CN112239154A - 一种沉箱助浮吊具及其吊装方法 - Google Patents

一种沉箱助浮吊具及其吊装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种沉箱助浮吊具，属于吊具技术领域。本吊具包括两组支撑梁组件和四组插销组件，支撑梁组件包括一根支撑梁和两条无接头钢丝绳，支撑梁的两端各设置有一通孔，通孔内设置有连接轴，插销组件包括一根吊杆和一条吊索，其结构简单，制作成本低；使用时，只需将无接头钢丝绳的一端套接于起重船的吊钩上，无接头钢丝绳的另一端穿过支撑梁的连接轴，将吊杆穿过沉箱上的吊孔，吊索穿过连接轴，吊索的两个端部分别固定连接于吊杆的两端，吊杆的两端再用紧锁螺母固定限位，再利用起重设备即可对沉箱进行起吊，支撑梁可以有效防止无接头钢丝绳和吊索打结，避免安全事故的发生，吊杆的两端有紧锁螺母固定限位，进一步提高了吊具的安全性。

Description

一种沉箱助浮吊具及其吊装方法
技术领域
本发明属于吊具技术领域，涉及一种沉箱助浮吊具及其吊装方法。
背景技术
重力式沉箱结构码头具有坚固耐久、抗冻性能好、施工进度快、工程造价低以及维修费用少等优点,在沿海港口有广泛的应用。沉箱重力式码头施工涉及沉箱的出运和安装，一般由半潜驳运载到指定位置进行下潜出坞。随着近年来沿海港口码头工程不断向深水和风浪条件较差的海域延伸，离岸重力式码头的沉箱设计高宽比较大，浮游稳定时吃水较深，沉箱出坞困难加大，出坞和安装时需要用到起重船起吊助浮措施。采用起重船起吊助浮高瘦沉箱出坞的施工工艺，不仅能够保证沉箱安全出坞，也可降低下潜区域的水深要求，是一种安全经济的施工方法。沉箱助浮施工前，需要结合沉箱型式、起吊要求、起重设备条件和安拆的方式设计一套助浮吊具，模拟安装起吊和拆卸过程，然后进行助浮吊具的采购制作、进行力学性能检验后方可运输进场，用于助浮施工。
目前,沉箱助浮施工主要有气囊、浮筒助浮和起吊助浮等，采用气囊或浮筒进行助浮，沉箱助浮力要求越大，气囊或浮筒的体积型式越大，大体积的气囊浮筒制作成本较高，其本身和配套封仓安拆工艺也较为复杂，且出坞时沉箱不易控制，不便方驳固定沉箱进行安装，安全系数较低；而且常见的沉箱吊具结构复杂、制作成本较高，在经济性上优势不明显。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种沉箱助浮吊具，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单且安全的吊具。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种沉箱助浮吊具,包括两组支撑梁组件和四组插销组件，所述支撑梁组件包括一根支撑梁和两条无接头钢丝绳，所述支撑梁的两端各设置有一通孔，所述通孔内设置有连接轴，无接头钢丝绳的一端套接于起重船的吊钩上，无接头钢丝绳的另一端穿过连接轴，所述插销组件包括一根吊杆和一条吊索，所述吊杆穿过沉箱上的吊孔，所述吊索穿过连接轴，吊索的两个端部分别固定连接于吊杆的两端，所述吊杆的两端螺纹连接有紧锁螺母。
本沉箱助浮吊具包括两组支撑梁组件和四组插销组件，支撑梁组件包括一根支撑梁和两条无接头钢丝绳，支撑梁的两端各设置有一通孔，通孔内设置有连接轴，插销组件包括一根吊杆和一条吊索，其结构简单，制作成本低；使用时，只需将无接头钢丝绳的一端套接于起重船的吊钩上，无接头钢丝绳的另一端穿过支撑梁的连接轴，将吊杆穿过沉箱上的吊孔，吊索穿过连接轴，吊索的两个端部分别固定连接于吊杆的两端，吊杆的两端再用紧锁螺母固定限位，再利用起重设备即可对沉箱进行起吊，由于有支撑梁的存在，可以有效防止无接头钢丝绳和吊索打结，避免安全事故的发生，并且吊杆的两端有紧锁螺母固定限位，进一步提高了吊具的安全性。
