一種消能式沉箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及港口、海岸工程領(lǐng)域，尤其涉及一種消能式沉箱。
【背景技術(shù)】
[0002]沉箱屬于傳統(tǒng)港口工程結(jié)構(gòu)形式，在防波堤、碼頭、護(hù)岸等港口、海岸工程中應(yīng)用廣泛。近年來，隨著港口和海岸工程建設(shè)的迅速發(fā)展，在浪大、水深、流急的外海水域建造港工建筑物越來越普遍，因此，對沉箱的結(jié)構(gòu)要求也越來越高?，F(xiàn)有技術(shù)中沉箱通常采用傳統(tǒng)的直墻式結(jié)構(gòu)，沉箱前壁為不透水直立墻，能夠滿足工程建設(shè)的基本需求，但是仍舊存在結(jié)構(gòu)前波浪反射大、受力大、結(jié)構(gòu)前海床易沖刷等問題，同時當(dāng)波高較大而結(jié)構(gòu)前水深又相對較小時，波浪可能破碎而使結(jié)構(gòu)物遭受強(qiáng)烈的沖擊作用，導(dǎo)致沉箱所受的波浪力急劇增大且消浪效果欠佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種消能式沉箱，解決現(xiàn)有技術(shù)中沉箱所受的波浪力大且消浪效果欠佳的缺陷，實現(xiàn)減少沉箱所受的波浪力并提高消浪效果。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種消能式沉箱，包括沉箱本體，其特征在于，所述沉箱本體為頂部敞口的方形箱體，所述沉箱本體內(nèi)部預(yù)制前格艙和后格艙，所述前格艙的底部填充有塊石，所述后格艙內(nèi)部填砂，所述前格艙前壁的上沿中部設(shè)有開口，所述前格艙內(nèi)傾斜設(shè)置一方形的消浪板，所述消浪板的兩側(cè)邊與所述前格艙的內(nèi)側(cè)壁自然搭接，所述消浪板的低端部與設(shè)有所述開口的前壁搭接，所述消浪板的高端部與所述前壁的對立面?zhèn)缺诖罱印?br>[0005]進(jìn)一步的，所述前格艙前壁上的開口為方形，所述開口的寬度小于所述前格艙前壁的寬度，所述開口的高度小于所述前格艙前壁的高度。
[0006]進(jìn)一步的，所述塊石的上部為水平面，所述水平面低于所述前格艙前壁開口的底邊，所述消浪板的低端部擱置在所述塊石上。
[0007]進(jìn)一步的，所述消浪板與所述塊石的上部水平面之間的夾角為30° — 45°。
[0008]進(jìn)一步的，所述消浪板上開設(shè)有消浪槽。
[0009]進(jìn)一步的，所述消浪槽為均勻排列的圓形透孔或方形透孔。
[0010]進(jìn)一步的，所述消浪槽的總面積占所述消浪板面積的10% — 20%。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和積極效果:
本發(fā)明提供的消能式沉箱，通過沉箱本體前格艙前壁的上沿中部設(shè)有開口，開口位于水位變動區(qū)域，使得海水可以自由進(jìn)出沉箱本體，有效減小結(jié)構(gòu)所受的波浪力；通過消浪板上開設(shè)消浪槽，可以造成波浪紊動消能，減少波浪反射；消浪板自然擱置在前格艙的內(nèi)部，靠自身重力穩(wěn)定，開口以下部位填充有塊石，增加整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，消浪板的低端部擱置在塊石上，并與帶開口的前格艙前壁搭接，可通過調(diào)節(jié)消浪板的傾斜角度來控制波浪反射程度，在一定程度上節(jié)省建造時間和使用空間，并且能降低沉箱前的波浪反射，有助于船舶通航、靠泊，并抑制結(jié)構(gòu)前海床沖刷，還能夠減小結(jié)構(gòu)承受的水平波浪力，并同時在結(jié)構(gòu)水平波浪力和垂直波浪力之間產(chǎn)生一個明顯的相位差，間接降低了結(jié)構(gòu)的垂直力，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，總體上實現(xiàn)了減少沉箱所受的波浪力并提高了消浪效果。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種消能式沉箱實施例的立體圖；
