CN110747804A - 一种实现水下施工的阻水密封装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种实现水下施工的阻水密封装置，涉及沉箱维修技术领域，包括上端开口的阻水箱，在所述阻水箱的侧壁上开有作业口，在所述作业口处设置有阻水密封部，所述阻水密封部将所述阻水箱密封在沉箱的侧壁上，在所述阻水箱上设置有紧固组件，所述紧固组件将所述阻水箱与沉箱固定。本发明的阻水箱与沉箱侧壁之间通过阻水密封部密封，并通过紧固组件将两者固定，在沉箱侧壁处形成密封空间的干地施工区域，维修方便，效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及沉箱维修技术领域，具体涉及一种实现水下施工的阻水密封装置及其使用方法。
背景技术
重力式码头在我国属于应用较为广泛的一种码头结构形式，具有良好的抗冻性，结构坚固、施工简单；重力式码头按照墙身结构分为整体砌筑式、方块砌筑式、沉箱式和扶壁式，其中沉箱式码头大多采用连续沉箱排列布置。沉箱式码头长期受海水侵蚀，在临海面经常出现裂缝、裂纹或表面脱落的现象，因此沉箱式码头在维修时，常用方法是人工潜水使用堵漏胶等材料填充，并且堵漏前还需凿毛处理，将维修面处的青苔以及破损的表面处理干净，水下维修由于浮力原因操作异常困难，而且对作业人员的安全性也没有保障；尤其是在秋冬季节，当遇到极寒天气时，温度骤降，加上海上风力较强，沉箱表面常会出现大块表皮脱落现象，此时若作业人员下水维修，一是海水温度低，施工环境更为艰苦危险，二是修复面积较大，需要补浇混凝土，需要下水安装密封浇筑模板后，再排水维修浇筑，工作量极大，维修效率低。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种实现水下施工的阻水密封装置及其使用方法，采用本发明在沉箱的维修侧壁处形成密封空间的干地施工区域，维修方便，效率较高。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种实现水下施工的阻水密封装置，包括上端开口的阻水箱，在所述阻水箱的侧壁上开有作业口，在所述作业口处设置有阻水密封部，所述阻水密封部将所述阻水箱密封在沉箱的侧壁上，在所述阻水箱上设置有紧固组件，所述紧固组件将所述阻水箱与沉箱固定。
优选的，所述阻水箱的箱壁包括前模板、后模板、左侧模板、右侧模板、底模板，相邻模板之间密封固定连接，所述作业口设置在所述阻水箱的前模板下部，所述作业口的上端向外垂直凸出设置有挂接部，所述作业口与所述挂接部形成的直角型挂口用于挂在沉箱的侧壁处；所述紧固组件设置在所述挂接部处，所述紧固组件用于将所述阻水箱的前端面与沉箱的端面固定连接。
优选的，在所述挂口的上边与下边安装的所述阻水密封部均为密封橡胶管，在所述作业口的左右两侧边安装的所述阻水密封部均为密封调节组件，所述密封调节组件沿垂直于所述前模板的方向调节并且所述密封调节组件的端部用于密封在沉箱的侧壁上。
优选的，所述密封调节组件包括调节螺杆和沿作业口侧边设置的活动板，所述活动板上设置有与作业口的侧边垂直的腰型孔，压紧螺栓与所述作业口的侧边处的侧壁固定连接，所述压紧螺栓穿过所述腰型孔将所述活动板固定连接，在所述活动板的前端包覆有密封垫一，所述活动板的后端与所述调节螺杆的前端部连接，所述调节螺杆的杆身转动连接在所述作业口的侧边处的侧壁上；在所述活动板与所述阻水箱的侧壁之间设置有密封垫二。
优选的，所述密封调节组件还包括固定板，所述固定板与所述作业口的侧边处的侧壁密封固定焊接，所述压紧螺栓固定设置在所述固定板上；所述活动板上安装有支撑螺栓，所述支撑螺栓的端部顶在所述固定板上。
优选的，所述紧固组件包括压紧板和压紧螺杆一，所述压紧板通过螺栓固定连接在所述挂接部的前端面上，并且所述压紧板的下端向下伸出与所述挂接部处形成倒“U”型，该倒“U”型结构用于挂在沉箱的侧壁上端，所述压紧螺杆一连接在所述压紧板的下端并且其端部用于顶紧在沉箱的内侧壁上。
