CN103669920B - 生产出运大型预制构件的深浅坞组合体及流水线作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过浅坞区和深坞区组成的深浅坞组合体实现大规模批量化流水线生产、舾装、起浮、出运大型预制构件的作业方法；该深浅坞组合体包括用于阻止海水进入的围挡，在该围挡内设有用于大型预制构件第一次舾装和起浮的浅坞区和用于第二次舾装和出运的深坞区；所述围挡一端设有用于打开和关闭浅坞区的浅坞门，所述围挡另一端设有用于打开和关闭深坞区的深坞门。本发明采用浅坞区和深坞区的设计，可使大型预制构件的生产、舾装、起浮、出运过程流水线化，节省了施工时间，加快了施工进度。

Description

生产出运大型预制构件的深浅坞组合体及流水线作业方法

技术领域

本发明涉及一种通过浅坞区和深坞区组成的深浅坞组合体实现大规模批量化流水线生产、舾装、起浮、出运大型预制构件的作业方法。

背景技术

大型预制构件是近海、海岸工程的重要组成部分，大型预制构件的快速预制、安全出运是保证工程质量与施工进度的重要环节。

目前，大型预制构件主要有大型沉箱、隧道沉管等。大型预制构件预制、出运方式主要有：1）一般沉箱因为重量较小，常采用干地预制，存放，浮吊吊装，半潜驳运输的方式；2）大型沉箱超过浮吊起吊能力，一般采用干地预制，存放，气囊或轨道台车移运至半潜驳或直接下水浮运的方式。目前，气囊和轨道台车出运能力均可达到2000吨以上。3）隧道沉管管节体量巨大，一般采用干坞法进行预制、存放，坞区灌水后起浮、出运的方式。干坞法主要由坞区及坞门组成，其主要操作方法为大型构件直接在坞区进行预制，预制完成后，坞区灌水与外部海平面一致，然后打开坞门构件起浮出运。

近年来，随着港口海洋工程技术的发展，工程中预制构件日益向大型化发展，预制构件的自重、跨度、体积等越来越大。采用以上方法预制、出运大型构件遇到了如下问题：1）浮吊的吊重有限，不适用于大型构件出运；2）气囊及滑道台车出运方式，出运能力虽可达到2000吨以上，但对于更大构件（例如超过万吨）仍难满足要求，且这两种出运方式工序繁琐，对地基、顶升移动牵引等设备要求较高,现场指挥和操作也具有较大难度；3）干坞法克服了出运重量的限制，但构件的预制和起浮出运均在一个坞区，预制和出运不能同时进行，不能形成流水作业，加重了工期压力，同时，干坞法要求构件在坞区直接预制，对坞区提出了干地施工条件要求，而坞内场地高程处于海平面以下，坞内的防渗以及防洪防涝隐患较大，不利于创造干施工条件。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种新的生产出运大型预制构件的深浅坞组合体及流水线作业方法。

发明内容

本发明的目的是提供生产、出运一种大型预制构件的深浅坞组合体及流水线作业方法，该深浅坞组合体通过浅坞区和深坞区实现大规模批量化流水线生产、舾装、起浮、出运大型预制构件的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种生产、出运大型预制构件的深浅坞组合体，该深浅坞组合体包括用于阻止海水进入的围挡，在该围挡内设有用于大型预制构件第一次舾装和起浮的浅坞区和用于第二次舾装和出运的深坞区；所述围挡一端设有用于打开和关闭浅坞区的浅坞门，所述围挡另一端设有用于打开和关闭深坞区的深坞门。

