专利名称：一种用于港口码头的空腹式空心方块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于港口码头的空腹式空心方块。
在港口工程码头岸壁结构类型中，空心方块码头是最常用的结构型式之一。空箱式空心方块一般由底板、前壁、后壁、侧壁和中间纵横隔墙几部分组成，一般由起重船起吊和安装，如
图1示。空心方块码头结构因施工速度快、结构整体性好、耐久性好、对码头荷载的适应性强而被广泛采用。空心方块码头结构的使用历史约有半个世纪。由于以前的水上运输船舶小，码头岸壁的高度不大，再加上受当时的起吊安装设备能力的限制，因而空心方块码头岸壁一般分层砌成，即使有不分层的空心方块，这种空心方块也是矮小型结构。近10年以来，随着世界远洋运输货物量的增加，运输船舶也逐步大型化，码头结构也越来越大型化，空心方块码头最大岸壁高度已超过25m。这么高大的岸壁当然要求大的空心方块，而且基本上是空心方块和卸荷板(用来降低墙后土体产生的土压力)配套使用，这种大型空心方块配套卸荷板的码头结构在大型码头工程中已成为一种成熟有效的搭配模式。正因为大型空心方块由小型发展而来，因而小型空心方块构造的一些习惯做法基本上也延续至今。经过分析，空心方块的主要作用是挡土而形成岸壁，大型空心方块还需支承其上部的卸荷板，因而空心方块构造中必不可少的部分是前壁，底板用来调整基床应力及保证方块内填料全部参加抗倾工作也宜保留，大型空心方块上端还需有卸荷板“支架”，其他构件如后壁、侧壁和纵横隔墙都不属于必备部分，因而可以简化甚至取消。传统的空心方块也有将方块隔墙局部“空腹”，但空腹率小，而且从未出现过将侧壁及壁空腹甚至取消的空心方块(板或墙平面上是实体为实腹，平面上有较大面积被掏空称为空腹)。实腹式空心方块和空腹式空心方块相比，有其明显的不足之处1、实腹式空心方块钢筋混凝土材料用量大；2、因为实腹结构重量大，所以在外形尺寸一定的情况下，对起吊、运输及安装设备的要求高，特别是对起吊设备的起吊能力的要求高；或者是在起吊能力一定的情况下，实腹结构外形尺寸不宜做大，导致在码头工程施工中预制、运输及安装的空心方块件数增加；3、以上两点均会导致码头工程的投资增加及施工期延长。
本实用新型的目的在于提供一种省材料、省工时、且安装方便的用于港口码头的空腹式空心方块。
为了达到上述目的，本实用新型的一种用于港口码头的空腹式空心方块，由底板和在底板上的前壁、后壁、侧壁、横隔墙、纵隔墙组成，前壁和后壁之间连接两块侧壁和位于两块侧壁之间的横隔墙，位于前壁和后壁之间的纵隔墙与两块侧壁和横隔墙相连接，其特征在于两侧壁和横隔墙的中间位置上设有开口，该开口面积占整个壁墙的15-40％；纵隔墙从底板起的高度不少于2米；后壁分为上后壁和下后壁，上后壁和下后壁的高度分别不少于3米和2米。
本实用新型比现有技术具有如下优点1、节省钢筋混凝土15-25％减少空心方块构件数15-25％方块单项工程工期缩短15-25％节约方块单项工程投资15-25％2、运输及安装方便。
图1、实腹式空心方块的结构示意图，图2、为本实用新型具体的一种实施方案的结构示意图，图3、为本实用新型具体的一种实施方案的应用示意图。
如图2所示的本实用新型的一种用于港口码头的空腹式空心方块，由底板1和在底板1上的前壁2、后壁3、侧壁4、横隔墙5、纵隔墙6组成，前壁2和后壁3之间连接两块侧壁4和位于两块侧壁4之间的横隔墙5，位于前壁2和后壁3之间的纵隔墙6与两块侧壁4和横隔墙5相连接，两侧壁4和横隔墙5的中间位置上设有开口，该开口面积占整个壁墙的35％；纵隔墙6从底板起的高度为3米；后壁3分为上后壁31和下后壁32，上后壁31和下后壁32的高度分别为3米和2米。
实腹式空心方块为何可以改进为空腹式呢？主要原理是与空心方块各组成部分的内力计算模式及构造要求有关。下面结合
图1进行分析各构件的内力计算及构造要求来说明空腹的原理。