优选的，在所述阻水箱的上端设置有支撑组件，所述支撑组件包括固定杆和斜杆，所述固定杆竖直固定连接在所述阻水箱的后模板外侧面上，所述固定杆的上端与所述斜杆的一端铰接连接，在两根杆上分别连接有螺栓，在两个螺栓之间固定连接有定位杆，所述定位杆、所述固定杆与所述斜杆相交形成三角形固定结构；在所述斜杆的另一端铰接连接有角板，所述角板卡在沉箱远离所述阻水箱一侧的外侧壁上，在所述角板上连接有压紧螺杆二，所述压紧螺杆二的端部用于顶紧在沉箱的侧壁上。
优选的，在所述阻水箱的底模板上设置有排水组件，所述排水组件包括在底面上向下凹的积水坑，在所述积水坑内设置有水泵，所述水泵的出水口伸出所述阻水箱外。
优选的，制作所述阻水箱的箱壁的模板材质均为钢板。
本发明还提供一种实现水下施工的阻水密封装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤S1：组装所述阻水密封装置；
步骤S2：吊装整个装置至沉箱的维修侧壁处，使所述作业口贴在沉箱的维修侧壁上，将所述阻水箱的所述作业口与沉箱侧壁之间固定密封；
步骤S3：排出所述阻水箱内的水，维修人员进入阻水箱内展开维修作业；
步骤S4：维修作业完成后，松开沉箱与所述阻水箱之间的固定连接，将整个装置吊装起至下一施工点。
优选的，在上述步骤中还包括：
在所述步骤S1中，组装所述阻水密封装置后，调节密封调节组件使其前端位于作业口下侧边的后侧；
在所述步骤S2中，所述作业口贴在沉箱侧壁上并且固定密封的具体操作为：所述作业口的下端靠近侧壁，下放所述阻水箱，所述阻水箱下放至所述挂口挂在沉箱壁上端，用所述紧固组件压紧固定，安装所述支撑组件，最后调节所述密封调节组件使其压紧在沉箱的维修侧壁上密封；
其中，还步骤S2还包括在下放所述阻水箱过程中，打开水泵向外排水，所述阻水箱上端吊装配置配载块；
在所述步骤S4中，松开沉箱与所述阻水箱之间的固定连接的具体操作为：吊装起整个装置，松开所述紧固组件和所述支撑组件；
在所述步骤S4中还包括维修作业完成后，先对所述阻水箱泄压，具体为：
关闭所述水泵，调节所述密封调节组件，将所述活动板调节缩回，使所述作业口的左右两侧边打开两条开口，水从开口处涌入所述阻水箱内，泄压完成，之后再松开所述紧固组件和所述支撑组件。
本发明所具有的优点包括：阻水箱与沉箱侧壁之间密封固定连接，排水后在维修侧壁处形成密封的干地施工区域，使沉箱侧壁维修方便简单，效率增高；
阻水箱前端开有作业口，在安装时，作业口沿着沉箱壁下滑，具有排水的功能，同时水泵能将进入阻水箱的水及时的抽出；在安装过程中，阻水箱在自重的作用下同时加上紧固组件和支撑组件辅助固定支撑，能将作业口的下边与上边首先密封，同时以作业口的下边密封为基础，再调节密封调节组件，将作业口的两侧边密封，使作业口的四周与沉箱壁在安装完成后密封连接，并辅以排水装置排出阻水箱内的水达到平衡状态，在沉箱的维修表面形成密封的干地施工区域，使维修更加方便，效率更高，并且具有较高的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
图2是本发明实施例的侧视结构示意图。
图3是图2中的A-A截面结构示意图。
图4是本发明实施例的阻水箱的结构示意图。
图5是图3中B处的结构示意图。
图6是密封调节组件的局部结构示意图。
图7是图2中C处的结构示意图。
图8是图2中D处的结构示意图。
图9是图2中E处的结构示意图。
其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
实施例
一种实现水下施工的阻水密封装置，包括呈长方体的上端开口的阻水箱2，所述阻水箱2的箱壁包括多块钢制模板，分别为前模板21、后模板22、左侧模板23、右侧模板24、底模板25，相邻所述模板的连接棱边用密封条密封后通过螺栓固定连接，该密封条为橡胶材质制成。
进一步的，在本实施例中，所述阻水箱2的前模板21下部开有作业口31，作业口31的下边即为底模板25的一个棱边，作业口31的两个侧边分别为左侧模板23和右侧模板24的棱边，所述作业口3的上端向外垂直凸出设置有挂接部32，所述作业口31与所述挂接部32形成的直角型挂口3用于挂在沉箱1的侧壁上，并且所述挂口3的上边为前模板21的下棱边，在挂口3的上边与下边均安装有密封橡胶管；在所述作业口31的左右两侧边分别设置有密封调节组件5，所述密封调节组件5沿垂直于所述前模板的方向调节并且密封调节组件5的端部密封在沉箱1的侧壁上，挂口3的四周均与沉箱1密封，在施工时，能保证水不会进入阻水箱2中，实现施工区域的全覆盖；