在上述的一种沉箱助浮吊具中，所述插销组件还包括挡板，所述挡板设置于吊杆的两端。
在上述的一种沉箱助浮吊具中，所述连接轴的两端设置有卡板，所述卡板上设置有螺栓孔，所述卡板通过螺栓固定于支撑梁的两侧。
在上述的一种沉箱助浮吊具中，所述通孔的四周设置有贴板。
在上述的一种沉箱助浮吊具中，所述无接头钢丝绳直径为φ90mm、规格为6×61+1型、公称抗拉强度1670MPa的钢芯钢丝绳；所述吊索选用直径为φ77.5mm、规格为6×61+1型、公称抗拉强度1670MPa的钢芯钢丝绳。
在上述的一种沉箱助浮吊具中，所述支撑梁为箱式梁，横截面为矩形，由Q235B钢板焊接而成。
优选地，所述无接头钢丝绳采用直径为φ26mm、规格为6×37+1WRC型、公称抗拉强度1570MPa的纤维芯钢丝绳将其打双缠绕，并用夹扣固定。
本发明的另一目的在于提供一种使用本沉箱助浮吊具的吊装方法：包括以下步骤：
A、安装无接头钢丝绳，将四条无接头钢丝绳套接于起重船吊钩的两侧，吊钩的每一侧套接有两条无接头钢丝绳；
B、安装两根支撑梁，将吊钩一侧的两条无接头钢丝绳分别穿进一根支撑梁两端的通孔内，吊钩另一侧的两条无接头钢丝绳分别穿进另一根支撑梁两端的通孔内，分别安装通孔内的连接轴，并将连接轴固定于支撑梁的两侧；
C、移船定位，将装载有沉箱的半潜驳的船艏移动至与起重船的船艏相对，并保持半潜驳与起重船的相对位置；
D、安装靠近起重船一侧的插销组件，将两条吊索分别穿过靠近起重船一侧的支撑梁两端的连接轴，并使得吊索悬挂于连接轴上，且吊索的两个端部处于同一水平线，将两个吊杆分别穿过沉箱靠近起重船一侧的两个吊孔上，同一条吊索的两个端部分别固定到同一吊杆的两端，安装吊杆两端的挡板，再将紧锁螺母固定于吊杆的两端；
F、靠近起重船一侧的插销组件完成后，起重船往半潜驳的方向移动，使吊钩处于沉箱的中心位置，安装远离起重船一侧的插销组件，将两条吊索分别穿过远离起重船一侧的支撑梁两端的连接轴，并使得吊索悬挂于连接轴上，且吊索的两个端部处于同一水平线，将两个吊杆穿过沉箱远离起重船一侧的两个吊孔上，同一吊索的两个端部分别固定到同一吊杆的两端，安装吊杆两端的挡板，再将紧锁螺母固定于吊杆的两端；
G、下潜助浮，半潜驳下潜，沉箱跟随半潜驳下潜，起重钩亦跟随沉箱向下移动，无接头钢丝绳和吊索均处于绷紧状态；
H、出坞，半潜驳继续下潜，当沉箱底部脱离支撑枕木30cm时，起重船驱使吊钩将沉箱从坞内通过坞门开口远离半潜驳移动，沉箱完全移出坞门并移动至距离半潜驳1m以上，出坞完成；
I、出坞完成后，使用起重船进行沉箱码头的安装；
J、沉箱安装完后，解除插销组件，起重船的吊钩下降，先解除远离起重船一侧的插销组件，起重船往远离沉箱方向移动，解除靠近起重船一侧的插销组件，吊钩上升，起重船移开，沉箱吊装完成。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本沉箱助浮吊具结构简单，制作成本低；支撑梁可以有效防止无接头钢丝绳和吊索打结，避免安全事故的发生，吊杆的两端有紧锁螺母固定限位，进一步提高了吊具的安全性。
附图说明
图1是本沉箱助浮吊具的结构示意图；
图2是图1中A部放大图；
图3是图1中B部放大图；
图4是使用本沉箱助浮吊具吊装时吊具的安装图；
图5是使用本沉箱助浮吊具吊装时吊具的安装图；
图6是使用本沉箱助浮吊具吊装时吊具的安装图。
