箱式码头自卸平台的制作方法

本发明涉及一种水利工程中港口码头自卸平台，具体涉及一种重力式码头的箱式自卸平台，属于船舶货物的装载技术领域。

背景技术：

我国河港码头一般容易获得干地施工条件，在较好地基上，重力式码头结构得到了广泛的应用。目前，我国河港码头散货装船作业流程多以货车到码头前沿装卸机械(起重机械或皮带机)再到货船为主。作业流程中增加了散货货车到码头前沿装卸机械(起重机或皮带机)这一中转过程，装船作业效率受到限制。这一传统作业方式，需要在码头上设置起重机或皮带机，增加了工程成本；另一方面，起重机或皮带机均有固定的使用报废年限，需要定期更新；无论是日常作业及机械维护均需要专业人员操作，增加了人工成本；起重机或皮带机的装船作业，需要消耗较多的能源。因此，对于较好地基上的码头，如何设计一种高效节能、施工简便、运营简捷的码头装船作业散货自卸平台结构，已成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效节能、施工便利、运营简捷的较好地基上适用的河港箱式码头自卸平台。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的箱式码头自卸平台，包括箱式平台和钻孔桩，箱式平台具有临水侧和临陆侧，所述箱式平台的顶部安装有焊接钢梁与横梁，所述焊接钢梁作为卸车平台的主梁，所述焊接钢梁具有伸出箱式平台的悬臂，所述横梁与悬臂固定连接；所述临陆侧与焊接钢梁固定连接，所述临水侧作为焊接钢梁中部的自由支承点。

作为优选，所述钻孔桩包括抗压钻孔桩和抗拔钻孔桩，所述抗压钻孔桩位于临水侧，所述抗拔钻孔桩位于临陆侧，所述抗拔钻孔桩中的钢筋延伸穿过箱式平台并与钢梁固定连接。当自卸车行驶至所述自卸平台悬臂段进行自卸作业时，抗拔钻孔桩用于平衡自卸车翻斗逐渐上升而产生的上拔力。抗压钻孔桩用于提高所述箱式码头自卸平台结构的竖向承载力。

作为优选，所述箱式平台为混凝土的箱式墙体结构，包括箱式墙体前壁、箱式墙体后壁、箱式墙体横向中隔板和箱式墙体底板，其中箱式墙体前壁为临水侧墙体，作为码头岸壁，同时作为卸车平台主梁(即焊接钢梁)中部的自由支承点；所述箱式墙体后壁为临陆侧墙体；所述箱式墙体横向中隔板等间距布置于箱体中部；箱式墙体前壁、箱式墙体后壁、箱式墙体左右2个侧壁、箱式墙体横向中隔板、箱式墙体底板整体连接为一箱体结构。所述箱式墙体底板包含墙体中底板、前趾板和后趾板三个单元；所述前趾板临水，上表面按照一定坡度倾斜设置，下表面水平；所述后趾板临陆，上表面按照一定坡度倾斜设置，下表面水平；所述墙体中底板、前趾板与后趾板底部侧面高程相等。所述箱式墙体底板与所述箱式墙体前壁和后壁以及箱式墙体横向中隔板均相互整体连接，箱式墙体底板下方设素混凝土垫层。所述箱式墙体前壁、箱式墙体后壁、左右2个侧壁、箱式墙体横向中隔板和箱式墙体底板围成的空间构成箱式码头自卸平台主体结构，结构内布置回填土。在卸车平台主梁自由支承部位，箱式墙体前壁上端采用预埋钢板进行加强。

作为优选，所述焊接钢梁是平行布置的3根。

作为优选，为提高所述箱式平台结构的整体刚度，在所述箱式墙体前壁与所述箱式墙体后壁之间，设置横向中隔板。所述横向中隔板的宽度等于所述箱式墙体前壁和所述箱式墙体后壁之间的净距。箱式结构的左右2个侧壁、横向中隔板的厚度相等，高度亦相等。所述抗拔钻孔桩间距与所述横向中隔板间距一致

作为优选，箱式平台结构的横向中隔板的顶端、左右2个侧壁的顶端分别与其上部焊接钢梁采用自由方式相接。

作为优选，所述箱式墙体横向中隔板与箱式墙体前壁及箱式墙体后壁连接处，采用三角增形强体作为过渡。

作为优选，所述箱式墙体底板下方设置一定厚度的素混凝土垫层。如果地质条件稍差，可在素混凝土垫层下面再设置基床，如一定厚度的碎石垫层。

作为优选，在焊接钢梁底面、侧面与箱式结构墙体混凝土的交接面垫二层油毡。焊接钢梁顶在码头前沿线内侧部分(从墙体前壁临水侧面开始，往陆域方向)铺带状沥青混凝土，前沿线外侧部分钢面板上面层防锈处理后再铺沥青混凝土。

