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港口工程平面布置

港口工程設計的首要工作。其任務是對港口的各種作業區、港口水域和陸域的各種構件和工程設施進行合理的平面布局,使裝卸作業和運輸作業系統、生產建築和輔助建築系統相互配合和協調,以提高港口的綜合能力,降低運輸成本。

港口水工建築物

壹般包括防波堤、碼頭、修船和造船水工建築物。導航設施(航標、燈塔等。)供進出港口的船舶和港區內的護岸也屬於港口水工建築物的範圍。港口水工建築物的設計除滿足強度、剛度、穩定性(包括抗震穩定性)和沈降的壹般要求外,還應特別註意波浪、水流、泥沙、冰等動力因素對港口水工建築物的影響和環境水(主要是海水)對建築物的腐蝕作用,並采取相應的防沖、防淤、防滲、耐磨、防腐等措施。

防波堤

位於港口水域外圍的水工建築物,用以抵抗風浪,保證港口內穩定的水面。突出於水面並延伸至水域與岸邊相連的突堤。立於水中與岸邊不相連的島堤。堤外或兩堤之間的水面稱為港口入口。港口的數量和寬度應滿足船舶在港口停泊和進行裝卸作業時,水面的穩定性和進出港口航行的安全和方便的要求。有時,防波堤也用來防止沈積物和浮冰侵入港口。防波堤的內側通常兼作碼頭。防波堤線布置包括單突堤、雙突堤、島式突堤和混合型。為了使水流順流而下,減少泥沙侵入港灣,堤的軸線往往呈環抱狀布置。防波堤按其斷面形狀和對波浪的影響可分為斜坡式、直立式、混合型、透氣式和浮式,以及裝有空氣噴射消波設備和水噴射消波設備的各種類型。通常,使用前三種類型:

1,斜坡堤。常用的類型有堆石防波堤和在堆石棱柱體上有混凝土護面塊體的防波堤。斜坡堤對地基承載力要求低,可就地取材;施工相對簡單,不需要大型起重設備,損壞後易於修復。波浪在斜坡上破碎,反射輕微,吸波性能好。壹般適用於軟土地基。缺點是用料量大,石頭或人造塊由於重量小,在波浪的作用下容易滾落、丟失,需要經常修補。

2.直立式防波堤。可分為重力式和樁式。重力式壹般由墻體、基床和胸墻組成。墻體多采用箱型沈箱結構,靠建築自身重量穩定。結構堅固耐用,材料消耗少。其內側也可作為碼頭使用,適用於波浪和水深較大、基礎較好的場合。缺點是波在墻前反射,消波效果差。樁型壹般由鋼板樁或大管樁組成,在板樁墻之間或墻後填充塊體,強度和耐久性較差,適用於地基土質差、波浪小的情況。

3.混合防波堤。高明基床是垂直上部結構和斜坡堤基礎的組合,適用於深水。目前防波堤建設越來越向深水方向發展,大型深水防波堤多采用沈箱結構。斜坡式防波堤和混合式防波堤下部使用的人工塊體種類也越來越多,吸波性能越來越好。

碼頭

船舶停靠、裝卸貨物和上下乘客的水工建築物。立式碼頭應用廣泛,便於船舶停靠,機械直接開到碼頭前沿,提高裝卸效率。內河水位差較大的地區也可采用斜坡碼頭,在斜坡道前布置駁船供碼頭使用;由於裝卸環節多,機械難以靠近碼頭前沿,裝卸效率低。浮船塢也可用於水位差較小的江河湖泊和被自然或人為覆蓋的港池,駁船可通過活動引橋與岸邊連接。這類碼頭壹般用作客運碼頭、卸魚碼頭、輪渡碼頭等輔助碼頭。碼頭結構形式有重力式、高樁式和板樁式。主要根據使用要求、自然條件和施工條件。

1,重力碼頭。依靠建築物的自重和結構範圍內填充物的重量,穩定,結構整體性、牢固性、耐久性好,損壞後易於修復,整體砌築、預制,適用於較好的基礎。

2.高樁碼頭。它由基樁和上部結構組成。樁的下部打入土中,上部高於水面。上部結構包括梁板式、無梁板式、框架式和承臺式。高樁碼頭為透水結構,波浪和水流可在碼頭平面以下通過,不反射波浪,不影響泄洪,並可減少淤積,適用於軟土地基。近年來,長樁和大跨度結構被廣泛應用,大型預應力混凝土管樁或鋼管柱逐漸被用來代替截面較小的樁,成為管樁碼頭。

3.板樁碼頭。它由板樁墻和錨固設施組成,借助板樁和錨固設施承受地面荷載和墻後回填土產生的側壓力。板樁碼頭結構簡單,施工速度快,除特別堅硬或過於松軟的地基外均可使用,但結構整體性和耐久性較差。

船舶修理和造船水工結構

有滑道式和船塢式。待修船舶通過船臺船臺拖至船臺,船體水下部分修復後反方向下水,船體水上部分的修復安裝或船舶機械設備的更換在修船碼頭進行。新造的船在船臺的船臺上組裝噴漆,然後下水。船舶機械設備安裝在船舶碼頭的水上部分並塗漆。

碼頭分為幹船塢和浮船塢。

1,幹船塢。它是地下的水工建築物,三面封閉,壹面裝有塢門。待修理的船靠岸後,關上塢門,排幹水,修理船體水下部分,然後倒水使船浮起。打開碼頭門讓船靠岸。新造的船會在船塢內組裝船體結構,在離開船塢前對船體水下部分進行噴漆並安裝壹些船舶機械設備,然後進行下壹步。

2.浮船塢。它由側墻和船塢底部組成。修船時,首先往船塢裏灌水,使船塢下沈。拖進待修船後,排出船塢水,使船位於船塢底部待修。浮船塢新船建造與幹船塢相似。浮船塢可以停泊在船廠附近的水面上,也可以用拖船拖到其他地方。船臺和船塢都需要堅實的基礎來承受船體的巨大壓力。在軟弱地基上建築時,壹般采用樁基礎。在透水性土壤上建造大型船塢時,壹般采用減壓排水結構,通過打入板樁或人工排水設施降低地下水位,以減少船塢空載時地下水對船塢底板的巨大浮力和塢墻的側壓力。

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