图中，1、支撑梁；2、无接头钢丝绳；3、通孔；4、连接轴；5、吊钩；6、吊杆；7、吊索；8、吊孔；9、紧锁螺母；10、挡板；11、卡板；12、贴板；13、起重船；14、半潜驳；15、沉箱。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，本沉箱15助浮吊具,包括两组支撑梁组件和四组插销组件，支撑梁组件包括一根支撑梁1和两条无接头钢丝绳2，支撑梁1的两端各设置有一通孔3，通孔3内设置有连接轴4，无接头钢丝绳2的一端套接于起重船13的吊钩5上，无接头钢丝绳2的另一端穿过连接轴4，插销组件包括一根吊杆6和一条吊索7，吊杆6穿过沉箱15上的吊孔8，吊索7穿过连接轴4，吊索7的两个端部分别固定连接于吊杆6的两端，吊杆6的两端螺纹连接有紧锁螺母9。
本沉箱15助浮吊具包括两组支撑梁组件和四组插销组件，支撑梁组件包括一根支撑梁1和两条无接头钢丝绳2，支撑梁1的两端各设置有一通孔3，通孔3内设置有连接轴4，插销组件包括一根吊杆6和一条吊索7，其结构简单，制作成本低；使用时，只需将无接头钢丝绳2的一端套接于起重船13的吊钩5上，无接头钢丝绳2的另一端穿过支撑梁1的连接轴4，将吊杆6穿过沉箱15上的吊孔8，吊索7穿过连接轴4，吊索7的两个端部分别固定连接于吊杆6的两端，吊杆6的两端再用紧锁螺母9固定限位，再利用起重设备即可对沉箱15进行起吊，由于有支撑梁1的存在，可以有效防止无接头钢丝绳2和吊索7打结，避免安全事故的发生，并且吊杆6的两端有紧锁螺母9固定限位，进一步提高了吊具的安全性。
如图3所示，本实施例中，插销组件还包括挡板10，挡板10设置于吊杆6的两端。作为一种优选实施例，挡板10上设置有安装孔，挡板10通过安装孔安装于吊杆6上，通过设置挡板10，能够有效对吊索7进行限位，防止吊索7缠绕，保证吊装时的安全。
如图2所示，本实施例中，连接轴4的两端设置有卡板11，卡板11上设置有螺栓孔，卡板11通过螺栓固定于支撑梁1的两侧。该结构中，连接轴4通过卡板11螺栓连接固定于支撑梁1的两侧，保证连接轴4的牢固性。
如图2所示，本实施例中，通孔3的四周设置有贴板12。该结构中，通孔3四周设置贴板12，有效增加强度，防止吊装作业时，通孔3发生裂纹，避免产生安全事故。
如图1所示，本实施例中，无接头钢丝绳2直径为φ90mm、规格为6×61+1型、公称抗拉强度1670MPa的钢芯钢丝绳；吊索7选用直径为φ77.5mm、规格为6×61+1型、公称抗拉强度1670MPa的钢芯钢丝绳；支撑梁1为箱式梁，横截面为矩形，由Q235B钢板焊接而成。无接头钢丝绳2、吊索7和支撑梁1的选材制作均满足JTS 152-2012水运工程钢结构设计规范和钢丝绳国家标准GB8918-2006等相关规范要求。
作为一种优选实施例，无接头钢丝绳2采用直径为φ26mm、规格为6×37+1WRC型、公称抗拉强度1570MPa的纤维芯钢丝绳将其打双缠绕，并用夹扣固定。该结构中，纤维芯钢丝绳将其打双缠绕，并用夹扣固定无接头钢丝绳2，能够有效防止无接头钢丝绳2打结、缠绕。
本沉箱15助浮吊具的吊装方法：包括以下步骤：
A、安装无接头钢丝绳2，将四条无接头钢丝绳2套接于起重船13吊钩5的两侧，吊钩5的每一侧套接有两条无接头钢丝绳2；
B、安装两根支撑梁1，将吊钩5一侧的两条无接头钢丝绳2分别穿进一根支撑梁1两端的通孔3内，吊钩5另一侧的两条无接头钢丝绳2分别穿进另一根支撑梁1两端的通孔3内，分别安装通孔3内的连接轴4，并将连接轴4固定于支撑梁1的两侧；
C、移船定位，将装载有沉箱15的半潜驳14的船艏移动至与起重船13的船艏相对，并保持半潜驳14与起重船13的相对位置；