圖2為圖1的A-A向剖視圖；
圖3為本發(fā)明消能式沉箱整體結(jié)構(gòu)物實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]參見圖1、圖2，本實施例一種消能式沉箱的實施例，包括沉箱本體1，沉箱本體I為頂部敞口的方形箱體，沉箱本體I內(nèi)部預(yù)制前格艙2和后格艙3，在前格艙2的底部填充有塊石4，在后格艙3內(nèi)部填砂。在前格艙2前壁的上沿中部設(shè)有開口 11，在前格艙2內(nèi)傾斜設(shè)置一方形的消浪板5，消浪板5的兩側(cè)邊與所述前格艙2的內(nèi)側(cè)壁自然搭接，所述消浪板5的低端部與設(shè)有開口 11的前壁搭接，所述消浪板5的高端部與所述前格艙3前壁的對立面?zhèn)缺诖罱?。沉箱本體后格艙3的墻壁不開孔。
[0015]具體的，本實施例消能式沉箱是由鋼筋混凝土筑成，通過沉箱本體前格艙2的前壁上沿中部設(shè)有方形開口 11，方形開口 11的寬度小于所述前格艙前壁的寬度，方形開口 11的高度小于所述前格艙前壁的高度。
[0016]方形開口 11位于水位變動區(qū)域，使得海水可以自由進(jìn)出沉箱本體1，有效減小結(jié)構(gòu)所受的波浪力；通過消浪板5上開設(shè)消浪槽31，可以造成波浪紊動消能，減少波浪反射；消浪板5自然擱置在沉箱本體I的內(nèi)部，靠自身重力穩(wěn)定，方形開口 11以下部位填充有塊石4，增加整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，消浪板5的低端部擱置在塊石4上，并與帶方形開口 11的前壁搭接，可通過調(diào)節(jié)消浪板5的傾斜角度來控制波浪反射程度，在一定程度上節(jié)省建造時間和使用空間，并且能降低沉箱前的波浪反射，有助于船舶通航、靠泊，并抑制結(jié)構(gòu)前海床沖刷，還能夠減小結(jié)構(gòu)承受的水平波浪力，并同時在結(jié)構(gòu)水平波浪力和垂直力之間產(chǎn)生一個明顯的相位差，間接降低了結(jié)構(gòu)的垂直力，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，總體上實現(xiàn)了減少沉箱所受的波浪力并提高了消浪效果。
[0017]基于以上技術(shù)方案，塊石4上部的水平面略低于開口 11的底邊，消浪板5的低端部落在塊石4上，使得不影響海水通過開口 11自由進(jìn)出沉箱本體1，同時起到了消浪作用。
[0018]其中，消浪板5與塊石4的上部水平面之間的夾角為30° — 45°，工作人員可以根據(jù)實際狀況調(diào)整前壁開口 11的大小和消浪板5的傾斜角度對波浪進(jìn)行最大程度的消能。
[0019]具體而言，消浪槽31為均勻排列的圓形透孔或者方形透孔，提高了水體交換能力，保證了消浪板5所受的波浪力均勻，消浪槽31的總面積占消浪板5面積的10% — 20%，操作人員可以根據(jù)需要和實際情況控制消浪槽31的數(shù)量和開孔大小，有效減少波浪反射，達(dá)到消浪最佳效果。
[0020]本發(fā)明消能式沉箱可以是圖1所示的單體結(jié)構(gòu)，也可沿長度方向延伸出多個并列的前格艙2和后格艙3的連體結(jié)構(gòu)。
[0021]如圖3所示，將若干本發(fā)明預(yù)制好的消能式沉箱連體結(jié)構(gòu)，整齊排列堆放即可組合成沉箱整體結(jié)構(gòu)物，構(gòu)造簡單，節(jié)省建造時間和使用空間。
[0022]基于以上技術(shù)方案，施工的時候，首先將預(yù)制好的消能式沉箱放置在工程要求的位置，然后在沉箱本體前格艙2的內(nèi)部填充塊石4，之后將消浪板5吊裝放置到前格艙2內(nèi)，再在沉箱本體后格艙3內(nèi)填砂，并進(jìn)行后續(xù)施工。后格艙3內(nèi)填砂，可以增加沉箱整體結(jié)構(gòu)物的重量，使之達(dá)到工程要求的深度，同時由于砂的價格便宜，能夠節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。
