具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的制作方法
【专利摘要】一种具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，斜坡式沉箱体上有复数个支撑桩孔，支撑桩孔内有支撑斜坡式沉箱体的支撑桩，支撑桩穿过海底软土层插入到海底的承力层内，斜坡式沉箱体的底板下面有插入海底泥面之下的下插箱，下插箱为下部开口倒扣的方形箱体，支撑桩及下插箱提高了斜坡式沉箱的垂直及水平方向的负载力，防波堤不会产生沉降或变形，达到使用要求，免去防波堤基础的处理工作，减小了基础处理的成本，沉箱的稳定性更好，建筑材料用量少，施工效率高，制造成本低，投资少，建设周期短，特别适用于在软土基础上建造防波堤。
【专利说明】具有支撑粧及下插箱的斜坡式沉箱防波堤
【技术领域】
[0001] 本发明涉及港口水工建筑物领域。
【背景技术】
[0002] 防波堤是港口重要的水工建筑物，用于防御波浪对港域的侵袭，保证港口有平稳 的水域，便于船舶停靠系泊，顺利进行货物装卸作业和上下旅客。随着世界经济的发展和贸 易的增长，优良港湾被开发殆尽，新建港口不得不向环境恶劣的海域发展，在水深浪大、地 质复杂的海域建设港口防波堤是必然的趋势，建设港口的防波堤，成本高，投资大。
[0003] 为降低成本， 申请人:申请了申请号为201320547875. 4,名称为斜坡式沉箱防波堤 的专利。权利要求的内容主要是，由复数个斜坡式沉箱体纵向组成斜坡式沉箱防波堤，斜坡 式沉箱体为钢筋混凝土箱形结构，包括位于下部的沉箱体水平底板、复数个沉箱体横向垂 直壁、复数个沉箱体纵向垂直壁，斜坡式沉箱体的顶部是由防波堤海侧向防波堤港侧升高 的沉箱体堤顶斜坡面，沉箱体堤顶斜坡面的斜度在1 : 3至1 : 1之间，沉箱体堤顶斜坡面 的高度为1至4倍波高。
[0004] 斜坡式沉箱防波堤具有现有斜坡式抛石防波堤的优点，波浪在斜坡沉箱面上发生 破碎，大部分波能在斜坡面的行进过程中被吸收和耗散，波浪反射小，稳定性高，又避免了 现有斜坡式抛石防波堤的防波堤断面大，防波堤抛石材料用量多，特别是水深较大时，随水 深的增加防波堤抛石材料会极大增加，使成本增加的缺点。
[0005] 斜坡式沉箱防波堤采用钢筋混凝土沉箱做堤身，混凝土的使用效率高强度好，箱 形的混凝土沉箱有较高的整体强度，与斜坡式防波堤相比，建筑材料用量较少，混凝土沉箱 在陆上整体制造，施工方便，制造成本低。
[0006]为使斜坡式沉箱防波堤在海上有较高的稳定性，需要斜坡式沉箱有较大的质量， 较大的质量负载又会使防波堤产生沉降和变形，斜坡式沉箱防波堤必需有坚固及承载力高 的基础来支撑。在沿海多为软土基础的海底，软土基础为稀泥状，承载能力极低，在软土基 础上建造防波堤，首先要挖掉淤泥层，然后换填砂或石块，做成坚固的基础，基础工程量大， 成本高。
[0007] 斜坡式沉箱防波堤结构的基础成本高、投资大，不能满足经济发展和建设的需要。 特别是在软土基础的浅海区域建造防波堤就更加困难，软土基础的处理费工费料，造价极 商。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波 堤，对斜坡式沉箱防波堤进一步的改进。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种由复数个具有支撑桩及 下插箱的斜坡式沉箱体纵向组成具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，斜坡式沉箱体 为钢筋混凝土箱形结构，斜坡式沉箱体的顶部是由防波堤海侧向防波堤港侧升高的沉箱体 堤顶斜坡面，斜坡式沉箱体的海侧及港侧箱壁的内壁上有复数个支撑桩孔，支撑桩孔是由 平行的双层纵向壁及与其垂直的横向壁构成的方形通孔，支撑桩孔内有支撑斜坡式沉箱体 的支撑桩，支撑桩穿过海底软土层插入到海底的承力层内，支撑桩孔与支撑桩之间留有间 隙，在间隙内充填将支撑桩和斜坡式沉箱体连结固定的连结固定混凝土，支撑桩孔的顶部 有封堵支撑桩的支撑桩封堵块，斜坡式沉箱体的底板下面有插入海底泥面之下的下插箱， 下插箱为下部开口倒扣的方形箱体，箱体四周有垂直方向的下插箱箱体外壁，箱体内有复 数条增加下插箱箱体强度及刚度的垂直方向的下插箱加强筋壁。
