一种码头改造结构及码头改造施工方法技术领域
本发明创造属于港口建设领域，尤其是涉及一种码头改造结构及码头改
造施工方法。
背景技术
在现在的港口建设中，由于现在船舶的承载量很大，因此需要具有较大
承载能力的码头停靠，对于一些老码头而言，过老的码头结构形式和较低的
泊船能力不适应现在泊船需求，存在一定的安全隐患，另外，由于其泊船的
局限性，因此给港埠带来巨大的经济损失；研发人员建议重新建设新的大型
码头，这种方案需要将旧的码头拆除掉，该方案耗时过长，并且投资巨大，
对港埠而言，该方案并不是优选方案。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种码头改造结构及码头改造施工方
法，以解决现有的码头承载力低的问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种码头改造结构，该码头改造结构设置在原码头前沿线临海的一侧，
包括面板，所述面板底部设有若干个L型墩台，每相邻的两个L型墩台间设
有方桩，所述每一个L型墩台的底部设有多个钢管桩，所述L型墩台包括靠
船部和该靠船部底部设置的支撑部，所述靠船部背离原码头设置，每一个L
型墩台的支撑部位于原码头方桩中与该L型墩台正对的原码头方桩的下方，
与该L型墩台正对的原码头方桩的多个桩基分别穿射出该L型墩台的支撑
部。
进一步的,所述钢管桩分为直桩和斜桩，所述斜桩底部向码头外侧倾斜
设置。
进一步的，所述每一个L型墩台的斜桩数量为四个，每一个L型墩台的
四个斜桩设置在该L型墩台的中部，并且该四个斜桩沿码头前沿线方向设置，
所述每一个L型墩台的直桩数量为七个，该七个直桩中，其中的四根临近原
码头设置，且该四根直桩沿码头前沿线方向设置，该七个直桩中剩余的三根
直桩设置在该L型墩台对应的斜桩的外侧，且该三根直桩沿码头前沿线方向
设置。
进一步的，与所述L型墩台正对的原码头方桩的每一个桩基与该L型墩
台的支撑部间留有间隙或设有弹性元件。
进一步的，所述每一个L型墩台的靠船部的外侧面设有橡胶护舷，在每
一个L型墩台的顶部设有系船柱。
一种码头改造施工方法，包括以下步骤：
1).拆除原码头4米宽度范围内的面板、靠船构件及门机轨梁等结构，
拆除每一个L型墩台设定位置处正对的原码头方桩；
2).在每一个L型墩台设定位置处分别设置多个钢管桩；
3).将事先准备好的钢套箱设置在L型墩台对应的钢管桩上，该L型墩
台对应的钢管桩和与该L型墩台对应的原码头方桩的桩基分别由钢套箱底部
向上伸出，在位于钢套箱内的桩基外包裹弹性元件或设置套筒，所述套筒和
该套筒对应的桩基间留有间隙，将该钢套箱所对应的每个钢管桩及原码头方
桩的桩基设置的弹性元件或套筒和钢套箱底部间焊接密封；
4).将拆除掉的原码头方桩重新和该原码头方桩对应的桩基连接；
5).将钢套箱内的水抽掉，然后向钢套箱内浇筑混凝土；
6).待混凝土凝固后，将钢套箱拆开并将钢套箱的四个侧壁吊离；
7).在每相邻的两个L型墩台间设置新的方桩；
8).在多个L型墩台的顶面和多个方桩的顶面浇筑面板，并铺设门机轨
道；
9).在L型墩台的顶部设置系船柱，在L型墩台的外侧面设置橡胶护舷。
进一步的，所述每个L型墩台对应的钢管桩分为直桩和斜桩，所述斜桩
底部向码头外侧倾斜设置。
进一步的，所述每一个L型墩台的斜桩数量为四个，每一个L型墩台的
四个斜桩设置在该L型墩台的中部，并且该四个斜桩沿码头前沿线方向设置，
所述每一个L型墩台的直桩数量为七个，该七个直桩中，其中的四根临近原
码头设置，且该四根直桩沿码头前沿线方向设置，该七个直桩中剩余的三根
直桩设置在该L型墩台对应的斜桩的外侧，且该三根直桩沿码头前沿线方向
设置。
进一步的，每相邻的两个L型墩台间的距离为21米。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种码头改造结构具有以下优势：