作为优选，所述卸车平台主梁采用焊接钢梁，所述焊接钢梁包括焊接钢梁顶板、焊接钢梁底板、焊接钢梁腹板和焊接钢梁横隔板。所述焊接钢梁间距与所述抗压钻孔桩间距一致；所述焊接钢梁顶板水平布置，并向外侧伸出码头一定距离，呈悬臂结构，顶板长度由所述箱式墙体前壁至所述箱式墙体后壁最外侧距离与自卸平台悬臂段长度之和确定；所述自卸平台悬臂段长度根据自卸平台使用要求确定。

作为优选，所述焊接钢梁底板由第一底板、第二底板和第三底板焊接构成。所述第二底板水平布置；所述第一底板与所述第二底板临陆侧边焊接并向斜上方倾斜；所述第三底板为悬臂部分，与所述第二底板临水侧边焊接并向斜上方倾斜；所述焊接钢梁底板水平投影与所述焊接钢梁顶板等长等宽。

作为优选，所述焊接钢梁腹板与所述焊接钢梁顶板垂直布置，焊接钢梁腹板间距根据所述焊接钢梁宽度确定；所述焊接钢梁腹板由同一平面内的第一腹板、第二腹板和第三腹板构成，所述第一腹板底面与所述第一底板上表面焊接，第二腹板底面与所述第二底板上表面焊接，第三腹板底面与所述第三底板上表面焊接；所述焊接钢梁腹板顶面与所述焊接钢梁顶板焊接；所述焊接钢梁腹板之间间隔布置横隔板，并与所述焊接钢梁顶板、底板、腹板焊接连成整体，所围成的空间构成焊接钢梁结构。

作为优选，在所述焊接钢梁腹板之间与支座相接处设两块等高的横隔板，腹板之间每隔一段距离设置不同高度的钢质横隔板，与所述焊接钢梁顶板、底板、腹板焊接连成整体。

作为优选，焊接钢梁横隔板与所述焊接钢梁连接处采用焊接，所述焊接钢梁腹板与所述焊接钢梁顶板连接处采用L型接头，在外侧开坡口焊接；所述焊接钢梁腹板与所述焊接钢梁底板连接处采用自动埋弧单面剖口焊接方式，全焊透。

作为优选，所述焊接钢梁与所述箱式墙体后壁中抗拔钻孔桩的延伸主筋焊采用整体连接。具体地，所述焊接钢梁第一底板与所述箱式墙体后壁之间通过钢管焊接；所述钢管位于所述箱式墙体后壁，与第一底板下表面通过角钢焊接，所述钢管整体与所述抗拔钻孔桩延伸主筋焊接。

作为优选，所述焊接钢梁与所述箱式墙体前壁采用自由方式相接。具体地，在焊接钢梁自由支承部位，箱式墙体前壁上端采用预埋水平钢板进行加强。具体地，所述接钢梁第二底板搁置于水平钢板上方。

所述横梁支撑焊接钢梁悬臂段，横梁沿码头前沿宽度方向布置，包括长横梁和短横梁；所述长横梁连接两根焊接钢梁，长横梁两端与所述焊接钢梁腹板固连，并按照一定距离间隔布置；所述短横梁一端与所述长横梁固连，另一端伸出所述焊接钢梁一定距离。

作为优选，为提高横梁强度，并节省钢材用量，所述长横梁和短横梁采用工字钢，与所述焊接钢梁连接处采用焊接。

作为优选，焊接钢梁顶在码头前沿线内侧部分，即墙体前壁临水侧面开始往陆域方向，铺带状沥青混凝土；前沿线外侧，即所述焊接钢梁悬臂部分，铺设钢面板，钢面板上面层防锈处理后再铺沥青混凝土。为防止所述钢面板与所述沥青混凝土面层发生相对滑动，在中间布置防滑条，所述防滑条互距200mm呈梅花形布置。

为保证自卸车行车安全，沿所述钢面板临水前沿与2个侧边沿设置护轮坎，所述护轮坎由顶钢面板和侧钢面板焊接构成；沿所述钢面板两侧边设置侧护轮坎，所述侧护轮坎由顶钢面板和侧钢面板焊接构成。侧边沿护轮坎与相邻码头结构前沿护轮坎连接。为避免结构遭到腐蚀，所有钢材需刷红丹二度防锈漆一层。