[0010] 所述的支撑桩是圆形或方形截面的钢筋混凝土桩。
[0011] 所述的单排的复数个支撑桩孔与支撑桩位于斜坡式沉箱体的港侧箱壁内壁上的 垂直方向上。
[0012] 所述的双排的支撑桩孔与支撑桩位于斜坡式沉箱体的港侧箱壁内壁上及海侧箱 壁内壁上的垂直方向上。
[0013] 所述的单排的复数个支撑桩孔与支撑桩位于斜坡式沉箱体的港侧箱壁内壁上，支 撑桩孔与支撑桩由港侧向海侧倾斜。
[0014] 所述的双排的支撑桩孔与支撑桩位于斜坡式沉箱体的港侧箱壁及海侧箱壁内壁 上，在港侧箱壁上复数个支撑桩孔与支撑桩由港侧向海侧倾斜，在海侧箱壁上的复数个支 撑桩孔与支撑桩位于港侧箱壁内壁上的垂直方向上。
[0015] 本发明的有益效果是：由于免去了防波堤基础的处理工作，减小了基础处理的成 本，施工效率高，建筑材料用量少，制造成本低，投资少，建设周期短，特别适用于在软土基 础上建造防波堤。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 1.图1是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第一种实施例的横断面剖 视图。
[0017] 2?图2是图1的K向视图。
[0018] 3?图3是图1的A-A剖视图。
[0019] 4.图4是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第二种实施例的横断面剖 视图。
[0020] 5?图5是图4的B-B-剖视图。
[0021] 6.图6是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第三种实施例的横断面剖 视图。
[0022] 7?图7是图6的H向视图。
[0023] 8?图8是图6的C-C-剖视图。
[0024] 9.图9是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第四种实施例的横断面剖 视图。
[0025] 10?图10是图9的D-D剖视图。
[0026] 在图中：
[0027] 1.斜坡式沉箱体 2.沉箱体堤顶斜坡面
[0028] 3.支撑桩孔 4.支撑桩
[0029] 5.连结固定的混凝土 6.支撑桩封堵块
[0030] 7.底板 8.下插箱
[0031] 9.箱体外壁 10.加强筋壁
[0032] 11?海底泥面 12?平均海平面
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：图1是具有支撑桩及 下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第一种实施例的横断面剖视图。图2是图1的K向视图。图 3是图1的A-A剖视图。图4是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第二种实施例 的横断面剖视图。图5是图4的B-B-剖视图。图6是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱 防波堤的第三种实施例的横断面剖视图。图7是图6的H向视图。图8是图6的C-C-剖 视图图7是具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第四种实施例的横断面剖视图。图 10是图9的D-D剖视图。