[0023]具體的，沉箱本體前隔艙2和后格艙3的上部敞口開放，可進(jìn)行上部胸墻的施工，用作建碼頭等結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
[0024]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種消能式沉箱，包括沉箱本體，其特征在于，所述沉箱本體為頂部敞口的方形箱體，所述沉箱本體內(nèi)部預(yù)制前格艙和后格艙，所述前格艙的底部填充有塊石，所述后格艙內(nèi)部填砂，所述前格艙前壁的上沿中部設(shè)有開口，所述前格艙內(nèi)傾斜設(shè)置一方形的消浪板，所述消浪板的兩側(cè)邊與所述前格艙的內(nèi)側(cè)壁自然搭接，所述消浪板的低端部與設(shè)有所述開口的前壁搭接，所述消浪板的高端部與所述前壁的對立面?zhèn)缺诖罱印?br>2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消能式沉箱，其特征在于，所述前格艙前壁上的開口為方形，所述開口的寬度小于所述前格艙前壁的寬度，所述開口的高度小于所述前格艙前壁的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消能式沉箱，其特征在于，所述塊石的上部為水平面，所述水平面低于所述前格艙前壁開口的底邊，所述消浪板的低端部擱置在所述塊石上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消能式沉箱，其特征在于，所述消浪板與所述塊石的上部水平面之間的夾角為30° — 45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消能式沉箱，其特征在于，所述消浪板上開設(shè)有消浪槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消能式沉箱，其特征在于，所述消浪板上開設(shè)有消浪槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的消能式沉箱，其特征在于，所述消浪槽為均勻排列的圓形透孔或方形透孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消能式沉箱，其特征在于，所述消浪槽的總面積占所述消浪板面積的10%—20% ο
【專利摘要】本發(fā)明提供一種消能式沉箱，包括沉箱本體，其特點是：所述沉箱本體頂部敞口，內(nèi)部預(yù)制前、后格艙，前格艙底部填充有塊石，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，后格艙內(nèi)部填砂。在前格艙前壁的上沿中部設(shè)有開口，前格艙內(nèi)傾斜設(shè)置一方形消浪板，消浪板的兩側(cè)與沉箱本體的內(nèi)側(cè)壁自然搭接，消浪板的低端部與設(shè)有開口的前壁搭接，高端部與前壁的對立面?zhèn)缺诖罱?。消浪板自然擱置在前格艙的內(nèi)部，靠自身重力穩(wěn)定。海水可以自由進(jìn)出沉箱本體，有效降低沉箱前的波浪反射，減小結(jié)構(gòu)承受的水平波浪力。海水通過消浪板進(jìn)入沉箱本體，給沉箱本體以向下的動水壓力，在結(jié)構(gòu)水平波浪力和垂直力之間產(chǎn)生一個明顯的相位差，間接降低了結(jié)構(gòu)的垂直力，提高了消浪效果。
【IPC分類】E02B8-06, E02D23-00
【公開號】CN104746524
【申請?zhí)枴緾N201510138583
【發(fā)明人】劉勇, 李華軍, 劉曉, 梁丙臣, 李玉成
【申請人】中國海洋大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月27日