水力插板防风浪桥、施工工艺及设有该桥的高效养殖区的制作方法

本发明涉及海上堤坝和海上桥梁建设技术领域，尤其是涉及一种采用水力插板建设适用于海上水产养殖的水力插板防风浪桥、该风浪桥的施工工艺，还涉及设有该防风浪桥的高效养殖区。

背景技术：

利用海洋建设海上高效养殖区、发展海洋经济是人类社会长久以来一直在进行的一项工作。建设海上高效养殖区必须具备两个条件：一是高效养殖区不能受海洋风浪影响，二是养殖区内的海水必须保持正常流动和交换。为同时满足这两个条件先后出现了多种解决方案，但是终因为受各方面客观条件制约现有技术难以在海洋中大面积开展建设海上高效养殖区的工作。

200612146261.x号和200620080739.9号中国专利申请均给出了建设海上高效养殖区的方案，上述专利存在的主要问题是建设海上高效养殖区都必须建设水力插板透水防潮堤坝，高效养殖区内需要流动的海水只能通过每一块水力插板上预留的透水孔流入海上高效养殖区，由于透水孔的横断面积较小，能够流入海上高效养殖区的海水数量有限，很难满足在大面积养殖区内进行高密度养殖的需要。另一方面每一块水力插板都开设透水孔必然降低水力插板的抗折强度，要保持堤坝的安全稳定又必须增加更多的建设资金，这些情况使建设海上高效养殖区受到了很大限制。

200612146261.x号专利申请给出了一种海上高效养殖区建设方法，该方法是先用水力插板插接形成透水防潮堤坝，然后在堤坝内侧将插入的水力插板作为桩基，其上安装横梁，铺设桥面板，桥面板上绑扎钢筋，形成供行人和车辆行走的海上通道。该种方法建设形成的海上通道存在以下缺点：1）仅通过水力插板顶部绑扎钢筋并浇砼层形成桥面，承载力小；2）一侧为透水防潮堤坝，另一侧为单独为桥桩的建设方式，透水堤坝的透水孔横断面积小，无法满足大面积养殖区内高密度养殖的需要；3）透水堤坝开设海水流动通道也降低了水力插板的抗折强度，保持安全稳定也需要增加工程建设费用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，首先提供一种水力插板防风浪桥，该防风浪桥不仅具有很强的抗负荷能力，且保证了海水养殖区良好的海水流动性，同时还能抵抗海上的任何风浪，其次还提供了上述防风浪桥的施工工艺，该施工工艺首先插接水力插板形成桩基，然后在桩基之间架设支撑梁，最后顶部钢筋绑扎并现浇混凝土形成桥面和防浪墙，桩基之间支撑梁之下形成海水通道，以提供良好的海水养殖环境；最后本发明还提供了一种海上高效养殖区的建设方案，该建设方案中设有上述可抗风浪、抗折能力强的水力插板防风浪桥，为人类社会科学利用海洋资源建设海上高效养殖区创造了极为有利的条件。采用的技术方案是：一种水力插板防风浪桥，包括桥桩，所述桥桩包括至少一组由多块水力插板插接组成的桩基，其特征在于：所述水力插板包括横向梁，所述横向梁的上方设支撑梁，所述支撑梁的上方是水力插板中的钢筋经统一绑扎并现浇筑砼构成的现浇砼桥面；所述防风浪桥还包括位于桥桩迎水端的防浪墙，所述防浪墙与所述现浇砼桥面一体经钢筋绑扎并现浇砼制成；相邻桩基之间、支撑梁之下构成海水流动通道。

为达到抗海上风浪的效果，所述防风浪桥还包括位于桥桩迎水端的防浪墙，所述防浪墙与所述现浇砼桥面一体经钢筋绑扎并现浇砼制成。所述防浪墙顶部高于当地海域的设计高潮位。所述支撑梁底部高度低于当地海域的设计低潮位。

