防波堤护面块体Antifer块实时三维可视化安装施工技术

港 口科技 ·港 口建设
虑采用 施 Ｔ难 度较 大 的规则 式摆 放 。Ｉ Ｉ Ａｎｔｉｆｅｒ块 与 勾 连 咬 合 型 块 体 不 同 ，主 要 是 依
靠 重 力 来 维持 其 稳 定 性 。荷 兰代 尔 夫特 理 Ｔ 大 学 的 二 维 水 槽 模 型 试 验 发 现 ，规 则 摆 放 的 Ａｎｔｉｆｅｒ 块 比随机 不 规 则 摆 放 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 具 有 更 好 的 稳 定性 。
图 １ Ａｎｔｉｆｅｒ块
由于 Ａｎｔｉｆｅｒ块 不是 专 利 产 品 ，因此 没 有 相 应 的专 利公 司提 供 其 最 佳摆 放 方 式 的指 导 性 文 件 。 目前 ，常用 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 摆 放 方 式 可分 为不 规 则 摆 放 和规 则摆 放 ，见 图 ２。
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１ Ａｎｔｉｆｅｒ块及 其摆 放 方式
Ａｎｔｉｆｅｒ块 发 明 于 １９７３年 ，最 早 被 应 用 于
１９７８年 建成 的法 国勒 阿弗 尔港 昂蒂费 尔 （Ａｎｔｉｆｅｒ） 油码 头 的防 波堤 ＿Ｔ程 删 ，因此被 称 为 Ａｎｔｉｆｅｒ块 。
Ａｎｔｉｆｅｒ块 是 一 种 四面 有 凹槽 的 混 凝 土 方 块 ， 见 图 １。法 国中 央 水利 实 验室 曾通 过 一 系 列 三维 水 池模 型试 验 ，发现 由于 凹槽 的水 力 作用 和 表 面 良好 的吻合 性 ，使 防波 堤 的护 面稳 定性 明 显提 高 。
目前 ，正 在 建 设 的 该 防 波堤 二 期 扩 建 工 程 基 本 延 续 一 期 扩 建 －［程 的 结 构 型式 。阿 什 杜 德 港 主 防 波堤 二 期 扩 建 Ｔ 程 设 计 断 面 见 图 ３。堤 身 长 约 ６００ ｍ，宽约 ｌ５０ ｍ，最大 施 Ｔ水深 可达 ２５ ｍ。 堤心 石采 用 ≤１ ｔ的块 石 ，垫 层采 用 ｌ～３ １和 ３－６ ｆ 的 大块 石 。迎 浪 侧 的 护 面 采用 １：２坡 度 的 ２层 ｌ６．６７ ｍ 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 ，护 坦 采 用 ２层 ７ ｍ 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 。此外 ，为减 少堤 顶越 浪 对堤 身 的淘刷 ， 港侧 也 采用 １层 ７ ｍ 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 护 面 。
０ 引 言
作为海 港 ＿丁程 中最常见 的结构 型式 之一 ，斜坡 式 防波 堤具 有消 浪性能 好 、对地基沉 降 适应性 强 、 施Ｔ 简便 等优点 。护 面是斜 坡式 防波堤 最重要 的构 造组 成 部分 之 一 ，直 接 承受 波 浪和 水 流 的 冲击作 用 ，以保护 堤 身不受破 坏 。除 了天然块 石 以外 ，目前 国内外常 采用 的护 面块体 主要 以 四脚 锥体 、扭 ＿丁字 块 、扭 王字 块 等 为主 的异 型混凝 土预 制块 体 。［１－２１以 扭 王 字块 为 主 的这 类块 体 主要 通 过 块体 间 的相 互 勾 连 咬合作 用和 自重来 维持稳 定性 。但 是 ，这类 块 体 如 果未按 设计 堆积 密度施工 ，块体 间存 在较 大缝 隙 ，导致 勾连 效 果较 差 ，会造 成局 部 失稳 沉 降 。［３１这 类 块 体在 周期 较 长 、波 能 较大 的海 况 条 件下 ，也 容 易发 生 损坏 。 本 文依 托 在 建 的以 色列 阿什 杜 德 港 主 防波堤 二期扩 建Ｔ 程 ，介绍 一种 不 同于勾 连咬 合 型块 体 的 防波堤 护 面块 体 Ａｎｔｉｆｅｒ块 的安 装施 工 技 术 ，并采用 Ｅｅｈｏｓｅｏｐｅ系统 实现 Ａｎｔｉｆｅｒ块 的实时 三 维可 视化 安装 ，供类似 工程借 鉴 参考 。
以 色列 阿什 杜德 港 建成 于 １９６５年 ，其主 防 波 堤 为抛 石斜 坡 堤结 构 ，全 长 约 ２ ２００ ｍ，并 于 ２００６ 年完 成 防波堤 一期 扩建 Ｔ程 ，延 长约 Ｉｌ５０ ｍ。
由 于 １９６５年 建 成 的主 防波堤 护 面 采用 １０ ｍ 和 ｌ６ ｍ 的 Ｔｅｌｒａｐｏｄ块 ，在长 期使用 过 程 巾受冬 季 大风 浪 的作 用 ，近 ３０％的 Ｔｅｔｒａｐｏｄ块 出 现不 同 程 度 的移位 和损 坏 。为 此 ，业主投 入 大量 的 费用 对堤 身护 面 和护坦 进行 加 同 。因此 ，在该 防 波堤二 期 扩‘ 建＿１ 程 中采用 １６ ｍ 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 作 为护 面块 体 。
２ 依托 工 程
ｂ）规 １摆 考￡ 图 ２ 常 用 的 Ａｎｔｉｆｅｒ块 摆 放 方 式
由于扭 王 字块 等勾 连 咬合 型块 体 的稳 定 性 主 要 是通 过块 体 间 的勾连 咬合 作 用 来维 持 的 ，因此 在 施 Ｔ中通 常 在水 下 采用 稳定 性 较好 、施 Ｔ 难 度 最 小 的随机 不 规则摆 放 ，而在 水 上 出于美 观 的 考
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防 波 堤 护 面 块 体 Ａｎｔｉ ｆｅ ｒ块 实 时 三 维 可 视 化 安 装 施 工 技 术
史春岩 ， 陶 然 ， 黄 睿 奕
（１．中交二航 局 第三 工程有 限公 司， 江 苏 镇 江 ２１２０００； ２．中国港 湾工程有 限责任公 司 ， 北京 １０００２７；
３．中交第二航 务 工程局 有限公 司 ， 湖北 武汉 ４３００４０）
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摘要 ：依 托 在 建 的 以 色列 阿什 杜德 港 主 防 波堤 二 期 扩 建 工程 ，介 绍 防 波堤 护 面块 体 Ａｎｔｉｆｅｒ块 的安 装施 工技 术 。对 可视 化辅 助安 装 系统进 行 比较 ，最终 采 用基 于水 下 声呐 实时成像 技 术 的 Ｅｃｈｏｓｃｏｐｅ系统 实现 Ａｎｔｉｆｅｒ块 的 实时 三 维可视 化安 装 ，从 而显 著提 高 Ａｎｔｉｆｅｒ块安 装 精度 和 工效 ，保证 防波堤 工程 的 施 工进度 和 质量 。 关键 词 ：港 口；防波堤 ；护 面块体 ；Ａｎｔｉｆｅｒ块 ；三 维 可视 化