[0034] 在图中，由复数个具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱体1纵向组成具有支撑桩及 下插箱的斜坡式沉箱防波堤，斜坡式沉箱体1为钢筋混凝土箱形结构，斜坡式沉箱体1的顶 部是由防波堤海侧向防波堤港侧升高的沉箱体堤顶斜坡面2,斜坡式沉箱体1的海侧及港 侧箱壁的内壁上有复数个支撑桩孔3,支撑桩孔3是由平行的双层纵向壁及与其垂直的横 向壁构成的方形通孔，支撑桩孔3内有支撑斜坡式沉箱体1的支撑桩4,支撑桩4穿过海底 软土层插入到海底的承力层内，支撑桩孔3与支撑桩4之间留有间隙，在间隙内充填将支撑 桩4和斜坡式沉箱体1连结固定的连结固定混凝土 5,支撑桩孔3的顶部有封堵支撑桩4的 支撑桩封堵块6,斜坡式沉箱体1的底板7下面有插入海底泥面之下的下插箱8,下插箱8 为下部开口倒扣的方形箱体，箱体四周有垂直方向的下插箱箱体外壁9,箱体内有复数条增 加下插箱箱体强度及刚度的垂直方向的下插箱加强筋壁10。支撑桩4是圆形或方形截面的 钢筋混凝土桩。
[0035] 在斜坡式沉箱上增加了复数个支撑桩，支撑桩打入海底的承力层内，极大的提高 了斜坡式沉箱的垂直与水平方向的负载力，可直接将斜坡式沉箱放置与海底泥面上，由于 支撑桩的支撑，防波堤不会产生沉降或变形，达到使用要求。为进一步提高斜坡式沉箱防波 堤的稳定性，在斜坡式沉箱底部的下面增加下插箱，下插箱为下部开口倒扣的方形箱体，向 下插入海底泥面之下，下插箱的箱壁包裹海底泥沙，使斜坡式沉箱体的质量大增，成为斜坡 式沉箱体稳定坚实的基础座，抗海浪冲击性能好，提高了稳定性。
[0036] 沉箱体堤顶斜坡面2是由复数个倾斜横向梁和复数个水平纵向梁构成的逐步升 高的斜坡式格删面，斜坡式格删面的格删孔与沉箱体内部连通，斜坡式沉箱在海上定位下 沉后，通过格删孔向斜坡式沉箱内灌入泥砂、石块，增加沉箱的质量及稳定性。沉箱体堤顶 沉箱体堤顶斜坡面2也可采用粗糙面式、台阶式等。
[0037] 图1、图2、图3表示具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第一种实施例。单 排的复数个支撑桩孔3与支撑桩4位于斜坡式沉箱体1的港侧箱壁内壁上的垂直方向上。 由于只有单排直桩及下插箱，支撑力相对较偏较小，用于海况较好海域。
[0038] 图4、图5表示具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第二种实施例。双排的 支撑桩孔与支撑桩位于斜坡式沉箱体的港侧箱壁内壁上及海侧箱壁内壁上的垂直方向上。 有双排直桩及下插箱，支撑力相对较强较好，能承受强海浪冲击，用于海况较差海域，由于 海侧的支撑桩位于海面以下，打桩相对困难。
[0039] 图6、图7、图8表示具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第三种实施例。单 排的复数个支撑桩孔3与支撑桩4位于斜坡式沉箱体1的港侧箱壁内壁上，支撑桩孔3与 支撑桩4由港侧向海侧倾斜。由港侧向海侧倾斜的倾斜桩，能更好的承受强海浪冲击，但倾 斜桩打桩困难。
[0040] 图9、图10表示具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤的第四种实施例。双排 的支撑桩孔3与支撑桩4位于斜坡式沉箱体1的港侧箱壁及海侧箱壁内壁上，在港侧箱壁 上复数个支撑桩孔3与支撑桩4由港侧向海侧倾斜，在海侧箱壁上的复数个支撑桩孔3与 支撑桩4位于港侧箱壁内壁上的垂直方向上。由于有双排支撑桩及下插箱，且港侧支撑桩 为倾斜桩，支撑力极强，能承受极强的海浪冲击，用于海况极差海域。
