CN1020203C - 河港工程结构件的制造方法和装备 - Google Patents

Abstract

本发明可供建造构成桥墩、码头或类似的河港工程的柱子状构件，柱子的第一部分是当浮动设备座落在水底时，在一个附属于该设备的支承件上建造的，然后将制好的该部分由使之浮离水底的浮动设备带往水较深的区域后被放到水底。在该处柱子的第二部分被建造到已制好的第一部分顶上，再被移到更深一些的水域，放置到水底，再建造柱子的次一部分，依此类推，直至达到最后的高度并移至其最终的装设地。该浮动设备配备着进行上述工作的全部设施，并具有使得它可以同完成了的构件脱开的构造。

Description

本发明涉及一种制造河港工程结构件（例如桥墩、码头、贮槽等）的方法，其内容是先在水底放置一个有双层壁的空心柱子，该柱子底部的截面要比其上延部分的截面大些，在柱子就位时或就位后在其夹层里灌注可固化的物料（例如混凝土），该柱子是由一个浮动设备放置到水底去的。

国际专利申请号WO87/03026公开了制造一种多边形的、有双层壁的空心柱子的方法，该柱子的水平截面为多边形的底部具有较大的尺寸，其底面边缘具有锐边，该底部向上缩小，形成一个较小截面的中段，中段以上是一个顶段。这样的柱子由一个浮动的、上面装有起重机的设备（例如驳船）移到它的装设地点，然后被放下，柱子的夹层中灌注混凝土。柱子在水中的锚定是通过将柱子底部深深埋入底土，这是靠柱子本身的重力或辅以开挖来完成的。

该空心柱子是由在工地附近，即岸上，预先制成的部件构成的，所述的部件用连接件（例如螺栓）或通过焊接就地连接而成。

关于这一类柱子的原理已如上述，实践也已证明它对于建造码头和堤防是适用的，是一个相对便宜的建造方法。

但是，如果建设项目的规模庞大，构件的平面尺寸和垂直高度都很大，则在岸上制造这些柱子就成为问题了。要把制成的空心柱子放置到浮动设备上，并从该设备将其放下到水底也同样会有问题。

于是本发明的目的就是要提供一套简单的方法，使得制造和放置这些柱子有可能变得相对地便宜，即便牵涉到很大的尺寸。

这一目的通过本发明提供的方法可以达到。在该方法中，该浮动设备是一个设计成生产工场的平台，它的浮力是可调的，它的底面可被放在水底;在开始制造柱子时该浮动平台被置于浅水区的水底平面上;柱子的第一部分，例如柱子的底段，在一个临时性的支承件上制造，该支承件位于平台的一个凹口或深孔旁边，该平台设计成可以方便地从该制造好的柱子移开;当柱子的第一部分制好后，该 平台带着柱子的第一部分被移到水较深的区域，然后将完成的柱子的第一部分放置到水底;这一操作要使被放下去的已完成的柱子的第一部分的顶面仍然可以在平台的甲板上被够得着;然后在柱子的第一部分上面建造第二部分;除非这是最后的部分，则该平台再次带着柱子被移到水更深的区域以将柱子再往下放;移动前总是先把已完成的那部分柱子通过调节浮动平台的浮力将其提起，连同其移位后再将其放下;当整根柱子都完成后，此时它可以是已经灌注了混凝土，也可以尚未灌注，由浮动平台将整根柱子提起并移往其目的地，在该处将它放下并固定住。

本发明的原理是，先在以起重机船构成的，具有可调浮力的平台上开始制造该柱子，此时该起重机船是置于水底的。这可以在涨潮时将起重机船拉到岸上，或者降低它的浮力使它座落到岸边的水底。起重机船可以装有，也可以不装一般熟知的伸缩型支腿。当柱子的第一部分已经做好，此时可以利用起重机船还在近岸处而可将所需材料补充好，然后将起重机船连同柱子的第一部分移至水稍深处，在该处将已经制作好的柱子的第一部分放到水底。柱子的第二部分就在已制做好的第一部分顶上建造。形成的这部分柱子就同起重机船联结起来，通过稍稍提高起重机船的浮力将其提离水底，然后带着它移动到另一可以将其放得更深的地点，以便再往上建造柱子的其余部分。以这样的方式制作完毕的柱子虽然是立在水底，但还不是在应该装置设它的地点。此时如认为需要的话，就可向柱子的夹层内灌注混凝土。当起重机船带着半成品的柱子离开岸边、再进一步往已经立于水底的柱子上向上继续建造的做法具有这样一个好处，即已经立于水底的那部分柱子可以起到锚定的作用，尽管它的顶上还有建造工作在进行着。