(1).本发明所述的一种码头改造结构中，在原有码头结构下进行重新
设计，该设计方案中由于采用墩台式靠船方式，因此提高了泊船承载力，即
提高了码头的吞吐量，给公司带来巨大效益，由于利用了原码头的资源，在
保证泊船承载力的情况下，很大程度上降低了成本，其中，L型墩台的设计
将改造后的码头和原码头联系起来，本设计中，新的码头前沿线在原来的基
础上向前(即向海侧方向)凸出了2.2米，该结构节省了海面资源，进而保
证了船只的航行空间。
(2).本发明所述的一种码头改造结构中，在每一个L型墩台的钢管
桩中，采用了直桩和斜桩的布置形式，其中直桩对L型墩台起到支撑作用，
斜桩的底部向码头外侧设置，因为当海面风浪较大时，停泊的船只对L型墩
台产生很大的拉力，该拉力方向向外，长时间后，这种拉力对L型墩台的稳
定性造成影响，当船只对L型墩台有拉力时，斜桩的这种设置方式相当于给
了该L型墩台一个水平方向的支撑力，能够抵消部分船只对L型墩台的拉力，
因此提高了L型墩台的稳定性。
(3).本发明所述的一种码头改造结构中，在L型墩台和原码头方桩
的桩基间留有间隙，当停泊的船只对L型墩台有冲击时，L型墩台水平方向
会产生晃动，L型墩台与原码头方桩的桩基的设计方式保证了在L型墩台晃
动时不会对原码头产生影响，进而保证了原码头的稳定性。
相对于现有技术，本发明所述的一种码头改造施工方法具有以下优势：
(1).本发明所述的一种码头改造施工方法，利用原有码头进行改造，
放弃了将整个码头拆除重建的方案，本方案中，L型墩台设置在原码头方桩
的下方，该设计方案一方面提高了改造后的码头的承载力，另外保证了改造
后的码头的前沿线向外(即向海侧方向)凸出的距离不至于很大，因此在保
证改造后的码头大的承载能力的要求下，最大限度了利用了现有资源，为公
司带来很大效益。
(2).本发明所述的一种码头改造施工方法中，为了节省海上空间和
最大限度的降低成本，本技术方案在原码头基础上进行改造，因此改造后的
码头中每一个L型墩台的钢管桩布置必须合理，本方案中，将原码头方桩的
桩基穿过该原码头方桩对应的改造后的码头的L型墩台，改造后的码头的钢
管桩采用了直桩和斜桩的结构形式，其中直桩对L型墩台起到支撑作用，斜
桩的底部向码头外侧设置，因为当海面风浪较大时，停泊的船只对L型墩台
产生很大的拉力，该拉力方向向外，长时间后，这种拉力对L型墩台的稳定
性造成影响，当船只对L型墩台有拉力时，斜桩的这种设置方式相当于给了
该L型墩台一个水平方向的支撑力，能够抵消部分船只对L型墩台的拉力，
因此提高了L型墩台的稳定性。
(3).本发明所述的一种码头改造施工方法中，由于停泊的船只载重
量都很高，当该船只在停泊或其他因素对L型墩台产生撞击时，L型墩台会
产生晃动，又由于原码头方桩的桩基穿过该桩基对应的L型墩台，因此为了
防止L型墩台晃动对原码头造成冲击，因此在L型墩台和原码头方桩的桩基
间留有间隙或设置弹性连接，L型墩台与原码头方桩的桩基的该设计方式保
证了在L型墩台晃动时不会对原码头产生影响，进而保证了原码头的稳定性。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，
本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发
明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的一种码头改造结构中的直桩与L型墩台
结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的一种码头改造结构中的原码头方桩的桩
基与L型墩台结构示意图。
附图标记说明：
1-L型墩台，2-橡胶护舷，3-桩基，4-斜桩，
5-直桩，6-系船柱，7-原码头方桩，101-靠船部，