有益效果：自卸平台的悬臂段充当行车平台，有助于自卸车直接将货物通过自卸作业卸入船中，实现了由车直接到船的装卸作业流程，装船效率大幅提高。主要表现在节约了购入机械设备(起重机或皮带机)的费用，降低工程成本；省去了大型机械设备(起重机或皮带机)的运营作业使用，从而节省了能源使用；减少了负责日常运行及维护的专业技术人员的需求量，节省人力成本。

除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的箱式码头自卸平台所能解决的其他技术间题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例结构的立体示意图；

图2为箱式码头自卸平台断面图；

图3为水平钢板大样图；

图4为本发明实施例的结构平面图；

图5为侧护轮坎断面图；

图6为焊接钢梁支撑大样图；

图7箱式墙体底板组成示意图。

图中：1钢面板；2长横梁；3短横梁；4侧护轮坎顶面板；5侧护轮坎侧面板；6沥青混凝土面层；7防滑条；8焊接钢梁顶板；9焊接钢梁第一底板；10焊接钢梁第二底板；11焊接钢梁第三底板；12护轮坎顶面板；13护轮坎侧面板；14水平钢板；15焊接钢梁第一腹板；16焊接钢梁第三腹板；17焊接钢梁第二腹板；18焊接钢梁支座横隔板；19焊接钢梁横隔板；20钢管；21箱式墙体前壁；22箱式墙体后壁；23箱式墙体横向中隔板；24箱式墙体前趾板；25箱式墙体后趾板；26回填土；27素混凝土垫层；28抗压钻孔桩；29抗拔钻孔桩；30抗拔钻孔桩延伸主筋；31护轮坎；32侧护轮坎；33焊接钢梁；34箱式墙体中底板。

具体实施方式

实施例：

本实施例的箱式码头自卸平台结构如图2、图4和图5所示，由抗压钻孔桩28、抗拔钻孔桩29、箱式结构主体、焊接钢梁33、长横梁2和短横梁3构成。其中，焊接钢梁33由焊接钢梁顶板8、焊接钢梁第一底板9、焊接钢梁第二底板10、焊接钢梁第三底板11、焊接钢梁第一腹板15、焊接钢梁第二腹板17、焊接钢梁第三腹板16、焊接钢梁支座横隔板18和焊接钢梁横隔板19构成。构成焊接钢梁的钢材均采用Q345钢(一种屈服强度为345MPa的低合金钢材)，焊接钢梁长8.1mm，宽0.5m，高1.3m，悬臂段长3.3m。焊接钢梁顶板8长度L₁＝8.1m，宽度B₁＝0.5m。焊接钢梁第一腹板15长度L₂＝4m，高度H₁＝0.5m～1.3m，呈梯形渐变；焊接钢梁第二腹板17长度L₃＝0.8m，高度H₂＝1.3m；焊接钢梁第三腹板16为悬臂结构，长度L₄＝3.3m，高度H₃＝0.6m～1.3m，呈梯形渐变。同一平面内的焊接钢梁第一腹板15、焊接钢梁第二腹板17以及焊接钢梁第三腹板16构成焊接钢梁腹板。焊接钢梁腹板净距0.38m。焊接钢梁第一底板9向下倾斜布置，长度L₅＝4.079m，宽度B₂＝0.5m；焊接钢梁第二底板10水平布置，长度L₆＝0.8m，宽度B₃＝0.5m；焊接钢梁第三底板11向上倾斜布置，长度L₇＝3.373m，宽度B₄＝0.5m。焊接钢梁支座横隔板18高度H₄＝1.27m，宽度B₅＝0.5m，厚度D₁＝0.012m，间距为0.8m。焊接钢梁横隔板19为矩形，横隔板19的高度H₅，随横隔板19位置的不同，由底板11与钢梁顶板8间的净距而定，H₅＝0.785m～1.22m，宽度B₆＝0.125m，厚度D₂＝0.012m，间距为0.7m。