柱子全部完成后，起重机船先稍稍下沉，然后又与柱子联结起来，再提高浮力将柱子提升起来后移动到要装设的目的地，利用起重机船完成柱子最后的定位和锚定工作。此时柱子还位于起重机船的凹口或深孔内被其围住。只有当定位和锚定工作完成后，凹口或深孔与柱子脱开后，起重机船才能移开。

为执行上述操作程序的根据本发明的平台的第一实施方案具有一个起重机船，在它的至少一个边面上有一个凹口，该凹口在所述的边面上是敞开的，在该凹口内或在该凹口旁有用来临时支承在制柱子第一部分的装备。在此实施方案中该位于边面内的凹口始终是敞着口的，因此起重机船可以在任何需要的时候同柱子分开。

但是这样的一种起重机船往往只能提供有限的工作场地，为了要充分装备到可以在其上进行所有的工作，起重机船上应该有一个混凝土供应站以及混凝土导流设施，还要有制作混凝土的的原料，诸如水、砂子、水泥和石子，需要有一台可移动的起重机，还要有发电机以向一些设备供应动力，诸如对定位用的机械（例如水泵）等。

根据本发明的平台的另一实施方案，它是由两个以可相互分开的方式联结起来的起重机船构成的，当它们联结在一起时，它们形成一个连续的工作甲板，甲板的分开面包围着一个深孔，当起重机船解开其联结装置而分开时，该深孔是敞开的，在该深孔内或其旁有用来临时支承在制柱子第一部分的装备。当两个起重机船联结在一起时，本实施方案提供一个连续的宽广的工作场地，正在制作的柱子可以从所有的方向够得着。

在制作柱子时，特别是在制作柱子的底部的过程中，凹口或深孔可以用一块可移动的盖板或支杆或类似的装置遮住。当这一部分柱子要通过该凹口或深孔放下去时，可使用起重机（最好是桥式起重机）将制好的柱子部分吊起，然后在移开凹口或深孔上的遮盖物后将其放下去。

根据本发明，用来临时支承在制柱子第一部分的装备最好是一个具有可调浮力的浮体，它正好嵌入所述凹口或深孔中。此浮体以可脱开的方式同该两个起重机船，或一个起重机船联结起来，它的顶面与起重机船的甲板基本上是齐平的。在完成了柱子底部的制作以后，该浮体被沉到低于起重机船的水平，用起重机将已完成的柱子底部吊开，再把浮体移开，然后将柱子底部再放下去，直至它座落于水底。

也可以这样来进行，让浮体带着已制好的柱子部分一起下沉，直至该浮体座落于水底。当柱子的次一部分已制作完成后，利用起重机船的浮力将其从位于水底的浮体上提升起来，移动到另外一个位置，再将已制好的柱子部分放下去使其达到水底。然后将浮体浮起来以使其恢复原状后重新使用。

当然也可以让该浮体保留在柱子下面一直等到整根柱子全部制成。重要的是柱子的高度逐步升高，而柱子总是座落在水底并且总是可以灌注混凝土，从而可利用它本身的重量形成用作制造工场的起重机船的锚定装置。

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

附图中：

图1是本发明的设备的一个实施方案的顶视图，该设备供执行本发明的方法之用。

图2是图1中Ⅱ-Ⅱ方向的剖视图，它将图1中的一些设备以示意的方式示出。

图3是图1中Ⅲ-Ⅲ方向的示意剖视图。

图4是用来说明本发明的方法的。

图5是本发明的设备的另一实施方案的顶视图。

图6是图5中的设备的侧向示意图。

图7是图5和图6中的设备的另一位置的视图，用以说明本发明的方法。

图1中的设备具有一个起重机船，它由（1）、（2）两部分沿着分开线（3）以图中未示出的、可解开的紧固方式联结起来组成。在联结的情况下，起重机船的（1）、（2）两部分包围着一个一部分位于起重机船（1）一部分位于起重机船（2）内的深孔（4）。当起重机船（1）、（2）分开时，该深孔就成为敞开的。

深孔（4）内有一个第三浮体（5），其顶面（6）基本上与起重机船（1）、（2）的甲板面（7）齐平。

甲板（7）上铺有轨道（8）、（9），轨道支承着一台龙门式或桥式起重机（10），只以示意方式示出，起重机上装有移动小车（11），小车上装有提升机（12）。甲板上还其他所有必需的装备，图中以方框（13）和混凝土搅拌机（14）示意地表示这些装备。

在制作柱子时，先将起重机船（1）、（2）和浮体（5）直接地或通过支腿放置水底（15）上，如在图6中示意地示出者。柱子的第一部分（16）就在浮体（5）上建造起来或放置上去。通过提高浮力或利用涨潮时浮起的条件，将起重机船连同浮体（5）及其上面的柱子的第一部分移到另一位置，如图4所示。在该处将浮体（5）的浮力降低，浮体（5）就沉到并座落于水底（15′），但已造好的柱子段（16）的顶面则位于甲板（7）差不多高水平，这样就便于在其上建造柱子的第二部分（17），或将建造好的第二段放置在它的上面。