[0041] 附图4为摘要附图，未说明件号11为海底泥面，件号12为平均海平面。
[0042] 本发明的优点是：在斜坡式沉箱上增加了复数个支撑桩，支撑桩打入海底的承力 层内，极大的提高了斜坡式沉箱的垂直与水平方向的负载力，在斜坡式沉箱底部的下面增 加下插箱，下插箱为下部开口倒扣的方形箱体，向下插入海底泥面之下，下插箱的箱壁包裹 海底泥沙，使斜坡式沉箱体的质量大增，成为斜坡式沉箱体稳定坚实的基础座，抗海浪冲击 性能好，提高了稳定性。由于具有支撑桩及下插箱，可直接将斜坡式沉箱放置与海底泥面 上，防波堤不会产生沉降或变形，达到使用要求，免去防波堤基础的处理工作，减小了基础 处理的成本，沉箱的稳定性更好，具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，建筑材料用量 少，施工效率高，制造成本低，投资少，建设周期短，特别适用于在软土基础上建造防波堤。
【权利要求】
1. 一种由复数个具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱体（1)纵向组成具有支撑桩及下 插箱的斜坡式沉箱防波堤，斜坡式沉箱体（1)为钢筋混凝土箱形结构，斜坡式沉箱体（1)的 顶部是由防波堤海侧向防波堤港侧升高的沉箱体堤顶斜坡面（2)，其特征是：斜坡式沉箱 体（1)的海侧及港侧箱壁的内壁上有复数个支撑桩孔（3)，支撑桩孔（3)是由平行的双层纵 向壁及与其垂直的横向壁构成的方形通孔，支撑桩孔（3)内有支撑斜坡式沉箱体（1)的支 撑桩（4)，支撑桩（4)穿过海底软土层插入到海底的承力层内，支撑桩孔（3)与支撑桩（4) 之间留有间隙，在间隙内充填将支撑桩（4)和斜坡式沉箱体（1)连结固定的连结固定混凝 土（5)，支撑桩孔（3)的顶部有封堵支撑桩（4)的支撑桩封堵块（6)，斜坡式沉箱体（1)的 底板（7)下面有插入海底泥面之下的下插箱（8)，下插箱（8)为下部开口倒扣的方形箱体， 箱体四周有垂直方向的下插箱箱体外壁（9)，箱体内有复数条增加下插箱箱体强度及刚度 的垂直方向的下插箱加强筋壁（10)。
2. 根据权利要求1所述的具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，其特征是：支撑 桩（4)是圆形或方形截面的钢筋混凝土桩。
3. 根据权利要求1所述的具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，其特征是：单排 的复数个支撑桩孔（3)与支撑桩（4)位于斜坡式沉箱体（1)的港侧箱壁内壁上的垂直方向 上。
4. 根据权利要求1所述的具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，其特征是：双排 的支撑桩孔（3)与支撑桩（4)位于斜坡式沉箱体（1)的港侧箱壁内壁上及海侧箱壁内壁上 的垂直方向上。
5. 根据权利要求1所述的具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，其特征是：单排 的复数个支撑桩孔（3)与支撑桩（4)位于斜坡式沉箱体（1)的港侧箱壁内壁上，支撑桩孔 (3)与支撑桩（4)由港侧向海侧倾斜。
6. 根据权利要求1所述的具有支撑桩及下插箱的斜坡式沉箱防波堤，其特征是：双排 的支撑桩孔（3)与支撑桩（4)位于斜坡式沉箱体（1)的港侧箱壁及海侧箱壁内壁上，在港 侧箱壁上复数个支撑桩孔（3)与支撑桩（4)由港侧向海侧倾斜，在海侧箱壁上的复数个支 撑桩孔（3)与支撑桩（4)位于港侧箱壁内壁上的垂直方向上。
【文档编号】E02D27/16GK104514209SQ201310467450
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】刘东华, 刘红静 申请人:刘红静