前壁(2)前壁(2)是用来挡土形成岸壁的必须构件，因此不可空腹。前壁(2)的内力计算模式与底板(1)及横隔墙(5)和侧壁(4)直接相关。底板以上1.5L(L为侧壁横隔间距)的前壁按三边固定，一边简支的单孔板计算，1.5L以上的前壁内力计算按两端固定的连续板或单跨板计算，因此，对前壁(2)而言，侧壁(4)和横隔墙(5)起支承及固结作用，因此必不可少。但必不可少不等于不可空，保留适当的连接部分并不影响其对前壁(2)的固结或支承作用，没有改变前壁内力计算的模式及跨度，因此侧壁(4)和横隔墙(5)可空腹。
侧壁(4)侧壁(4)并不受水平力的作用，它的作用为固定前壁和底板以及承受吊孔垂直作用力，因此，除用来固定前壁、底板以及承受吊孔作用力的周边部分必不可少之外，中间部分从构造及受力要求来说可以空腹。
底板(1)底板的箱格应按四边固定的单孔板计算，底板的悬壁部分按悬臂计算，因此，对底板而言，前壁、后壁、纵横隔墙、侧壁均必不可少，否则会影响底板的内力计算模式或内力值，但底板所需的仅为能够起固定作用的连接部分的2-3m，其余部分可以挖除。
后壁(3)后壁同样不受水平力作用，只需下端的2-3m用来固定底板以及上端2-3m用来支承卸荷板，因此后壁中腹可以全部取消。
横隔墙(5)横隔墙不受水平力作用也不受垂直力作用，仅因为需用来固定前壁、底板以及支承后壁上端部分，从构造上必不可少。同样道理，只需连接部分的2-3m墙来固定前壁、底板及支承后壁上端即可，其余可以挖除。
纵隔墙(6)纵隔墙不受水平力及垂直力，也是因为它是用来固定底板的一个支座，因而必不可少，但也只需和底板相连的2-3m高，其余部分可以挖除。
从上面的分析可以看出，空腹式空心方块的各构件的受力计算模式并没有因为某些构件的空腹而变化，方块的整体性没有受到影响，同时也满足构造上的要求，“空腹”空掉的是多余的部分。
图3所举的实例为一带卸荷板的空腹式空心方块码头断面图。从图中可以看出，空心方块码头结构由抛石基床(10)、空心方块、卸荷板(8)、现浇胸墙(9)等四部分组成。其中的空心方块为码头结构中的核心部分，也是占投资及工期份额最大的构件，由于空腹技术的采用，将使码头工程的投资及工期明显降低。一般来说，空腹空心方块适合于应用于大型码头结构之中(中小型码头中应用空腹空心方块不一定经济，因为扶壁结构应用于中小型码头中会更节省)，而且应具备有较大起吊能力(一般为500t)的起吊设备。另外，空腹空心方块码头的倒滤井做法类似于扶壁码头做法，码头的封头段最端头的一个空心方块应将外侧侧壁做成实腹型以满足封住填料的要求。
从断面图中可以看出，空腹式空心方块码头可以达到和实腹式空心方块一样的使用效果，但可以明显地节省材料及节省工期。
权利要求1.一种用于港口码头的空腹式空心方块，由底板(1)和在底板(1)上的前壁(2)、后壁(3)、侧壁(4)、横隔墙(5)、纵隔墙(6)组成，前壁(2)和后壁(3)之间连接两块侧壁(4)和位于两块侧壁(4)之间的横隔墙(5)，位于前壁(2)和后壁(3)之间的纵隔墙(6)与两块侧壁(4)和横隔墙(5)相连接，其特征在于两侧壁(4)和横隔墙(5)的中间位置上设有开口，该开口面积占整个壁墙的15-40％；纵隔墙(6)从底板起的高度不少于2米；后壁(3)分为上后壁(31)和下后壁(32)，上后壁(31)和下后壁(32)的高度分别不少于3米和2米。
专利摘要本实用新型公开了一种由底板和在底板上的前壁、后壁、侧壁、横隔墙、纵隔墙组成的用于港口码头的空腹式空心方块,在两侧壁和横隔墙的中间位置上设有开口,该开口面积占整个壁墙的15—40%;纵隔墙从底板起的高度不少于2米,后壁分为上后壁和下后壁,上后壁和下后壁的高度分别不少于3米和2米,这样的空心方块为码头整个工程节省大量材料、工时,且带来安装方便。
文档编号E02B3/14GK2509228SQ0125769
公开日2002年9月4日 申请日期2001年10月30日 优先权日2001年10月30日
发明者熊翱 申请人:熊翱