[发明专利]一种耐震经济型沉箱码头及其施工方法

说明书

本发明公开了一种耐震经济型沉箱码头及其施工方法，所述码头包括隔震基础、沉箱主体、上部结构、减压棱体、减压回填体和混凝土板，隔震基础上设置沉箱主体，沉箱主体内填充钢渣碎块，顶部设置上部结构，沉箱主体靠近岸边的一侧设置减压棱体，减压棱体与原状土之间设置减压回填体，减压回填体上方设置混凝土板，混凝土板分别与上部结构、原状土相连。所述施工方法包括沉箱主体预制，基槽开挖，隔震基础预制，隔震基础施工，沉箱主体运输与安装，沉箱主体钢渣碎块回填，减压棱体施工，减压回填体施工，混凝土板施工，上部结构施工。本发明降低了工程成本，具有经济环保效益，解决了砂石料日渐短缺、废弃钢渣和废旧轮胎循环利用问题。

技术领域

本发明涉及港口码头工程技术领域，具体为一种耐震经济型沉箱码头及其施工方法。

背景技术

沉箱码头结构作为港口工程水工建筑物的一种常用结构形式，其结构通常由墙身、基床和墙后填料组成。具有很强的生命力，其施工技术也不断得到更大的改进和发展。它的施工方法主要包括基槽开挖、基床抛石、沉箱安装、沉箱内回填、码头后方棱体回填等。

传统的沉箱码头结构需要大量的砂石料回填，而随着国内建筑行业的不断发展，市场对于砂石料的需求量越来越大，从而导致砂石料的价格一再攀升，某些地区甚至出现了砂石料日益短缺的问题。随着我国环保政策的收紧，天然砂石料日渐干涸，寻求新型的可替代砂石料的沉箱码头回填料是不可避免的新趋势。

随着经济的不断飞速发展，工业废弃物越来越多，其中存在一些可循环利用的废弃物，如废弃钢渣与废旧轮胎。

废弃钢渣作为现代冶金工业的副产品，全国每年产量2000万吨以上，如得不到有效利用，会大量堆弃，占用场地，污染环境。如果密度大且极易压实的钢渣被利用来替代碎石或者砂成为沉箱中的回填料，将会产生很大的环保和经济效益。

废旧轮胎是汽车工业的固体废弃物，随着汽车工业发展，我国每年产生的废旧轮胎是全球第一，并每年以两位数的速度急剧增加，成了一种新的“黑色污染”，一旦引发火灾或非法焚烧，污染极其严重。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够提高废弃钢渣和废旧轮胎资源循环利用的耐震经济型沉箱码头，本发明的另一目的是提供一种成本低、环保的耐震经济型沉箱码头的施工方法。

技术方案：本发明所述的一种耐震经济型沉箱码头，包括隔震基础、沉箱主体、上部结构、减压棱体、减压回填体和混凝土板，隔震基础上设置沉箱主体，沉箱主体内填充钢渣碎块，有利于增加沉箱主体的自重，将产生较大的地震惯性力，提高沉箱主体的自稳能力，顶部设置上部结构，沉箱主体靠近岸边的一侧设置减压棱体，能够充分减小对沉箱箱体产生的侧向土压力，从而提高整个码头结构的稳定性，减压棱体与原状土之间设置减压回填体，减压回填体上方设置混凝土板，混凝土板分别与上部结构、原状土相连。

隔震基础包括热镀锌铅丝笼，铅丝笼内填充钢渣和废旧轮胎碎片。钢渣的粒径为30mm～50mm，废旧轮胎碎片的长度为40～100mm，宽度为30～50mm，钢渣与废旧轮胎碎片的质量比为1～3∶7～9。铅丝笼的孔径为15～20mm，高度为沉箱主体高度的0.2～0.3倍，宽度为沉箱主体宽度的3～4倍，前趾和后趾的坡比为1∶2～3。优选地，铅丝笼的孔径为20mm，高度为沉箱主体高度的0.2倍，宽度为沉箱主体宽度的3倍，前趾和后趾的坡比为1∶2。

沉箱主体内回填料由密度大、易压实的粒径为0～100mm的钢渣碎块，不均匀系数C_u＞5，1＜C_u＜3，回填压实度大于80％。减压棱体内填充砾钢渣和废旧轮胎颗粒。砾钢渣的粒径为2mm～5mm，废旧轮胎颗颗粒的粒径为2mm～5mm，废旧轮胎颗粒与砾钢渣的质量比为1～3∶7～9，压实度大于90％。