此后可以有多种可能的操作法。

浮体（5）可以被移开，可利用起重机将柱子放置在水底（15′）上。

也可以将浮舟移置到水再深一点的地方，使柱子降得更低些，以便在其上再加置次一部分柱子。

在柱子组装完成后，通常是在其夹层中灌注混凝土以后，柱子就被提升起来，提升的方法是，先将起重机船沉下一点，然后将它们同柱子联结起来，再利用起重机船的浮力将其升起。将柱子送往其目的地后，依靠起重机或利用起重机和降低浮力的联合作用将柱子放下去。

柱子放到河底后，必须埋入相当深度。这一工作可从平台上通过柱子的中心孔，亦即是通过位于双层壁内壁以内的空间来完成。

柱子最后定位以后，将起重机船（1）、（2）分开并移回到岸边供制造下一根柱子。

如要定位一组好几根柱子，它们可以用一个铰接的平行四边形来保持彼此间准确的距离，如前述的已公开的国际专利申请书所述者。该框架可以从起重机船上与已有的柱子联接起来，也可以预先同已经就位的柱子联接好，然后向其自由端提供浮力使之浮起，等到新柱子由起重机船运到后再与框架联接起来。

在图5至图7的实施方案中，只有一个起重机船（18），它的一条边上有一个凹口（19），凹口中有一个具有可调浮力的浮体（20）。起重机船甲板上只画了轨道（8）和（9），其余的装备与图1至图4中的一样。图5至图7的实施方案的起重机船四角具有可伸缩的支腿（21）。有了这些支腿，该起重机船可以平放在岸边的倾斜的或不平的水底。

浮体（20）是用来在其上建造柱子的第一部分（16），然后利用浮体（20）将其下沉，使之座落在水底（15′），如图7所示，接着就可在其上面建造柱子的第二部分，如在图1至图4的实施方案的说明中已提到的那样。

当柱子完成后，可借助于起重机船（18）的浮力将其移至目的地。定位以后，起重机船可以立即方便地移开，因为凹口（19）是敞开的。

Claims (4)

1、制造河港工程结构件的方法，在水底放置一个有双层壁的空心柱子，该柱子底部的截面比其上延部分的截面要大些，柱子就位时或就位后在其夹层里灌注可固化的物料，该柱子是由一个浮动设备放置到水底去的，其特征是该浮动设备是一个设计成生产工场的浮动平台，它的浮力是可调的，它的底面可以放置在水底；在开始制造柱子时该浮动平台被置于浅水区的水底平面上；柱子的第一部分，通常为柱子的底段，在一个临时性的支承件上建造，该支承件位于平台的一个凹口或深孔的旁边，该平台设计成可以方便地从制造好的柱子旁移开；当柱子的第一部分建造好了的以后，该浮动平台带着已建好的柱子的第一部分被移到水较深的区域，然后将完成的柱子的第一部分放置到水底；这一操作要使被放下去的已完成了的柱子的第一部分的顶面仍然可以在平台的甲板上够得着；然后在柱子的第一部分上面将柱子的第二部分建造好；除非这是该柱子的最后部分，则该平台带着建造好的柱子被移到水更深的区域以将建造好的那部分柱子再往下放，在移动平台前总是先把已完成的那部分柱子通过调节浮动平台的浮力将其提起，连同其移位后再将其放下；当整根柱子完成以后，此时它可以是已灌注了混凝土，也可是未灌注混凝土，由浮动平台将整根柱子提起，并移往其最终目的地，在该处将其最后放下并固定住。

2、用于执行权利要求1所述方法的装置，其特征是，该装备包括一个平台，所述平台是一个起重机船，在它的至少一个边面上有一个凹口，该凹口在所述的边面上是敞开的，在该凹口内或在该凹口旁有用来临时支承在制柱子第一部分的装备，该起重机船还具有能与在制柱子联结或脱开的装置。

3、用于执行权利要求1所述方法的装备，其特征是，该装备包括一个平台，所述平台由两个以可分开的方式联结起来的起重机船构成，当它们联结在一起时，形成了一个连续的工作甲板，甲板的分开面包围着一个深孔，当起重机船解开其联接装置而分开时，该深孔是敞开的，在该深孔内或在其旁有用来临时支承在制柱子第一部分的装备，该起重机船还具有能与在制柱子联结或脱开的装置。

4、根据权利要求2或3的装备，其特征是，所述的用来临时支承在制柱子第一部分的装备是一个具有可调浮力的浮体，它正好嵌入所述凹口或深孔内。

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