所述浅坞区与所述深坞区沿同一轴线顺序设置；所述浅坞区底面高于所述深坞区底面。

在所述浅坞装区与所述深坞区之间设有用于过渡浅坞区与所述深坞区之间高差的过渡斜坡。

所述围挡包括两个侧挡墙和设置在两个侧挡墙两端的端挡墙。

所述浅坞区与所述深坞区并排顺序设置；所述浅坞区底面高于所述深坞区底面。

在所述浅坞区与所述深坞区之间设有用于过渡浅坞舾装区与所述深坞区之间高差的过渡斜坡。

所述围挡包括两个端挡墙和设置在两个端挡墙两侧的侧挡墙。

一种应用上述其中之一所述深浅坞组合体实现的流水线作业方法，该流水线作业方法包括以下步骤:

S1、在预制车间内制造大型预制构件；

S2、打开浅坞门，将预制后的大型预制构件运送至深浅坞组合体的浅坞区；

S3、对大型预制构件进行第一次舾装；

S4、舾装结束后，关闭浅坞门，通过灌水装置向舾装场内灌水，直至大型预制构件起浮；

S5、通过牵引装置将大型预制构件牵引至深坞区内；

S6、对深浅坞组合体进行放水，直至深坞区内水位与外海海平面一致；

S7、再次打开浅坞门，将下一个预制后的大型预制构件运送至深浅坞组合体的浅坞区；

S8、对下一个大型预制构件进行第一次舾装，同时对处于深坞区内的大型预制构件进行第二次舾装；

S9、大型预制构件第二次舾装后，打开深坞门，将大型预制构件运出，关闭深坞门。

所述步骤S1中还包括通过顶推装置将大型预制构件顶推运送至舾装场内的浅坞舾装区的步骤。

在所述步骤S1中还包括如下步骤：

大型预制构件的钢筋笼绑扎；

大型预制构件的浇筑模板安装；

大型预制构件的混凝土浇筑；

大型预制构件的混凝土养护。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

1、本发明采用浅坞区和深坞区的设计，可使大型预制构件的生产、舾装、起浮、出运过程过程分开，从而实现流水线化作业；充分节省了施工时间，避免了以往干坞法大型预制构件需要将一批大型预制构件全部生产、舾装、出运完毕后才能进行下一批大型预制构件生产、舾装、出运所产生的时间、人力上的浪费。