其中，所述密封调节组件5包括调节螺杆51和沿作业口31的两个侧边设置的活动板52，所述活动板52上设置有与作业口31的侧边垂直的腰型孔53，腰型孔53等间距均匀分布在活动板52上，压紧螺栓54与所述作业口31的侧边处的侧壁固定连接，所述压紧螺栓54穿过所述腰型孔53将所述活动板52固定连接，在所述活动板52的前端截面为楔形并包覆有密封垫一55并与沉箱1密封接触，两块活动板52的间距与沉箱1的长度相等，因此在安装阻水箱2时能伸进沉箱1间的伸缩缝中密封，而楔形的活动板52端部能适应伸缩缝的尺寸偏差以及适应不同宽度的伸缩缝，所述活动板52的后端与所述调节螺杆51的前端部连接，所述调节螺杆51沿着活动板52长度方向上等间距均布，所述调节螺杆51的杆身转动连接在所述作业口31的侧边处的侧壁上；在所述活动板52与所述阻水箱2的侧壁之间设置有密封垫二56，密封垫一55与密封垫二56均采用橡胶材质的软胶皮；所述密封调节组件5还包括固定板57，所述固定板57与所述作业口31的侧边处的侧壁密封固定焊接，所述压紧螺栓54固定设置在所述固定板57上；所述活动板52上安装有支撑螺栓58，所述支撑螺栓58的端部顶在所述固定板57的侧壁上；在调节密封时，腰型孔53为长条形的通孔，能确保活动板52有足够的位移，支撑螺栓58为均布的两排，分布在压紧螺栓54的两侧，同步调整支撑螺栓58的旋转量，能使固定板57与活动板52之间保持平行，因此在压紧螺栓54压紧密封垫二56时能使密封垫二56被均匀压紧，确保其密封防水性均匀不漏水；此外，当调节螺杆51的调节量相同时，活动板52水平伸出压紧在沉箱1侧壁上，当调节螺杆51的调节量依次变大或变小时，活动板52沿着腰型孔53的伸出为倾斜状，能适应沉箱1侧壁平整度不高的情况下的密封，其适用性广泛。
在所述挂接部32处安装有均布的若干组紧固组件6，该挂接部32的前端面即为前模板21，所述紧固组件6将所述阻水箱2的前模板21与沉箱1的端面固定连接，所述紧固组件6包括压紧板61和压紧螺杆一62，所述压紧板61通过螺栓固定连接在所述阻水箱2的前模板21上，并且所述压紧板61的下端向下伸出与所述作业口31的上边处形成倒“U”型挂在沉箱1的侧壁上端，所述压紧螺杆一62连接在所述压紧板61的下端并且端部顶紧在沉箱1的内侧壁上；此外，紧固组件6能将阻水箱2卡紧固定在沉箱1的侧壁上，给阻水箱2额外的压紧力，进一步确保阻水箱2具有较大的密封力度。
在所述阻水箱2的上端设置有若干组支撑组件7，每组支撑组件7均设置在沉箱1的纵壁处，在本实施例中，沉箱1为三道纵壁，因此设置有三组支撑组件7；所述支撑组件7包括固定杆71和斜杆72，所述固定杆71竖直固定连接在所述阻水箱2的后模板22上，所述固定杆71的上端与所述斜杆72的一端铰接连接，在两根杆上分别连接有螺栓，在两个螺栓之间固定连接有定位杆73，所述定位杆73、所述固定杆71与所述斜杆72相交形成三角形固定结构；在所述斜杆72的另一端铰接连接有角板74，所述角板74卡在沉箱1远离所述阻水箱2一侧的外侧壁上，在所述角板74上连接有压紧螺杆二75，所述压紧螺杆二75的端部用于顶紧在沉箱1的侧壁上；斜杆72的两端分别固定在沉箱1和阻水箱2上，同时固定杆71与斜杆72连接，形成稳定的三角连接结构，进一步起到稳固阻水箱2的作用。
在所述阻水箱2的底模板25上设置有两组排水组件8，分别位于底模板25的左右两侧处，所述排水组件8包括在底面上向下凹的积水坑81，在所述积水坑81内设置有水泵82，所述水泵82的出水口伸出所述阻水箱2外。在阻水箱2入水安装的过程中，由于水仅从作业口31的四周缝隙中涌入阻水箱2中，因此阻水箱2的排水量远大于进水量，此时再打开水泵82配合向外排水，能保持阻水箱2中的处于无水的平衡状态；此外，在底模板25上还可以安装两个进水阀，方便进水减压，拆模施工。
本发明实施例还提供一种实现水下施工的阻水密封装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：安装阻水密封装置，并拧松压紧螺栓54，使活动板52不受挤压，旋转调节螺杆51，将活动板52朝向阻水箱2拉动调节，使活动板52的前端位于底模板25的边缘后侧，定位杆73不安装，使固定杆71与斜杆72为铰接转动状态；
