[发明专利]一种箱涵与沉箱组合结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于港口、海岸工程及港池水体环保检索领域，主要涉及港口、海岸工程大型钢筋混凝土预制重件结构及施工方法，具体说是一种箱涵与沉箱组合结构及施工方法。

背景技术

混凝土箱涵用于排水或取水，或者沟通内外水系保证水质，一般重量较小，采用吊运安装或在陆地上干施工现浇。当箱涵长度达到几十米重量上千吨时，在海上安装非常困难，起吊需要特大型起重船，由于没有像沉箱四周及底封闭的阻水区域，在海里浮运时要采取周边封闭及助浮措施，箱涵呈狭长型容易失稳需多条船只辅助拖运，运输安装费用高，工期长。大型钢筋混凝土沉箱被广泛应用于重力式码头、护岸、防波堤工程中，在大型预制场预制，然后沉箱下水，长距离拖曳浮运至安装地点。

目前港口工程中港池目前基本没有采用过水箱涵，但对于一些对水质、环保要求高的港口水域，出现了设置过水箱涵的需求，而过水箱涵面向外海，受波浪冲击，如果开孔位置不合适会将外海波浪直接引入港池内，影响港池内的波浪条件，或将泥沙引入港池。

因此，在港口和海岸工程中，如何利用大型预制钢筋混凝土沉箱的稳性进行安装，解决大型箱涵的浮游安装问题，减少安装次数，降低工程费用及施工工期，这是目前本领域亟待解决的技术问题；另外，如何有效解决港池与外海的水体交换问题，保证港池的水质，并减少透浪，保护港池内的设施安全，也是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种箱涵与沉箱组合结构及施工方法，主要解决大型箱涵的浮游安装困难和不安全的问题，并减少在预制场下水、远距离浮运及安装次数，降低工程费用及施工工期；进一步的目的是，合理布置过水箱涵结构，解决港池与外海的水体交换问题，保证港池的水质，并减少透浪，保护港池内的设施安全。

本发明提供的技术方案是：一种箱涵与沉箱组合结构，其特征在于，所述箱涵与沉箱组合结构包括过水箱涵、大型沉箱，所述过水箱涵与大型沉箱的内部由钢筋贯通，并整体浇筑混凝土形成箱涵与沉箱组合结构，所述箱涵与沉箱组合结构构成重力式码头或防波堤的堤身部分，其下方为海床上的块石基床，其上部为钢筋混凝土胸墙和块石棱体，顶部为面层结构。

对上述技术方案的改进：所述过水箱涵包括前墙、后墙和两面侧墙，所述过水箱涵内设有纵隔墙将过水箱涵至少分隔形成两道水流通道，所述纵隔墙上至少开设2个孔洞。

对上述技术方案的进一步改进：所述过水箱涵的前墙及后墙上均开有通孔，且所述通孔与所述水流通道对应，所述通孔的上边沿高程在设计高水位1.5倍设计波高以下，所述通孔的下边沿高程在所述块石基床顶面2m以上。

对上述技术方案的进一步改进：所述过水箱涵前墙和后墙的通孔上预埋螺栓，所述过水箱涵前墙和后墙的通孔上可拆卸安装钢封门，所述过水箱涵的前墙和后墙的通孔上安装拦污栅，所述过水箱涵的后墙顶部向港池侧设置PVC管。

对上述技术方案的进一步改进：所述过水箱涵中的纵隔墙与其侧墙之间设置横隔板，所述横隔板设置高度为所述前墙及后墙上孔洞高度的1/3～1/2，且所述横隔板中心位于所述前墙上通孔与后墙上通孔的中心连线上。

对上述技术方案的进一步改进：所述大型沉箱为长方形箱体，包括沉箱前墙、沉箱后墙和沉箱侧墙，所述沉箱前墙、沉箱后墙及沉箱侧墙上均设置有进水孔，其中有一面沉箱侧墙与过水箱涵的侧墙共用，所述大型沉箱内设置的沉箱横隔墙和纵隔墙将大型沉箱分为多个沉箱舱格，每个所述沉箱舱格内装有块石棱体。

本发明提供一种上述箱涵与沉箱组合结构的施工方法， 其特征在于，将过水箱涵与大型沉箱预制成为整体结构，即箱涵与沉箱组合结构，具体包括如下步骤：

（1）在船坞或预制场沉箱台座进行钢筋绑扎，过水箱涵与大型沉箱钢筋贯通；

（2）浇筑混凝土底板，绑扎过水箱涵、大型沉箱钢筋，对过水箱涵前墙和后墙通孔边缘用钢筋加强；

（3）浇筑混凝土底板以上混凝土，洒水养护；

（4）安装拦污栅、钢封门，并在钢封门内边沿设置橡胶止水垫片；

（5）在大型沉箱顶部安装活动盖板，布设灌排水设备，在大型沉箱的沉箱前墙、沉箱后墙及沉箱侧墙的进水口上安装阀门，并将阀门的开关引至大型沉箱顶上的活动盖板上；

（6）箱涵与沉箱组合结构通过半潜驳下水或者船坞进水、漂浮，用拖轮远距离拖运至安装地点，灌水沉放安装，拆除钢封门。

对上述技术方案的改进：所述步骤（1）中，位于同一连接区段内的所述钢筋的搭接接头面积百分率不大于25%；