2、本发明采用所述浅坞区底面高于所述深坞区且高于平均海平面的设计，这使预制车间和浅坞区有条件在干地环境下作业，保证了大型构件预制及一次舾装工作的安全性。

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明中实施例一的结构示意图（俯视图）；

图2是本发明中实施例一的结构示意图（图1中A-A的剖视图）；

图3是本发明中实施例二的结构示意图（俯视图）；

图4是本发明中实施例二的结构示意图（图3中B-B的剖视图）；

图5是本发明中流水线作业方法的步骤框图。

具体实施方式

实施例一：

参见图1、图2所示，本发明的一种生产出运大型预制构件的深浅坞组合体，该深浅坞组合体包括用于阻止海水进入的围挡1，在该围挡内设有用于大型预制构件12第一次舾装和起浮的浅坞区2和用于第二次舾装和出运的深坞区3；所述围挡一端设有用于打开和关闭浅坞区的浅坞门4，所述围挡另一端设有用于打开和关闭深坞区并可实现深浅坞组合体排水的深坞门5。本实施例中所述的围挡将浅坞区和深坞区完全包围，在该围挡相对于预制车间6的一端上设有用于大型预制构件进入的闸口，所述浅坞门沿该闸口水平移动，实现闸口的开启和关闭；在所述围挡相对于外海的一端上也设有用于大型预制构件出运的闸口，所述深坞门沿该闸口垂直移动；在浅坞门和深坞门处于关闭状态时，深浅坞组合体通过围挡与外部海水完全隔离，以防止海水灌入并在深浅坞组合体蓄水时防止水外泄，有效保证了大型预制构件的生产作业环境；在所述浅坞门与所述围挡之间设有止水密封件（属现有技术，图中未显示），进一步防止水的灌入和外泄；在所述围挡上还设有用于向深浅坞组合体内蓄水的灌水装置（属现有技术，图中未显示），该灌水装置包括水泵、水管等部件，可有效保证灌水质量和速度，为加快生产进度提供了有效保证；本实施例中所述的浅坞门采用推拉式钢闸门，所述的深坞门采用浮坞门；本实施例中所述的浅坞门、深坞门以及灌水装置均属于现有技术，关于其具体结构此处不再过多赘述。本发明中需要指出的是，采用深浅坞组合体单独设置的这种形式，可将现有干坞法制造大型预制构件施工中，大型预制构件的预制、舾装、起浮和出运分开进行，避免了现有干坞法制造大型预制构件施工中生产和起浮出运在同一坞区而造成的时间上的浪费；既保证了预制生产的干施工条件，又加快了施工进度，实现了大规模批量化流水线生产、舾装、起浮和出运大型预制构件的目的；本发明采用浅坞区和深坞区的设计，可使大型预制构件的生产、出运过程流水线化，使大型预制构件的生产、舾装、起浮、出运环节分开进行，从而实现上一个大型预制构件生产、起浮、舾装、出运和下一个大型预制构件的生产、起浮、舾装、出运过程的紧密衔接，流水作业，充分节省了施工时间，避免了以往干坞法大型预制构件生产需要将一个大型预制构件全部出运完毕后才能进行下一个大型预制构件生产所产生的时间、人力上的浪费。

本实施例中所述浅坞区与所述深坞区沿同一轴线顺序设置；所述浅坞区底面的高程高于所述深坞区底面的高程。所述浅坞区底面位于外海海平面7之上，所述深坞区底面位于外海海平面之下，且深浅坞之间的高差应大于大型构件起浮的吃水深度；当大型预制构件结束第一次舾装后被浮运牵引至深坞区，此时打开深坞门的排水装置进行排水；当深坞区内水位13降到与外海海平面一致时，所述浅坞区的水被排空，其底面露出，为下一个大型预制构件的施工提供了干地施工条件；此时，将下一个大型预制构件运至浅坞区，并为其进行第一次舾装；同时，前一个大型预制构件此时位于深坞区内并处于起浮状态，对其进行第二次舾装；二次舾装后，打开深坞门将二次舾装后的大型预制构件通过安装船运出深坞；由于深坞区内的水位与外海海平面一致，浅坞区高于海平面，因此保证了浅坞区的干地施工条件，保证了第一次舾装进度和质量，保证了施工人员的安全。本发明中需要指出的是所述浅坞区底面位于外海海平面之上，生产预制车间底面与浅坞区地面高程一致，因此也位于海平面之上，从而本发明可以避免现有干坞法制造大型预制构件中因施工场地处于海平面下而造成的防渗防涝安全隐患，更加利于大型预制构件的制造和舾装。本发明采用所述浅坞区底面高于所述深坞区底面的设计，可使大型预制构件一次舾装与二次舾装、出运动作分开实现，互不影响；通过控制灌、排水装置的开启和关闭，使浅坞区形成可控的干地施工环境，为下一大型预制构件的一次舾装提供环境保障，同时深坞区对前一大型预制构件进行二次舾装和出运的动作，确保深坞区和浅坞区之间相互独立、互不干涉，从而实现了大型预制构件的舾装、起浮、出运的流水线生产。

本实施例中在所述浅坞区与所述深坞区之间的连接处设有用于过渡浅坞区与所述深坞区之间高差的过渡斜坡8。该过渡斜坡是为了稳定深、浅坞区之间的大高差所做的一个设计，该过渡斜坡的坡度应根据荷载条件、高差程度及地质情况综合确定，若有必要，可以分级放坡或做成直立式挡墙形式。