如图1所示，箱式码头主体为混凝土结构，由箱式墙体前壁21、箱式墙体后壁22、箱式墙体横向中隔板23、墙体底板构成。箱式墙体前壁21壁厚D₃＝0.8m，箱式墙体后壁22壁厚D₄＝0.8m。箱式墙体前壁21与箱式墙体后壁22的间距为4m。箱式墙体前壁21与箱式墙体后壁22之间采用箱式墙体横向中隔板23连接，连接处采用三角形增强体过渡。箱式墙体横向中隔板23壁厚D₅＝0.8m，宽度等于箱式墙体前壁21与箱式墙体后壁22的净距3.2m，箱式墙体横向中隔板23的底高程2.3m。码头前沿宽度为6m，则箱式墙体横向中隔板23间距取为3m。码头前设计泥面高程为1.8m，箱式墙体前壁21底高程为2.3m，顶高程为8.596m。前趾板24底高程为1.4m，顶高程2.3m，厚度由0.4m～0.9m呈梯形过渡。后趾板25底高程为1.4m，顶高程2.8m，厚度由0.4m～1.4m呈梯形过渡。中底板34底高程为1.4m，顶高程2.3m，厚度为0.9m。前趾板24、后趾板25与中底板34构成箱式墙体底板，底板宽度为7.5m。箱式墙体底板下方设0.15m厚素混凝土垫层。箱式墙体前壁21与箱式墙体后壁22以及箱式墙体底板围成的空箱内填充回填土26。

抗拔钻孔桩29位于箱式墙体后壁22正下方，直径与箱式墙体后壁22壁厚D₄一致，抗拔钻孔桩29的间距与箱式墙体横向中隔板23的间距一致，取为3m。抗压钻孔桩28位于箱式墙体前壁21正下方，直径与箱式墙体前壁21壁厚D₃一致，抗压钻孔桩28的间距与箱式墙体横向中隔板23的间距一致，取为3m。抗压钻孔桩28与抗拔钻孔桩29之间的净距与箱式墙体横向中隔板23的宽度一致，取为3.2m。抗压钻孔桩28与抗拔钻孔桩29的顶高程均为1.45m。

如图3所示，水平钢板14与焊接钢梁第二底板10之间采用自由连接。水平钢板14预埋于箱式墙体前壁21顶端，焊接钢梁第二底板10的正下方。水平钢板14长度与焊接钢梁第二底板10长度L₃一致，宽度B₇＝0.7m，厚度D₆＝0.012m。水平钢板14下方采用4根直径25mm，长度为0.5m的竖钢管支撑，竖钢管与水平钢板14之间通过角钢焊接。如图6所示，箱式墙体后壁22与焊接钢梁第一底板9通过直径为377mm，长度L₈＝0.9m的A3钢管20固连。钢管20与焊接钢梁第一底板9通过角钢焊接，与箱式墙体后壁中抗拔钻孔桩延伸主筋30采用焊接连成整体。焊接钢梁底板及腹板与混凝土箱式墙体交接面处均垫二层油毡，作为垫层支撑上部结构。

焊接钢梁间距与抗拔钻孔桩29的间距一致，取为3m。采用I56型工字钢作为横梁支撑焊接钢梁悬臂段，横梁沿码头前沿宽度方向布置，包括长横梁2和短横梁3。长横梁2位于两个焊接钢梁腹板之间，两端分别与两个焊接钢梁的第三腹板16焊接，长度L₉＝2.985m，高度H₆＝0.56m。短横梁3一端与焊接钢梁第三腹板焊接，另一端伸出焊接钢梁，长度L₁₀＝0.985m，高度H₇＝0.56m。焊接钢梁悬臂段长3.3m，每隔1.04m布置一根长横梁2和短横梁3。

焊接钢梁顶板8的上层铺设沥青混凝土，沥青混凝土仅铺设于焊接钢梁顶板8在码头前沿线以内的部分。焊接钢梁顶板8悬臂部分的顶面铺设经防锈处理的钢面板1，钢面板1长度L_z1＝3.3m，宽度B₈＝8m，厚度D₇＝0.012m。面板1钢材采用Q345钢(一种低合金钢材)，为保证自卸车行车安全，在钢面板1上层设护轮坎。沿钢面板1宽度方向设置Q345钢护轮坎31，护轮坎由顶面板12和侧面板13焊接构成，护轮坎长度8m，宽度0.3m，高度0.58m；沿钢面板1长度方向设置Q345钢侧护轮坎32，如图5所示，侧护轮坎由侧护轮坎顶面板4和侧护轮坎侧面板5焊接构成，侧护轮坎长度3m，宽度0.2m，高度0.3m；钢面板1上层铺设沥青混凝土面层6，沥青混凝土面层6宽度B₉＝8m，长度L₁₂＝3m，厚度D₈＝0.08m，顶高程10m。钢面板1与铺设沥青混凝土面层6之间布置直径6mm，长200mm的防滑条7，防滑条7间距200mm呈梅花形布置，以防止钢面板1与沥青混凝土面层6发生相对滑动。为避免结构遭到腐蚀，所有钢材需刷红丹二度防锈漆一层

表1装卸平台上部材料表

以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。