專利名稱：一種用于港口碼頭的空腹式空心方塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于港口碼頭的空腹式空心方塊。
在港口工程碼頭岸壁結(jié)構(gòu)類型中，空心方塊碼頭是最常用的結(jié)構(gòu)型式之一?？障涫娇招姆綁K一般由底板、前壁、后壁、側(cè)壁和中間縱橫隔墻幾部分組成，一般由起重船起吊和安裝，如
圖1示?？招姆綁K碼頭結(jié)構(gòu)因施工速度快、結(jié)構(gòu)整體性好、耐久性好、對(duì)碼頭荷載的適應(yīng)性強(qiáng)而被廣泛采用?？招姆綁K碼頭結(jié)構(gòu)的使用歷史約有半個(gè)世紀(jì)。由于以前的水上運(yùn)輸船舶小，碼頭岸壁的高度不大，再加上受當(dāng)時(shí)的起吊安裝設(shè)備能力的限制，因而空心方塊碼頭岸壁一般分層砌成，即使有不分層的空心方塊，這種空心方塊也是矮小型結(jié)構(gòu)。近10年以來，隨著世界遠(yuǎn)洋運(yùn)輸貨物量的增加，運(yùn)輸船舶也逐步大型化，碼頭結(jié)構(gòu)也越來越大型化，空心方塊碼頭最大岸壁高度已超過25m。這么高大的岸壁當(dāng)然要求大的空心方塊，而且基本上是空心方塊和卸荷板(用來降低墻后土體產(chǎn)生的土壓力)配套使用，這種大型空心方塊配套卸荷板的碼頭結(jié)構(gòu)在大型碼頭工程中已成為一種成熟有效的搭配模式。正因?yàn)榇笮涂招姆綁K由小型發(fā)展而來，因而小型空心方塊構(gòu)造的一些習(xí)慣做法基本上也延續(xù)至今。經(jīng)過分析，空心方塊的主要作用是擋土而形成岸壁，大型空心方塊還需支承其上部的卸荷板，因而空心方塊構(gòu)造中必不可少的部分是前壁，底板用來調(diào)整基床應(yīng)力及保證方塊內(nèi)填料全部參加抗傾工作也宜保留，大型空心方塊上端還需有卸荷板“支架”，其他構(gòu)件如后壁、側(cè)壁和縱橫隔墻都不屬于必備部分，因而可以簡化甚至取消。傳統(tǒng)的空心方塊也有將方塊隔墻局部“空腹”，但空腹率小，而且從未出現(xiàn)過將側(cè)壁及壁空腹甚至取消的空心方塊(板或墻平面上是實(shí)體為實(shí)腹，平面上有較大面積被掏空稱為空腹)。實(shí)腹式空心方塊和空腹式空心方塊相比，有其明顯的不足之處1、實(shí)腹式空心方塊鋼筋混凝土材料用量大；2、因?yàn)閷?shí)腹結(jié)構(gòu)重量大，所以在外形尺寸一定的情況下，對(duì)起吊、運(yùn)輸及安裝設(shè)備的要求高，特別是對(duì)起吊設(shè)備的起吊能力的要求高；或者是在起吊能力一定的情況下，實(shí)腹結(jié)構(gòu)外形尺寸不宜做大，導(dǎo)致在碼頭工程施工中預(yù)制、運(yùn)輸及安裝的空心方塊件數(shù)增加；3、以上兩點(diǎn)均會(huì)導(dǎo)致碼頭工程的投資增加及施工期延長。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種省材料、省工時(shí)、且安裝方便的用于港口碼頭的空腹式空心方塊。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的一種用于港口碼頭的空腹式空心方塊，由底板和在底板上的前壁、后壁、側(cè)壁、橫隔墻、縱隔墻組成，前壁和后壁之間連接兩塊側(cè)壁和位于兩塊側(cè)壁之間的橫隔墻，位于前壁和后壁之間的縱隔墻與兩塊側(cè)壁和橫隔墻相連接，其特征在于兩側(cè)壁和橫隔墻的中間位置上設(shè)有開口，該開口面積占整個(gè)壁墻的15-40％；縱隔墻從底板起的高度不少于2米；后壁分為上后壁和下后壁，上后壁和下后壁的高度分別不少于3米和2米。
本實(shí)用新型比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)省鋼筋混凝土15-25％減少空心方塊構(gòu)件數(shù)15-25％方塊單項(xiàng)工程工期縮短15-25％節(jié)約方塊單項(xiàng)工程投資15-25％2、運(yùn)輸及安裝方便。
圖1、實(shí)腹式空心方塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2、為本實(shí)用新型具體的一種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3、為本實(shí)用新型具體的一種實(shí)施方案的應(yīng)用示意圖。
如圖2所示的本實(shí)用新型的一種用于港口碼頭的空腹式空心方塊，由底板1和在底板1上的前壁2、后壁3、側(cè)壁4、橫隔墻5、縱隔墻6組成，前壁2和后壁3之間連接兩塊側(cè)壁4和位于兩塊側(cè)壁4之間的橫隔墻5，位于前壁2和后壁3之間的縱隔墻6與兩塊側(cè)壁4和橫隔墻5相連接，兩側(cè)壁4和橫隔墻5的中間位置上設(shè)有開口，該開口面積占整個(gè)壁墻的35％；縱隔墻6從底板起的高度為3米；后壁3分為上后壁31和下后壁32，上后壁31和下后壁32的高度分別為3米和2米。
實(shí)腹式空心方塊為何可以改進(jìn)為空腹式呢？主要原理是與空心方塊各組成部分的內(nèi)力計(jì)算模式及構(gòu)造要求有關(guān)。下面結(jié)合