考虑到形成海水流动通道的实际需要，组成所述桩基的水力插板包括一块工字板和多块t字板，所述工字板位于所述桩基端部，所述工字板和/或t字板依次经滑道/滑板连接。

本防风浪桥的施工工艺采用以下步骤：

1）水力插板和支撑梁的设计和预制：根据施工海域的具体情况，设计符合要求的水力插板和支撑梁，并进行预制；

2）桩基的施工：

21）采用水力插板喷射技术在施工海域将端板插接入海底面下一定深度，所述端板迎水面侧的预留钢筋长度不低于防浪墙的高度；

22）邻板的滑板采用喷射切割技术经端板远离迎水面一侧预制的滑道后插接到位，并封闭隔水道后灌注水泥浆；

23）依次插接其他邻板，完成一组桩基的施工；

24）同样方法继续完成其他桩基的施工，相邻桩基之间具有一定间距；

3）将支撑梁两端置于相邻桩基对应的插板上，且由插板的横梁进行支撑，支撑梁之下是海水流动通道；

4）绑扎所有预留钢筋后浇筑混凝土，形成防浪墙和桥面。

本发明还提供了一种高效养殖区，包括适于养殖的海水区域，其特征在于：所述养殖区还包括连接海岸线和人工岛或连接于人工岛之间的水力插板防风浪桥。

防浪墙形成方式为：所述防风浪桥还包括位于桥桩迎水端的防浪墙，所述防浪墙与所述现浇砼桥面一体经钢筋绑扎并现浇砼制成。

为实现高密度化、大规模养殖目的，本海水区域内有养殖用网箱，海底地面养殖有贝类。

本发明的有益效果在于：本防风浪桥通过桥面、防浪墙高度、支撑梁高度和海水流动通道的配合设置消除了任何风浪对海上养殖区的影响，为发展海上高效养殖创造了极为有利条件；本防风浪桥本身是桥，建成之后不影响海水流动同时又解决了行人和车辆交通问题时；没有风浪的海上高效养殖区从根本上防止了海浪冲刷海岸线的问题，保护了国土资源，发展了海洋经济，在控制工程造价缩短建设周期、提高安全稳定性方面占有绝对优势；水力插板防风浪桥连接海上人工岛，为科学合理增加国土资源创造了极为有利条件；本施工工艺在水力插板施工工艺基础上结合本桥的特点进行创新，具有施工工艺简单、工程造价低、易于施工之优点；本高效养殖区与防风浪桥的结合，不仅克服了现有技术中养殖区海水流动性差的问题，而且具有防风浪之效果，为科学利用海洋资源彻底防止海洋灾害提供了典型化示范工程应用案例。

附图说明

附图1是本发明（未设支撑梁）断面结构示意图，附图2是附图1的侧视图，附图3是水力插板滑道结构示意图，附图4是水力插板滑板结构示意图，附图5是本发明断面（包括支撑梁）结构示意图，附图6是支撑梁ⅰ主视图，附图7是附图6的侧视图，附图8是附图6的俯视图，附图9是支撑梁ⅱ结构示意图，附图10是附图9的侧视图，附图11是附图9的俯视图，附图12是附图5的侧视图，附图13是工字板的横断面结构示意图，附图14是最外侧一块t字板的横断面结构示意图，附图15是海上高效养殖区结构示意图，附图16是水力插板建设、并吹填泥沙形成的海上人工岛的工程结构图。

1是水力插板，11是工字板，12是t字板，13是滑道，14是滑板，15是射水管，16是横向梁，2是钢筋，3是支撑梁，31是支撑梁ⅰ，32是支撑梁ⅱ，4是防浪墙，5是海水流动通道，6是现浇砼桥面，7是人工岛围堤，8是抛投石块形成的水下护坡，9是防护层，10是海上人工岛地面，011是冒梁，21是护栏。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

本发明首先公开了一种水力插板防风浪桥，该防风浪桥包括桥桩和防浪墙4，为达到设计宽度，桥桩包括至少一组由多块水力插板插接组成的桩基，两组及以上的桩基中间设一定间隔后规则化横向排列。

如附图1和附图5所示，本防风浪桥所用的水力插板包括横向梁16，横向梁16的上方设支撑梁3，支撑梁3的上方是水力插板中的钢筋经统一绑扎并现浇筑砼构成的现浇砼桥面6。如果本防风浪桥是由两组以上的桩基构成的桥桩，则本现浇砼桥面6对应由构成两组以上桩基的水力插板形成的现浇砼桥面，且支撑梁3架设在两相邻桩基之间，两桩基之间有海水流动通道5。