步骤二：吊装整个装置至沉箱1的维修侧壁处，使作业口31的下端贴着沉箱1的维修侧壁，吊机缓慢下放阻水箱2，打开水泵82将流入阻水箱2内的水持续向外排出，作业口31沿着沉箱1的维修侧壁在自身重力的作用下下滑，当阻水箱2下滑至一半体积没入水中时，在阻水箱2的上端吊装放置配载块，配载块能加速阻水箱2的入水速度，提高施工效率，使阻水箱2继续下滑直至挂口3挂在沉箱1的侧壁上，用紧固组件6压紧固定，为了保证紧固组件6的牢固度，可以在挂接部32处焊接U型钢，U型钢位于沉箱1侧壁的上端，并通过螺栓连接U型钢打入沉箱1侧壁的上端固定；
安装支撑组件7，将斜杆72端部的角板74卡在沉箱1的对侧壁上，并用压紧螺栓54二紧固，最后将定位杆73安装固定，支撑组件以及紧固组件将阻水箱固定使其稳定安装，同时作业口的下边压紧在沉箱的维修侧壁上密封；将作业口31的下边紧压在沉箱1的维修侧壁上密封，为了保证支撑组件7的牢固度，同样在角板74的两侧焊接连接板，并用螺栓连接后打入沉箱1侧壁的上端固定；
密封调节组件5密封，将作业口31的两侧边调整密封：转动调节螺杆51使活动板52朝向沉箱1移动，将活动板52的端部紧压在沉箱1的维修侧壁处密封，并旋紧压紧螺栓54将活动板52与固定板57之间密封；
步骤三：排出阻水箱2内的水，吊装取下配载块，若阻水箱2的四周缝隙出现渗水现象，可用棉花和软胶皮塞堵，塞堵完成后，维修人员从阻水箱2上端进入，在阻水箱2内展开沉箱1维修作业；
步骤四：维修作业完成后，关闭水泵82，调节密封调节组件5，将活动板52调节缩回，使作业口的左右两侧边打开两条开口，水从开口处涌入泄压，当阻水箱2内外水面齐平时，泄压完成；拧松压紧螺杆二75和压紧螺杆一62，松开支撑组件7以及紧固组件6，用吊机将阻水箱2吊起，吊至下一施工点。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。
Claims (10)
1.一种实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，包括上端开口的阻水箱(2)，在所述阻水箱(2)的侧壁上开有作业口(31)，在所述作业口(31)处设置有阻水密封部，所述阻水密封部将所述阻水箱(2)密封在沉箱的侧壁上，在所述阻水箱(2)上设置有紧固组件(6)，所述紧固组件(6)将所述阻水箱(2)与沉箱固定。
2.根据权利要求1所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，所述阻水箱(2)的箱壁包括前模板(21)、后模板(22)、左侧模板(23)、右侧模板(24)、底模板(25)，相邻模板之间密封固定连接，所述作业口(31)设置在所述阻水箱(2)的前模板(21)下部，所述作业口(31)的上端向外垂直凸出设置有挂接部(32)，所述作业口(31)与所述挂接部(32)形成的直角型挂口(3)用于挂在沉箱的侧壁处；所述紧固组件(6)设置在所述挂接部(32)处，所述紧固组件(6)用于将所述阻水箱(2)的前端面与沉箱的端面固定连接。
3.根据权利要求2所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，在所述挂口(3)的上边与下边安装的所述阻水密封部均为密封橡胶管，在所述作业口(31)的左右两侧边安装的所述阻水密封部均为密封调节组件(5)，所述密封调节组件(5)沿垂直于所述前模板(21)的方向调节并且所述密封调节组件(5)的端部用于密封在沉箱的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，所述密封调节组件(5)包括调节螺杆(51)和沿作业口(31)侧边设置的活动板(52)，所述活动板(52)上设置有与作业口(31)的侧边垂直的腰型孔(53)，压紧螺栓(54)与所述作业口的侧边处的侧壁固定连接，所述压紧螺栓(54)穿过所述腰型孔(53)将所述活动板(52)固定连接，在所述活动板(52)的前端包覆有密封垫一(55)，所述活动板(52)的后端与所述调节螺杆(51)的前端部连接，所述调节螺杆(51)的杆身转动连接在所述作业口的侧边处的侧壁上；在所述活动板(52)与所述阻水箱(2)的侧壁之间设置有密封垫二(56)。