本实施例中所述围挡包括两个侧挡墙9和设置在两个侧挡墙左右两端的端挡墙10。本实施例中所述侧挡墙与所述端挡墙的上端面均处于同一平面；位于所述浅坞区一端的端挡墙其高度高于大型预制构件的吃水深度，在该端挡墙上设置闸口11并对应设置浅坞门；相应的所述侧挡墙处于浅坞区内的部分其高度也高于大型预制构件的吃水深度；位于所述深坞区一端的端挡墙上设置闸口并对应设置深坞门。本实施例中所述深坞门是采用类似于大沉箱的浮坞门的设计，在该深坞门中设置有排水装置（属现有技术，图中未显示），可实现在深坞门处于关闭状态时的排水，需要排水时，深坞区内水位高于外海海平面，可通过重力自然排水，此时由于存在高差，深坞门无法打开，待深坞区内外水位一致时，才打开深坞门，供大型预制构件出运。本实施例中所述侧挡墙和端挡墙均采用防渗透、防冲击好的钢筋混凝土墙体制成，所述侧挡墙和端挡墙整体浇注、一体成型，在侧挡墙与端挡墙连接处无接缝，以保证围挡对海水的有效隔离。

实施例二：

参见图3、图4所示，本实施例中的舾装场是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

本实施例中所述浅坞区101与所述深坞区102呈并排顺序设置；所述浅坞区底面的水平高度高于所述深坞区底面的水平高度。

本实施例中在所述浅坞区与所述深坞区之间的连接处也设有过渡斜坡103。

本实施例中所述围挡包括两个端挡墙104和设置在两个端挡墙上下两侧的侧挡墙105。本实施例中所述侧挡墙与所述端挡墙的上端面均处于同一平面；位于所述浅坞区一侧的侧挡墙其高度高于大型预制构件的吃水深度，相应的所述端挡墙处于浅坞区内的部分其高度也高于大型预制构件的吃水深度；在与所述预制车间106相对应一端的端挡墙上设有闸口107并对应设置浅坞门108，该浅坞门与所述预制车间位置相对应（位于该端挡墙处于浅坞区内的部分上）；在另一端的端挡墙上设有闸口并对应设置深坞门109，该深坞门位于该端挡墙处于深坞区内的部分上。

参见图5所示，本发明还提供一种应用上述中所述大型预制构件的深浅坞组合体实现的流水线作业方法，该流水线作业方法包括以下步骤:

1、在预制车间内制造大型预制构件，具体步骤如下：

大型预制构件的钢筋笼绑扎；绑扎结束后通过顶推装置将其顶推至浇筑模板安装工位。

大型预制构件的浇筑模板安装；安装结束后通过顶推装置将其顶推至混凝土浇筑工位。

大型预制构件的混凝土浇筑；浇筑结束后通过顶推装置将其顶推至混凝土养护工位。

大型预制构件的混凝土养护；养护结束后通过顶推装置将其顶推出预制车间。

大型预制构件的钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、混凝土养护需满足空间与时间上的线性要求，逐步有序进行，前置工序是后续工序的条件，后续工序对前置工序没有任何影响，前后工序间通过顶推装置过渡，形成流水作业；本实施例中所述预制车间处于海平面之上。

2、打开浅坞门，通过顶推装置将大型预制构件顶推运送至深浅坞组合体内的浅坞区，本实施例中所述的顶推装置属于现有技术，此处不再过多对其结构进行赘述；本实施例中所述浅坞区处于海平面之上，且与所述预制车间处于同一水平面上。

3、对大型预制构件进行第一次舾装；第一次舾装时将牵引装置与大型预制构件连接，并在大型预制构件上安装立柱。

4、舾装结束后，关闭浅坞门，通过灌水装置向深浅坞组合体内灌水，直至大型预制构件起浮。

5、通过牵引装置将大型预制构件牵引至深坞区内；所述的牵引装置（属现有技术，图中未显示）包括多个分布在围挡两侧的绞缆平台，该绞缆平台上设有绞盘，该绞盘通过缆绳与设置在大型预制构件上的立柱连接，通过绞盘实现大型预制构件的牵引；同时通过该牵引装置还可对大型预制构件起到提升辅助起浮的作用；本实施例中所述的牵引装置属于现有技术，关于其具体的结构，此处不再过多赘述。