102-支撑部。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中
的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
为了适应当前航海运输业的要求，现在的码头需要频繁停靠超过万吨级
的船舶，对于一些老码头而言，例如在上世纪50、60年代建立的码头而言，
由于当时的技术水平有限，另外当时的船舶运输量较小，因此当时的码头结
构型式为高柱无梁板结构，该结构形式承载能力较低，不能满足现在的海上
运输卸载的要求，如果强行停靠大型船舶，会存在安全隐患，如果拒绝停靠，
则严重影响了码头的效益，因此码头改造势在必行，如果借鉴现在的码头的
建筑特点，在前方采用高柱墩台结构型式，接岸处采用后板桩结构型式，这
种改造设计方案预期施工工期为20个月，总投资预计为7.8亿，该设计方
案由于保守设计无创新、施工工期长投资过大，公司无法承受，被公司否决；
怎样大幅度降低投资成本，缩短码头改造对现场生产的影响，尽量减少码头
前沿线凸出的尺寸等这几个问题成为科技人员的研发课题，经过反复研究和
探索，最终形成了码头改造结构方案和码头改造方法，采用了“空中楼阁”
的结构型式，既在码头前沿处打入钢管灌注桩的基础上，在钢管灌注桩上部
现浇L型墩台，满足靠大船、系大船柱的改造设计要求，该设计具有大胆创
新理念，该设计方案具体实施例为：
如图1、图2所示，一种码头改造结构，该码头改造结构设置在原码头
前沿线临海的一侧，包括面板，所述面板底部每隔21米设置一个L型墩台1，
每相邻的两个L型墩台1间设有方桩，所述每一个L型墩台1的底部竖直的
设有七个直桩5和四个斜桩4，所述L型墩台1包括靠船部101和支撑部102，
所述靠船部101设置在支撑部102的顶面，且所述靠船部101背离原码头设
置，每一个L型墩台1的支撑部102位于原码头方桩7中与该L型墩台1正
对的原码头方桩7的下方，也就是在原码头方桩7中，与改造后的码头的L
型墩台1正对的原码头方桩7位于该原码头方桩7所正对的L型墩台的上
方，与该L型墩台1正对的原码头方桩7的多个桩基3分别穿射出该L型墩
台1的支撑部102，由于该设计利用了原码头的结构，并且很大程度上节约
了海面空间，对于空间狭小的老码头而言，这种改进的结构形式保证了船只
进港和出港所需要的空间，L型墩台设置在原码头方桩的下方，该设计方案
一方面提高了改造后的码头的承载力，另外保证了改造后的码头的前沿线向
外(即向海侧方向)凸出的距离不至于很大，本实施例中，改造后的码头的
前沿线向外(即向海侧方向)凸出的距离为2.2米，因此在保证改造后的码
头大的承载能力的要求下，最大限度了利用了现有资源，为公司带来很大效
益，与所述L型墩台1正对的原码头方桩7的每一个桩基3与该L型墩台1
的支撑部102间留有间隙或设有弹性元件，本实施例中，在桩基3和该桩基
3对应的L型墩台间设置弹性元件，该弹性元件采用膨胀橡胶作为弹性元件，
实际应用中，当船只停靠时，有可能会对L型墩台产生水平方向的作用力时，
由于此时L型墩台会产生位置的变化，因此该设计保证了原有桩基3的稳定
性，进而保证了原码头的稳定性；所述的每个L型墩台的四个斜桩4设置在
该L型墩台的中部，所述四个斜桩4沿码头前沿线设置，且该四个斜桩4的
底部分别向外侧倾斜，也就是四个斜桩4的底部朝向海侧面设置，四个斜桩
4的设置在满足L型墩台水平受力的基础上，在躲避船舶底部碰撞的前提下，
很好地起到了拉压杆的作用，因为当海面风浪较大时，停泊的船只对L型墩
台产生很大的拉力，该拉力方向向外，长时间后，这种拉力对L型墩台的稳
定性造成影响，当船只对L型墩台有拉力时，斜桩的这种设置方式相当于给
了该L型墩台一个水平方向的支撑力，保证了船只靠泊的稳定性，同样也提
高了L型墩台的稳定性；在每个L型墩台的七个竖直设置的直桩5中，其中
的四个设置在斜桩4和原码头之间，另外的三个直桩5设置在斜桩4的外侧，
