體，共同發揮作用，該方法存在著老結構剩余使用壽命受限、改造難度大、改造不徹底等問題，改造后新建碼頭較老碼頭前沿泥面加深較多，對周邊結構的銜接及岸坡整體穩定需投入較大的費用來滿足要求。在港口工程中，常用碼頭結構型式有高樁碼頭、板樁碼頭、重力式碼頭，各類結構有其適用性和自身特點，可用于新建或改造碼頭工程中。高樁和重力式碼頭已應用于10～30萬噸級大型深水泊位；常規板樁碼頭一般適用于萬噸級以下碼頭，遮簾板樁碼頭最大等級達到10萬噸級。板樁碼頭發展幅度始終緩慢，主要受限于板樁墻受力與碼頭填土高差呈幾何指數關系，如何解決前板樁墻和后方錨碇系統的結構受力、穩定、變形，是制約板樁碼頭發展的關鍵因素。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種對拉式鋼管板樁碼頭結構，可應用于復雜條件下的改造或新建碼頭工程，泊位等級可達20萬噸級及以上，尤其適合軌距較大的大型集裝箱碼頭，當前后軌距較小時也可發揮對拉結構優勢。本技術是通過以下的技術方案來實現的：一種對拉式鋼管板樁碼頭結構，由前板樁墻、錨碇樁墻、鋼拉桿和回填料組成。前板樁墻布設于碼頭前沿，錨碇樁墻設置在接岸后方，前板樁墻和錨碇樁墻之間通過鋼拉桿對拉連接，原駁岸結構位于前板樁墻和錨碇樁墻之間，前板樁墻、錨碇樁墻后方均填有回填料，形成碼頭主體結構。所述的前板樁墻由前墻主樁、前墻輔樁、胸墻組成，前墻輔樁有2根或2根以上Z型或U型的鋼板樁拼成一幅，前墻主樁和前墻輔樁兩者通過鎖扣連接，胸墻為現澆鋼筋混凝土結構，前墻主樁和前墻輔樁伸入胸墻后固結，前板樁墻以前墻主樁為基礎。錨碇樁墻由錨碇樁和錨碇墻組成，錨碇墻采用現澆鋼筋混凝土墻，錨碇樁伸入錨碇墻后固結，錨碇樁墻以錨碇樁為基礎，兩者共同形成錨碇結構。作為優選的，前墻主樁可采用鋼管樁或帶較厚鋼套筒的嵌巖樁、灌注樁。作為優選的，錨碇樁采用鋼管樁或嵌巖樁、灌注樁、鋼管砼樁。作為優選的，胸墻和錨碇墻可作為軌道式裝卸設備基礎，胸墻作為前軌道梁，錨碇墻作為后軌道梁。作為優選的，前板樁墻和錨碇樁墻之間通過鋼拉桿連接，形成對拉結構，完成力的傳遞；鋼拉桿由鋼桿、鉸、張緊器連接組成。作為優選的，前、后軌道梁兩側托板為現澆鋼筋混凝土板，其功能為調解軌道梁與兩側地基土的差異沉降。作為優選的，前軌道梁和后軌道梁分段之間通過齒槽連接，其功能為限制軌道梁橫向變形，齒槽處設置變形縫。作為優選的，碼頭面層位于前板樁墻和錨碇樁墻之間，且在鋼拉桿上方，碼頭面層采用連鎖塊面層，連鎖塊面層具體由高強砼聯鎖塊鋪面、中粗砂墊層、水泥穩定碎石基層、級配碎石墊層組成，可適應回填料的后期沉降。作為優選的，胸墻上設有系船柱和護舷結構，供船舶系靠泊作業。作為優選的，錨碇墻墻高2～4m。與現有產品相比，本技術的對拉式鋼管板樁碼頭結構適應于復雜條件下改造或新建大型碼頭工程，尤其適合碼頭改造，避免了對原結構的拆除和開挖，減少對周邊工程的影響，是一種環境友好型結構。前板樁墻和錨碇樁墻均為組合結構，利用樁基承載力高、剛度大、抗彎能力強的優勢，可進一步提高碼頭等級和結構抵抗力。本碼頭結構具有結構安全性高、施工簡單、工期短、工程經濟等特點。附圖說明 圖1為本技術結構的剖面圖； 圖2為本技術結構的俯視圖。圖中1為前墻主樁，2為前墻輔樁，3為胸墻，4為錨碇樁，5為錨碇墻，6為鋼拉桿，7為托板，8為回填料，9為原駁岸結構，10為系船柱，11為護舷，12為連鎖塊面層，13為齒槽。具體實施方式以下結合附圖詳細說明本技術，如圖1、圖2所示的對拉式鋼管板樁碼頭結構由前墻主樁1、前墻輔樁2、胸墻3、錨碇樁4、錨碇墻5、鋼拉桿6、托板7、回填料8、系船柱10、護舷11、連鎖塊面層12這幾部分組成。前板樁墻由多根緊密并排的前墻主樁1和前墻輔樁2組成，前墻主樁1和前墻輔樁2通過鎖扣連接，前墻主樁1和前墻輔樁2的樁頂均伸入胸墻3固結。錨碇樁墻對應前板樁墻，錨碇樁4等間距并排，錨碇樁4的樁頂伸入錨碇墻5固結。鋼拉桿6兩端埋設于前板樁墻和錨碇樁墻，形成對拉板樁結構。在前板樁墻和錨碇樁墻的后方填有回填料8；本實新型將原駁岸結構覆蓋其中。本碼頭結構計算模型可采用分離模型，將結構從土體中脫落而出，回填土以土壓力作用在結構上，樁與土作用按照線性彈性地基法計算。也可按照整體模型計算，將結構與土協調工作計算。