6、打开深坞门的排水装置，对深浅坞组合体进行放水，直至深坞区内水位与外海海平面一致，关闭深坞门的排水装置；此时，所述浅坞区处于干地施工环境。

7、再次打开浅坞门，将下一个预制后的大型预制构件运送至深浅坞组合体内的浅坞区。

8、对下一个大型预制构件进行第一次舾装，同时对处于深坞区内的大型预制构件进行第二次舾装；第二次舾装时，将大型预制构件与安装船安装。本实施例中关于安装船的结构属于现有技术此处不再过多赘述。

9、大型预制构件第二次舾装后，打开深坞门，通过安装船将大型预制构件运出，关闭深坞门。

本发明的方法将主要的工序各自独立，各自作业互不影响，各工序之间通过顶推或水力运输的方式进行连接，从而形成流水线。避免干坞法场地高程单一，使得生产时不能舾装出运，舾装出运时不能生产的缺点；对于现有干坞法的场地都位于海平面以下，有渗水隐患和场地排水困难的缺点。本发明的预制车间位于海平面上，具有良好的干地施工条件，深浅坞组合体的浅坞区具备可控的干地施工条件，有效避免了上述缺点。

Claims (8)

1.一种生产出运大型预制构件的深浅坞组合体，其特征在于：该深浅坞组合体包括用于阻止海水进入的围挡，在该围挡内设有用于大型预制构件第一次舾装和起浮的浅坞区和用于第二次舾装和出运的深坞区；所述围挡一端设有用于打开和关闭浅坞区的浅坞门，所述围挡另一端设有用于打开和关闭深坞区的深坞门。

2.根据权利要求1所述深浅坞组合体，其特征在于：所述浅坞区与所述深坞区沿同一轴线顺序设置；所述浅坞区底面高于所述深坞区底面。

3.根据权利要求2所述深浅坞组合体，其特征在于：在所述浅坞区与所述深坞区之间设有用于过渡浅坞区与所述深坞区之间高差的过渡斜坡。

4.根据权利要求3所述深浅坞组合体，其特征在于：所述围挡包括两个侧挡墙和设置在两个侧挡墙两端的端挡墙。

5.根据权利要求1所述深浅坞组合体，其特征在于：所述浅坞区与所述深坞区并排顺序设置；所述浅坞区底面高于所述深坞区底面。

6.根据权利要求5所述深浅坞组合体，其特征在于：在所述浅坞区与所述深坞区之间设有用于过渡浅坞区与所述深坞区之间高差的过渡斜坡。

7.根据权利要求6所述深浅坞组合体，其特征在于：所述围挡包括两个端挡墙和设置在两个端挡墙两侧的侧挡墙。

8.一种应用根据权利要求1-7其中之一所述深浅坞组合体实现的流水线作业方法，其特征在于：该流水线作业方法包括以下步骤:

S1、在预制车间内制造大型预制构件；

S2、打开浅坞门，将预制后的大型预制构件运送至深浅坞组合体的浅坞区；

S3、对大型预制构件进行第一次舾装；

S4、舾装结束后，关闭浅坞门，通过灌水装置向深浅坞组合体灌水，直至大型预制构件起浮；

S5、通过牵引装置将大型预制构件牵引至深坞区内；

S6、对深浅坞组合体进行放水，直至深坞区内水位与外海海平面一致；

S7、再次打开浅坞门，将下一个预制后的大型预制构件运送至深浅坞组合体的浅坞区，关闭浅坞门；

S8、对下一个大型预制构件进行第一次舾装，同时对处于深坞区内的大型预制构件进行第二次舾装；

S9、大型预制构件第二次舾装后，打开深坞门，出运大型预制构件，关闭深坞门。