也就是这三个直桩5与L型墩台的连接处位于四个斜桩4和L型墩台的连接
处的外侧，所述的位于斜桩4内侧的四个直桩5和位于斜桩5外侧的三个直
桩5分别沿码头前沿线设置，七个直桩5的这种分布对L型墩台起到很好地
支撑作用，当海面有较大的波浪时，停靠在L型墩台的船只对该L型墩台具
有很大的拉力，本方案中，四个斜桩4布置在L型墩台的中部，这种设计能
够很好地抗击船只的拉力，保证了L型墩台的稳定性，进而保证了改造后的
码头正常的工作。
在所述每一个L型墩台1的靠船部101的外侧面设有橡胶护舷2，该结
构形式对船只停泊时对L型墩台的撞击力起到缓冲的作用，保证了L型墩台
的稳定性，在所述每一个L型墩台1的顶部设有系船柱6。
一种码头改造施工方法，包括以下步骤：
1).拆除原码头4米宽度范围内的面板、靠船构件、桩基及门机轨梁
等结构，拆除每一个L型墩台1设定位置处正对的原码头方桩7；
2).沿原有码头前沿线靠海的一侧每隔21m竖直的设置7个直桩5和4
个斜桩4，所述4个斜桩4设置在L型墩台1的中部，该四个斜桩4的底部
向外倾斜，斜桩的这种设置方式相当于给了该L型墩台一个水平方向的支撑
力，当海面风浪较大时，能够抵消部分L型墩台所停靠的船只对L型墩台水
平方向的拉力，因此斜桩的设置很大程度上提高了L型墩台的稳定性，所述
7个直桩5竖直设置，所述7个直桩5中的4个临近原码头设置，即该4个
直桩5设置在4个斜桩4的内侧，该7个直桩5中剩余的3个设置在4个斜
桩4的外侧；
3).将事先准备好的钢套箱设置在L型墩台1对应的直桩5上，本实施
例采用扁担梁的支撑固定方式，通过钢套箱内的扁担梁将钢套箱固定在直桩
5上，钢套箱底板上分别和该L型墩台1的直桩5、斜桩4及原码头方桩7
的桩基3相对应的设有预留孔，放置钢套箱时，该L型墩台1对应的直桩5、
斜桩4及已拆除的原码头方桩7对应的桩基3分别由钢套箱底部对应的预留
孔向上穿出，本方案中，由于采用了斜桩4的结构形式，因此为了便于将钢
套箱插至斜桩4上，钢套箱在该钢套箱对应的斜桩4插入位置处的预留孔为
椭圆形孔，在位于钢套箱内的每个桩基3外包裹膨胀橡胶，膨胀橡胶的应用
是保证桩基3和L型墩台间为弹性连接，该设计为了防止L型墩台受到较大
外力冲击时会对原码头造成冲击，因此在L型墩台和原码头方桩的桩基间设
置了弹性连接，L型墩台与原码头方桩的桩基的该设计方式保证了在L型墩
台晃动时不会对原码头产生影响，进而保证了原码头的稳定性，将该钢套箱
所对应的每个直桩5、斜桩4、原码头方桩7的桩基3和钢套箱底部间焊接
密封；本实施例中，采用钢抱箍密封焊接法，以直桩5为例进行说明，将钢
抱箍设置在L型墩台1的底部，并且钢抱箍套在直桩5上，然后将刚抱箍和
直桩5焊接密封，再将刚抱箍和钢套箱底板密封焊接；
4).将拆除掉的原码头方桩7重新和该原码头方桩7对应的桩基3连
接；
5).将钢套箱内的水抽掉，然后向钢套箱内浇筑混凝土；
6).待混凝土凝固后，将钢套箱拆开并将缸套箱的四个侧壁及扁担梁
吊离，钢套箱的底板留在该钢套箱对应的L型墩台上；
7).在每相邻的两个L型墩台1间设置新的方桩；
8).在多个L型墩台1的顶面和多个方桩的顶面浇筑面板，并铺设门机
轨道；并在原码头4米宽度范围内浇筑面板，即将原码头已拆除的面板位置
重新浇筑面板，并保证原码头所新浇筑的面板和多个L型墩台1的顶面及多
个方桩的顶面浇筑的面板位于同一水平面。
9).在L型墩台1的顶部设置系船柱6，在L型墩台的外侧面设置橡胶
护舷2。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创
造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进
等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。