一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统
技术领域
本发明涉及一种港口工程设施，尤其是一种沉箱码头。
背景技术
沿海大型工程选址将面临海岸滩涂宽、地质条件差等困难，如果仅仅为大型工程建设而建设一座造价高昂永久性码头，虽说是必要的，但浪费也是巨大的。2004年，为加快福建宁德大唐电厂建设，快速构筑了短期使用的浮码头栈桥系统，投入费用低，由于浮码头栈桥系统无法在3级以上海况条件下生存，因此该经验只能在有天然掩护的水域重复，而无法在开阔海域复制。为满足沿海大型工程建设，需要有一种可快速构筑和能在高海况条件下生存的临时码头长栈桥系统，并在任务完成后便于转场使用。
发明内容
发明目的：为满足沿海大型工程建设，提供一种可快速构筑和能在高海况条件下生存的沉箱码头长栈桥系统，并在任务完成后可转场使用。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明的一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统，采用如下技术方案。
一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统包括沉箱码头、高架栈桥、重力式防波堤、浮游栈桥。沉箱码头由码头箱体填充泥沙沉底后形成，高架栈桥由浮动平台提升后构成。重力式防坡堤，由若干个防波堤箱体单元内充泥沙后坐底形成，坐底后的防波堤箱体单元顶面高出水面。浮游栈桥的一端接岸，另一端接重力式防波堤；高架栈桥的一端接重力式防波堤，另一端接沉箱码头。
所述的沉箱码头，包括码头平台、支撑、底舱，码头平台位于顶部，底舱位于底部，被分隔成若干个底舱室，有管道通到码头平台顶面，支撑位于中间，连接底舱与码头平台。码头箱体浮运到位后，向底舱室内注入泥沙，码头箱体下沉坐底构成沉箱码头。
所述的高架栈桥，由若干个高架栈桥单元连接而成，每个高架栈桥单元包括浮动平台、桩腿、升降机构，若干根个桩腿竖向穿过浮动平动，升降机构控制桩腿从浮动平台升降，从浮动平台下放桩腿，利用所下放的桩腿插入土层作为支撑向上提升浮动平台出水面形成高架栈桥，高架栈桥的一端连接沉箱码头，另一端连接重力式防波堤。
一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统，构筑方法为：
（1）将若干个防波堤箱体单元浮运到高架栈桥单元能浮运到达的近岸一线，向防波堤箱体单元内充填泥沙和海水，使防波堤箱体坐底，顶面高出水面，构成重力式防波堤；
（2）在重力式防波堤至岸边的浅水区架设浮桥，一端接岸，另一端接重力式防波堤，构成浮游栈桥；
（3）将码头箱体浮运到架设点，定位后向底舱室内充填泥沙，通过控制底舱室的充填泥沙量来调整码头箱体姿态，使码头沉箱均匀下沉，码头箱体坐底后成为沉箱码头；
（4）将若干个高架栈桥单元浮运到设计位置，连接成浮游栈桥后下放桩腿，利用所下放的桩腿插入土层作为支撑向上提升浮动平台出水面，一端接重力式防波堤，另一端连接沉箱码头平台，形成高架栈桥；或者将若干个高架栈桥单元浮运到设计位置后分别下放桩腿，利用所下放的桩腿插入土层作为支撑向上提升浮动平台出水面，连接相邻的高架栈桥单元形成长栈桥段，长栈桥段的一端接重力式防波堤，另一端接沉箱码头，形成高架栈桥。
工作原理：由于浮式栈桥不具备在3级以上海况条件下的生存能力，而用于开阔海域的码头与长栈桥系统需使用若干个月至几年，必然面临高海况等不利海洋环境条件，只能采用固定式码头与固定式栈桥，而常见的固定式码头与固定式栈桥的建设周期长、造价高，又无法转场使用。沉箱码头由码头箱体浮运到位后内充泥沙下沉构成，作业速度快。沉箱码头的码头平台高出水面，底舱上方至码头平台下方透水，避免了码头前沿的波浪反射，便于船舶停靠，同时提高了在波浪中的生存能力。高架栈桥由浮动平台下放桩腿并提升平台高出水面构成，一方面可以快速构筑，另一面可在高海况下生存。由于栈桥需通过浅滩，特别是淤泥海滩的承载能力弱，高架栈桥单元有一定吃水深度，可能接近2.0m，无法直接到达岸边，需要利用浮式栈桥接岸，因此在高架栈桥单元可浮运到的岸边一线，构筑重力式防波堤，一方面保护岸边浅水段的浮式栈桥，另一方面成为浮式栈桥与高架栈桥的过渡。由于重力式防波堤设置于浅水区，即使遇到恶劣海况，经过长缓坡海底的消浪作用，到达浅水区的波浪动能已大幅下降，重力式防波堤可以阻隔波浪直接向岸边传播，从而可保护岸边浅水区的浮式栈桥。需要转场使用时，利用提升机构将栈桥平台下放浮于水面，利用浮力提升桩腿后可浮运；将沉箱码头和重力式防波堤内的泥沙排出，可恢复浮态后浮运。
本发明的有益效果是：由码头箱体浮运到位后内充泥沙下沉构成沉箱码头，由浮动平台下放桩腿并提升平台高出水面构成高架栈桥，一方面可以快速构筑，另一面可在高海况条件下生存。采用浮桥作为岸边浅水区的栈桥，可克服浅水滩涂障碍。由防波堤箱体快速内充填泥沙后坐底，构成重力式防波堤，一方面可保护浅水区的浮式栈桥，另一方面可作为高架栈桥与浮式栈桥间的过渡。
附图说明
图1是一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统的立面图；
图2是一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统的俯视图；
图3是沉箱码头的立面图；
图4是沉箱码头的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。
一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统，包括沉箱码头1、高架栈桥2、重力式防波堤3、浮式栈桥4。沉箱码头1，包括码头平台5、支撑6、底舱7。
如图1和图2所示，一种可快速构筑高海况生存的沉箱码头长栈桥系统，从水侧到岸边依次为沉箱码头1、高架栈桥2、重力式防波堤3、浮式栈桥4。沉箱码头1由码头箱体浮运到位后内充泥沙下沉构成。重力式防坡堤3，由若干个防波堤箱体单元内充泥沙后坐底形成，坐底后的防波堤箱体单元顶面高出水面。浮游栈桥4的一端接岸，另一端接重力式防波堤3；高架栈桥2的一端接重力式防波堤3，另一端接沉箱码头1。图中所示的栈桥长度有限，实际工程应用时所需的栈桥往往较长，可能达到几百米甚至几千米。
如图3和图4所示，沉箱码头1包括码头平台5、支撑6、底舱7，码头平台5位于顶部，底舱7位于底部，底舱7被分隔成若干个底舱室，有管道通到码头平台5的顶面，支撑6位于中间，连接底舱7与码头平台5。