5.根据权利要求4所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，所述密封调节组件(5)还包括固定板(57)，所述固定板(57)与所述作业口的侧边处的侧壁密封固定焊接，所述压紧螺栓(54)固定设置在所述固定板(57)上；所述活动板(52)上安装有支撑螺栓(58)，所述支撑螺栓(58)的端部顶在所述固定板上。
6.根据权利要求2所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，所述紧固组件(6)包括压紧板(61)和压紧螺杆一(62)，所述压紧板(61)通过螺栓固定连接在所述挂接部(32)的前端面上，并且所述压紧板(61)的下端向下伸出与所述挂接部(32)处形成倒“U”型，该倒“U”型结构用于挂在沉箱(1)的侧壁上端，所述压紧螺杆一(62)连接在所述压紧板(61)的下端并且其端部用于顶紧在沉箱(1)的内侧壁上。
7.根据权利要求2或6所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，在所述阻水箱(2)的上端设置有支撑组件(7)，所述支撑组件(7)包括固定杆(71)和斜杆(72)，所述固定杆(71)竖直固定连接在所述阻水箱(2)的后模板(22)外侧面上，所述固定杆(71)的上端与所述斜杆(72)的一端铰接连接，在两根杆上分别连接有螺栓，在两个螺栓之间固定连接有定位杆(73)，所述定位杆(73)、所述固定杆(71)与所述斜杆(72)相交形成三角形固定结构；在所述斜杆(72)的另一端铰接连接有角板(74)，所述角板(74)卡在沉箱(1)远离所述阻水箱(2)一侧的外侧壁上，在所述角板(74)上连接有压紧螺杆二(75)，所述压紧螺杆二(75)的端部用于顶紧在沉箱(1)的侧壁上。
8.根据权利要求2所述的实现水下施工的阻水密封装置，其特征在于，在所述阻水箱(2)的底模板(25)上设置有排水组件(8)，所述排水组件(8)包括在底面上向下凹的积水坑(81)，在所述积水坑(81)内设置有水泵(82)，所述水泵(82)的出水口伸出所述阻水箱(2)外。
9.一种采用上述阻水密封装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：组装所述阻水密封装置；
步骤S2：吊装整个装置至沉箱的维修侧壁处，使所述作业口(31)贴在沉箱的维修侧壁上，将所述阻水箱(2)的所述作业口(31)与沉箱侧壁之间固定密封；
步骤S3：排出所述阻水箱(2)内的水，维修人员进入阻水箱(2)内展开维修作业；
步骤S4：维修作业完成后，松开沉箱与所述阻水箱(2)之间的固定连接，将整个装置吊装起至下一施工点。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，
在所述步骤S1中，组装所述阻水密封装置后，调节密封调节组件(5)使其前端位于作业口(31)下侧边的后侧；
在所述步骤S2中，所述作业口(31)贴在沉箱侧壁上并且固定密封的具体操作为：所述作业口(31)的下端靠近侧壁，下放所述阻水箱(2)，所述阻水箱(2)下放至所述挂口(3)挂在沉箱壁上端，用所述紧固组件(6)压紧固定，安装所述支撑组件(7)，最后调节所述密封调节组件(5)使其压紧在沉箱的维修侧壁上密封；
其中，步骤S2还包括在下放所述阻水箱过程中，打开水泵向外排水，所述阻水箱上端吊装配置配载块；
在步骤S4中，松开沉箱与所述阻水箱(2)之间的固定连接的具体操作为：吊装起整个装置，松开所述紧固组件(6)和所述支撑组件(7)；
在步骤S4中还包括维修作业完成后，先对所述阻水箱(2)泄压，具体为：
关闭所述水泵(82)，调节所述密封调节组件(5)，将所述活动板(52)调节缩回，使所述作业口(31)的左右两侧边打开两条开口，水从开口处涌入所述阻水箱(2)内，泄压完成，之后再松开所述紧固组件(6)和所述支撑组件(7)。
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