防浪墙4朝向迎水端，防浪墙4与现浇砼桥面一体整体经钢筋绑扎并现浇砼制成。为实现防风浪目的，防浪墙4至少顶部高于当地海域的设计高潮位，支撑梁3的底部高度低于海水设计低潮位，当然防浪墙4整体高于设计高潮位更好。

本实施例中，每组桩基包括一块横截面为工字形状的工字板11和多块横截面为t字形的t字板12，工字板11位于桩基端部，工字板11与t字板12之间，或者相邻t字板12之间依次经滑道/滑板连接。附图13给出的是工字板11非布置支撑梁处横截面形状，附图14同样给出的也是非布置支撑梁处横截面形状，工字板11的非迎水侧设滑道，对应与之相邻的t字板与之连接侧设滑板，该t字板的另一侧则设滑道，其他t字板依次类推，以达到水力插板插接施工的目的。

滑道/滑板的结构见附图3和附图4，当其中一块水力插板侧边设置成滑板时，与之相连接的相邻水力插板对应部位设置有滑道，水力插板在工程施工中，通过滑板/滑道之间的滑动插接，完成两相邻水力插板之间的连接，以此类推，多块相插接的水力插板组成桥桩。

本发明的水利插板防风浪桥的施工工艺采用以下步骤：

1）水力插板和支撑梁的设计和预制：根据施工海域的具体情况，设计符合要求的水力插板和支撑梁，比如本实施例中给出的工字板11和t字板12，并进行预制；

2）桩基的施工：

21）采用现有技术中的水力插板喷射技术在施工海域将工字板11插接入海底面下一定高度，工字板11迎水面侧的预留绑扎用钢筋的长度不低于防浪墙4的高度；

22）t字板12的滑板采用水力切割技术经工字板11远离迎水面的一侧预制的滑道后插接到位，并封闭隔水道后灌注水泥浆以连接相邻插板；

23）依次插接其他t字板12，完成一组桩基的施工；

24）同样方法继续完成其他桩基的施工，相邻桩基之间具有一定间距；

3）将支撑梁两端置于相邻桩基对应的插板上，且由插板的横梁进行支撑，支撑梁之下形成海水流动通道；

4）绑扎所有预留钢筋后浇筑混凝土，形成防浪墙4和桥面，还可在桥面的另一侧建设护栏21。

本发明还公开了一种高效养殖区，包括适于养殖的海水区域，养殖区包括设置在适于养殖的海水区域中的上述水力插板防风浪桥。

附图15给出的是水力插板防风浪桥连接海上人工岛的一个示例，本防风浪桥连接于陆地与海上人工岛之间，更加确切的说，本桥连接于海上人工岛与海岸线之间，还连接于海上人工岛之间。

结合附图可见，本水力插板防风浪桥一方面作为海上人工岛的交通设施，以解决行人和交通车辆进出人工岛的问题，另一方面借助于防风浪桥的防浪墙4和支撑梁ⅰ31，具有阻挡迎水面海上风浪冲击的有益效果。

作为高效海水养殖区，防风浪桥首先不会影响海水正常流动，能够充分满足海洋中大面积建设高密度养殖区的需要；其次，水力插板建设的防风浪桥能够防止海上风浪的根本原因在于防浪墙的高度高于当地海域的最高海平面，支撑梁底部高度低于当地海域最低海平面，因此能确保任何海上风浪都不能进入海上高效养殖区；最后因为需要阻挡迎水面全部海上风浪的冲击，这种防风浪水力插板桥的桥桩承受海上风浪产生的推力要远远超过其它任何海上交通桥。能够满足这一特殊需要的根本原因是这种桥的每一个桥桩都是由多块水力插板依靠具有世界领先水平的板间连接技术固结形成钢筋砼整体连续墙，也正是有了这种全世界独具特色的桥桩，才能够确保水力插板防风浪桥在承受巨大风浪推力的情况下保持长期安全稳定，为建设海上高效养殖区创造了极其重要的条件。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。