一種分層式潛堤的制作方法

本發(fā)明涉及港口、海岸工程領(lǐng)域，具體涉及一種分層式潛堤。

背景技術(shù)：

潛堤是一種常用的護岸工程建筑物，其堤頂在設(shè)計高水位時淹沒于水下，在設(shè)計低水位時可以露出水面。潛堤具有反射和消減入射波能量等功能，可降低波浪對近岸建筑以及岸線的破壞且不影響海岸景觀，因而被廣泛地應(yīng)用于護岸、保灘促淤、圍海造田以及施工導流等近海工程項目中。

傳統(tǒng)的拋石潛堤頂面以及上層部位于波浪能較為集中的區(qū)域，其所受的波浪荷載較大，是主要消浪部位，需要采用較大的護面結(jié)構(gòu)，施工復雜且消浪效果不理想。在風暴潮等極端波況下易發(fā)生掏空現(xiàn)象而倒塌破壞。拋石潛堤下層部位主要起支撐作用，采用傳統(tǒng)拋石形式需要耗費大量的石料，工程造價偏高。此外，傳統(tǒng)拋石潛堤不僅不利于潛堤兩側(cè)水體交換，同時阻礙了水生動物上岸產(chǎn)卵。

網(wǎng)衣具有制造方便、價格低廉、施工方便易組合等優(yōu)點。大量研究表明網(wǎng)衣具有良好的消浪特性。多孔浮體除了能為海洋生物提供附著和繁育的場所外，還具有一定的消浪能力。多孔浮體與網(wǎng)衣結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的結(jié)合體具有較強的協(xié)同消浪特性。

因此，如何設(shè)計一種合理的潛堤結(jié)構(gòu)，充分利用網(wǎng)衣與多孔浮體的協(xié)同消浪性能，確保消浪部位在不同水位都起到良好的消浪效果，同時解決現(xiàn)有技術(shù)中堆石潛堤結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、石料浪費、施工復雜、工程造價高等缺陷，提高潛堤兩側(cè)的水體交換能力以及增加周邊地區(qū)的生物多樣性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對上述存在的技術(shù)問題，提出一種分層式潛堤，確保消浪部位在不同水位都起到良好的消浪效果，同時解決現(xiàn)有技術(shù)中堆石潛堤結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、石料浪費、施工復雜和工程造價高的缺陷，提升潛堤兩側(cè)的水體交換能力并增加周邊地區(qū)的生物多樣性，為水生動物上岸產(chǎn)卵提供有利條件。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種分層式潛堤結(jié)構(gòu)，包括多重消浪單元、鋼結(jié)構(gòu)框架、鋼筋混凝土底座。潛堤上層為多重消浪單元，由鋼結(jié)構(gòu)梁、分層隔板、鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)、前后兩片網(wǎng)衣、網(wǎng)衣框架、多孔浮體單元、輔筋組成。潛堤上層是潛堤的消浪部位，主要利用網(wǎng)衣與多孔浮體單元的協(xié)同消浪特性實現(xiàn)多重消浪，與傳統(tǒng)拋石潛堤相比提高了消浪性能。此外，多孔浮體單元前后相通的消浪孔能為微生物提供附著和繁育的場所，能顯著改善潛堤周圍的水體環(huán)境，增加生物多樣性。

多重消浪單元位于設(shè)計高水位與設(shè)計低水位之間，在不同水位情況下都能起到良好的消浪效果。

鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)由較粗的鋼筋編織而成并錨固在潛堤上層鋼結(jié)構(gòu)梁上，同時利用輔筋對網(wǎng)衣結(jié)點與鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)結(jié)點重合部分進行絞扎穩(wěn)固，鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)對網(wǎng)衣有支撐作用從而能有效減少網(wǎng)衣的變形，提高網(wǎng)衣的使用壽命。

網(wǎng)衣采用由雙網(wǎng)線纏繞而成的組合網(wǎng)線單元，其抗拉壓性能大大提高。

潛堤中層為鋼結(jié)構(gòu)框架，由若干根鋼結(jié)構(gòu)梁組成，是良好的海水流動通道，與傳統(tǒng)拋石潛堤相比有利于堤身兩側(cè)海水交換，為水生動物上岸產(chǎn)卵提供有利條件。

潛堤下層為具有一定厚度的鋼筋混凝土底座，在其自身重力作用下使?jié)摰探Y(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，底座四周留有凹槽，鋼結(jié)構(gòu)框架下部采用現(xiàn)澆的方式固定在底座上。

本發(fā)明的有益效果為：潛堤采用分層形式，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定合理、消浪效果好、成本低廉且施工方便。潛堤上層多重消浪單元在不同水位下都能起到良好的協(xié)同消浪效果。同時多孔隙浮體單元能為微生物提供附著和繁育的場所，能顯著改善周圍水體環(huán)境，增加生物多樣性。潛堤中層為鋼結(jié)構(gòu)框架，是良好的海水流動通道，與傳統(tǒng)潛堤相比有利于堤身兩側(cè)海水交換，并且為水生動物上岸產(chǎn)卵提供有利條件。潛堤下層為鋼筋混凝土底座，在其自身重力作用下使?jié)摰探Y(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，避免了拋石潛堤由于堤身發(fā)生掏空現(xiàn)象而倒塌或下陷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的潛堤示意圖

圖2為本發(fā)明所述的潛堤橫斷面圖

圖3為本發(fā)明所述的多重消浪單元圖

圖4為本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)框架圖

圖5為本發(fā)明所述的鋼筋混凝土底座圖

圖6為本發(fā)明所述的網(wǎng)衣圖

圖7為本發(fā)明所述的多孔浮體單元圖

圖中：1-底座、2-分層隔板、3-鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)、4-鋼結(jié)構(gòu)梁、5-網(wǎng)衣、6-網(wǎng)衣框架、7-多孔浮體單元、8-輔筋、9-消浪孔、10-凹槽

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的描述：

具體實施步驟如下：

第一步，本發(fā)明所述的潛堤上層多孔浮體單元、潛堤中層鋼結(jié)構(gòu)框架以及潛堤下層鋼筋混凝土底座(1)分別在預制場進行預制。其中多孔浮體單元的制作過程為：鋼結(jié)構(gòu)梁(4)制作并連結(jié)成型后，依次進行分層隔板(2)搭接、鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)(3)錨固、多孔浮體單元(7)安放，最后把安裝好網(wǎng)衣(5)的網(wǎng)衣框架(6)固定在鋼結(jié)構(gòu)梁上，并利用輔筋(8)對網(wǎng)衣結(jié)點與鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)結(jié)點重合部分進行絞扎穩(wěn)固。鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)、鋼結(jié)構(gòu)梁都具有足夠強度，能承受海浪沖擊而不發(fā)生變形與破壞。底座四周預留若干吊孔，便于安裝以及吊運。

第二步，將制作好的多孔浮體單元、鋼結(jié)構(gòu)框架以及鋼筋混凝土底座運送至潛堤所需要布置的海域附近進行組裝準備工作。

第三步，將本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)框架下部安放在鋼筋混凝土底座凹槽處，采用現(xiàn)澆的方式將潛堤中層和下層連結(jié)穩(wěn)固。

第四步，當潛堤鋼筋混凝土底座凹槽(10)中現(xiàn)澆的混凝土固結(jié)成型后，把多孔浮體單元底部采用焊接的方式固定在鋼結(jié)構(gòu)框架上部，潛堤整體組裝完畢。

第五步，采用吊裝的方式將潛堤結(jié)構(gòu)整體安放于所需要布置的海域。