圖1進(jìn)行分析各構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算及構(gòu)造要求來說明空腹的原理。
前壁(2)前壁(2)是用來擋土形成岸壁的必須構(gòu)件，因此不可空腹。前壁(2)的內(nèi)力計(jì)算模式與底板(1)及橫隔墻(5)和側(cè)壁(4)直接相關(guān)。底板以上1.5L(L為側(cè)壁橫隔間距)的前壁按三邊固定，一邊簡支的單孔板計(jì)算，1.5L以上的前壁內(nèi)力計(jì)算按兩端固定的連續(xù)板或單跨板計(jì)算，因此，對(duì)前壁(2)而言，側(cè)壁(4)和橫隔墻(5)起支承及固結(jié)作用，因此必不可少。但必不可少不等于不可空，保留適當(dāng)?shù)倪B接部分并不影響其對(duì)前壁(2)的固結(jié)或支承作用，沒有改變前壁內(nèi)力計(jì)算的模式及跨度，因此側(cè)壁(4)和橫隔墻(5)可空腹。
側(cè)壁(4)側(cè)壁(4)并不受水平力的作用，它的作用為固定前壁和底板以及承受吊孔垂直作用力，因此，除用來固定前壁、底板以及承受吊孔作用力的周邊部分必不可少之外，中間部分從構(gòu)造及受力要求來說可以空腹。
底板(1)底板的箱格應(yīng)按四邊固定的單孔板計(jì)算，底板的懸壁部分按懸臂計(jì)算，因此，對(duì)底板而言，前壁、后壁、縱橫隔墻、側(cè)壁均必不可少，否則會(huì)影響底板的內(nèi)力計(jì)算模式或內(nèi)力值，但底板所需的僅為能夠起固定作用的連接部分的2-3m，其余部分可以挖除。
后壁(3)后壁同樣不受水平力作用，只需下端的2-3m用來固定底板以及上端2-3m用來支承卸荷板，因此后壁中腹可以全部取消。
橫隔墻(5)橫隔墻不受水平力作用也不受垂直力作用，僅因?yàn)樾栌脕砉潭ㄇ氨?、底板以及支承后壁上端部分，從?gòu)造上必不可少。同樣道理，只需連接部分的2-3m墻來固定前壁、底板及支承后壁上端即可，其余可以挖除。
縱隔墻(6)縱隔墻不受水平力及垂直力，也是因?yàn)樗怯脕砉潭ǖ装宓囊粋€(gè)支座，因而必不可少，但也只需和底板相連的2-3m高，其余部分可以挖除。
從上面的分析可以看出，空腹式空心方塊的各構(gòu)件的受力計(jì)算模式并沒有因?yàn)槟承?gòu)件的空腹而變化，方塊的整體性沒有受到影響，同時(shí)也滿足構(gòu)造上的要求，“空腹”空掉的是多余的部分。
圖3所舉的實(shí)例為一帶卸荷板的空腹式空心方塊碼頭斷面圖。從圖中可以看出，空心方塊碼頭結(jié)構(gòu)由拋石基床(10)、空心方塊、卸荷板(8)、現(xiàn)澆胸墻(9)等四部分組成。其中的空心方塊為碼頭結(jié)構(gòu)中的核心部分，也是占投資及工期份額最大的構(gòu)件，由于空腹技術(shù)的采用，將使碼頭工程的投資及工期明顯降低。一般來說，空腹空心方塊適合于應(yīng)用于大型碼頭結(jié)構(gòu)之中(中小型碼頭中應(yīng)用空腹空心方塊不一定經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榉霰诮Y(jié)構(gòu)應(yīng)用于中小型碼頭中會(huì)更節(jié)省)，而且應(yīng)具備有較大起吊能力(一般為500t)的起吊設(shè)備。另外，空腹空心方塊碼頭的倒濾井做法類似于扶壁碼頭做法，碼頭的封頭段最端頭的一個(gè)空心方塊應(yīng)將外側(cè)側(cè)壁做成實(shí)腹型以滿足封住填料的要求。
從斷面圖中可以看出，空腹式空心方塊碼頭可以達(dá)到和實(shí)腹式空心方塊一樣的使用效果，但可以明顯地節(jié)省材料及節(jié)省工期。
權(quán)利要求1.一種用于港口碼頭的空腹式空心方塊，由底板(1)和在底板(1)上的前壁(2)、后壁(3)、側(cè)壁(4)、橫隔墻(5)、縱隔墻(6)組成，前壁(2)和后壁(3)之間連接兩塊側(cè)壁(4)和位于兩塊側(cè)壁(4)之間的橫隔墻(5)，位于前壁(2)和后壁(3)之間的縱隔墻(6)與兩塊側(cè)壁(4)和橫隔墻(5)相連接，其特征在于兩側(cè)壁(4)和橫隔墻(5)的中間位置上設(shè)有開口，該開口面積占整個(gè)壁墻的15-40％；縱隔墻(6)從底板起的高度不少于2米；后壁(3)分為上后壁(31)和下后壁(32)，上后壁(31)和下后壁(32)的高度分別不少于3米和2米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種由底板和在底板上的前壁、后壁、側(cè)壁、橫隔墻、縱隔墻組成的用于港口碼頭的空腹式空心方塊,在兩側(cè)壁和橫隔墻的中間位置上設(shè)有開口,該開口面積占整個(gè)壁墻的15—40%;縱隔墻從底板起的高度不少于2米,后壁分為上后壁和下后壁,上后壁和下后壁的高度分別不少于3米和2米,這樣的空心方塊為碼頭整個(gè)工程節(jié)省大量材料、工時(shí),且?guī)戆惭b方便。
文檔編號(hào)E02B3/14GK2509228SQ0125769
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者熊翱 申請(qǐng)人:熊翱