所述的前板樁墻結構受力由前墻主樁1承受，前墻輔樁2僅將土壓力傳遞給前墻主樁1，前墻主樁1通過調整樁徑、樁間距適應結構受力。所述的錨碇樁墻結構受力由錨碇樁4和錨碇墻5共同承受，當前板樁墻與錨碇樁墻距離較近時考慮由錨碇樁受力。錨碇樁4通過調整樁徑、樁間距適應結構受力，作為優選的錨碇樁4可采用組合樁形式，降低工程費用。對于改造碼頭工程，本結構的實施順序為：①施工前，先進行原碼頭部分結構拆除，保留利用結構。②前沿前墻主樁1、前墻輔樁2和后沿錨碇樁4沉樁。③沉樁完畢后，現澆鋼筋混凝土構件胸墻3和錨碇墻5。④現澆混凝土結構達到強度后，安裝鋼拉桿6。⑤鋼拉桿6安裝完后，前板樁墻和錨碇樁墻間分層回填土體。⑥回填密實后，上部結構托板7、系船柱10、護舷11、連鎖塊面層12施工。⑦將碼頭前沿疏浚至設計泥面。對于新建工程，無步驟①原駁岸結構9拆除，取而代之的為后方陸域回填施工，形成錨碇樁墻基礎，后續步驟同改造工程。碼頭前墻主樁1沉樁時，應嚴格控制沉樁偏位和垂直度，以保證前墻輔樁2的順利下沉。胸墻3和錨碇墻5為軌道式裝卸設備基礎，現澆混凝土時，應分層澆筑，調解板樁碼頭施工期位移。墻后回填應分層、分階段實施，墻前疏浚分層開挖，回填和疏浚應控制施工速率，并密切注意碼頭位移。 前板樁墻結構，承擔靠船岸壁、擋土結構和軌道式裝卸設備前軌基礎功能。前板樁墻主樁的直徑、樁型、間距等設計參數根據實際工程確定。前板輔樁2僅起擋土作用，短于前板主樁1。胸墻3為上部結構，其上設置護舷11、系船柱10、鋼軌等附屬設施。錨碇樁墻結構，承擔錨碇和軌道式裝卸設備后軌基礎功能。錨碇樁4的直徑、樁型、間距等設計參數根據實際工程確定。錨碇墻5的高度根據裝卸設備荷載和樁的受力相應調整。錨定樁4和錨定墻5共同承受外荷載，發揮結構整體效應。鋼拉桿6，主要由鋼桿、鉸、張緊器組成，承擔水平力的傳遞。鋼拉桿6的直徑、間距、材質等設計參數根據實際工程確定。對拉結構，前板樁墻和錨碇樁墻結構之間的距離可近可遠。當其距離較近時，可增大錨碇樁4抗彎剛度；反之，可發揮錨碇樁墻組合效應。以上所述了本技術的結構原理和實施方式，但不受上述實施例的限制。上述實施例和說明書中描述的只是說明本技術的結構原本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對拉式鋼管板樁碼頭結構，其特征在于：由前板樁墻、錨碇樁墻、鋼拉桿和回填料組成；前板樁墻布設于碼頭前沿，錨碇樁墻設置在接岸后方，前后兩墻之間通過鋼拉桿對拉連接，原駁岸結構位于前板樁墻和錨碇樁墻之間，前板樁墻、錨碇樁墻后方設有回填料，形成碼頭主體結構；所述的前板樁墻由前墻主樁、前墻輔樁、胸墻組成，前墻輔樁有2根或2根以上Z型或U型的鋼板樁拼成一幅，前墻主樁和前墻輔樁兩者通過鎖扣連接，胸墻為現澆鋼筋混凝土結構，前板樁墻以前墻主樁為基礎；錨碇樁墻為錨碇樁和錨碇墻組合結構，錨碇墻采用現澆鋼筋混凝土墻，錨碇墻以錨碇樁為基礎，兩者共同形成錨碇結構。

【技術特征摘要】
1.一種對拉式鋼管板樁碼頭結構，其特征在于：由前板樁墻、錨碇樁墻、鋼拉桿和回填料組成；前板樁墻布設于碼頭前沿，錨碇樁墻設置在接岸后方，前后兩墻之間通過鋼拉桿對拉連接，原駁岸結構位于前板樁墻和錨碇樁墻之間，前板樁墻、錨碇樁墻后方設有回填料，形成碼頭主體結構；所述的前板樁墻由前墻主樁、前墻輔樁、胸墻組成，前墻輔樁有2根或2根以上Z型或U型的鋼板樁拼成一幅，前墻主樁和前墻輔樁兩者通過鎖扣連接，胸墻為現澆鋼筋混凝土結構，前板樁墻以前墻主樁為基礎；錨碇樁墻為錨碇樁和錨碇墻組合結構，錨碇墻采用現澆鋼筋混凝土墻，錨碇墻以錨碇樁為基礎，兩者共同形成錨碇結構。2.如權利要求1所述的對拉式鋼管板樁碼頭結構，其特征在于：所述的前墻主樁可采用鋼管樁或帶較厚鋼套筒的嵌巖樁、灌注樁。3.如權利要求1所述的對拉式鋼管板樁碼頭結構，其特征在于：所述的錨碇樁采用鋼管樁或嵌巖樁、灌注樁、鋼管砼樁。4.如權利要求1所述的對拉式鋼管板樁碼頭結構，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳輝，劉超，李彬，陳輝，朱林祥，徐紅，李亞，戴江山，
申請(專利權)人：中交第三航務工程勘察設計院有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31