D、如图4所示，安装靠近起重船13一侧的插销组件，将两条吊索7分别穿过靠近起重船13一侧的支撑梁1两端的连接轴4，并使得吊索7悬挂于连接轴4上，且吊索7的两个端部处于同一水平线，将两个吊杆6分别穿过沉箱15靠近起重船13一侧的两个吊孔8上，同一条吊索7的两个端部分别固定到同一吊杆6的两端，安装吊杆6两端的挡板10，再将紧锁螺母9固定于吊杆6的两端；
F、如图5-6所示，靠近起重船13一侧的插销组件完成后，起重船13往半潜驳14的方向移动，使吊钩5处于沉箱15的中心位置，安装远离起重船13一侧的插销组件，将两条吊索7分别穿过远离起重船13一侧的支撑梁1两端的连接轴4，并使得吊索7悬挂于连接轴4上，且吊索7的两个端部处于同一水平线，将两个吊杆6穿过沉箱15远离起重船13一侧的两个吊孔8上，同一吊索7的两个端部分别固定到同一吊杆6的两端，安装吊杆6两端的挡板10，再将紧锁螺母9固定于吊杆6的两端；
G、下潜助浮，半潜驳14下潜，沉箱15跟随半潜驳14下潜，起重钩亦跟随沉箱15向下移动，无接头钢丝绳2和吊索7均处于绷紧状态；
H、出坞，半潜驳14继续下潜，当沉箱15底部脱离支撑枕木30cm时，起重船13驱使吊钩5将沉箱15从坞内通过坞门开口远离半潜驳14移动，沉箱15完全移出坞门并移动至距离半潜驳1m以上，出坞完成；
I、出坞完成后，使用起重船13进行沉箱15码头的安装；
J、沉箱15安装完后，解除插销组件，起重船的吊钩5下降，先解除远离起重船13一侧的插销组件，起重船13往远离沉箱15方向移动，解除靠近起重船13一侧的插销组件，吊钩5上升，起重船13移开，沉箱15吊装完成。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种沉箱助浮吊具,其特征在于，包括两组支撑梁组件和四组插销组件，所述支撑梁组件包括一根支撑梁(1)和两条无接头钢丝绳(2)，所述支撑梁(1)的两端各设置有一通孔(3)，所述通孔(3)内设置有连接轴(4)，无接头钢丝绳(2)的一端套接于起重船(13)的吊钩(5)上，无接头钢丝绳(2)的另一端穿过连接轴(4)，所述插销组件包括一根吊杆(6)和一条吊索(7)，所述吊杆(6)穿过沉箱(15)上的吊孔(8)，所述吊索(7)穿过连接轴(4)，吊索(7)的两个端部分别固定连接于吊杆(6)的两端，所述吊杆(6)的两端螺纹连接有紧锁螺母(9)。
2.根据权利要求1所述的一种沉箱助浮吊具，其特征在于，所述插销组件还包括挡板(10)，所述挡板(10)设置于吊杆(6)的两端。
3.根据权利要求1所述的一种沉箱助浮吊具，其特征在于，所述连接轴(44)的两端设置有卡板(11)，所述卡板(11)上设置有螺栓孔，所述卡板(11)通过螺栓固定于支撑梁(1)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种沉箱助浮吊具，其特征在于，所述通孔(3)的四周设置有贴板(12)。
5.根据权利要求1所述的一种沉箱助浮吊具，其特征在于，所述无接头钢丝绳(2)直径为φ90mm、规格为6×61+1型、公称抗拉强度1670MPa的钢芯钢丝绳；所述吊索(8)选用直径为φ77.5mm、规格为6×61+1型、公称抗拉强度1670MPa的钢芯钢丝绳。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种沉箱助浮吊具，其特征在于，所述支撑梁(1)为箱式梁，横截面为矩形，由Q235B钢板焊接而成。
7.一种使用如权利要求6所述的沉箱助浮吊具的吊装方法：包括以下步骤：
A、安装无接头钢丝绳(2)，将四条无接头钢丝绳(2)套接于起重船(13)吊钩(5)的两侧，吊钩(5)的每一侧套接有两条无接头钢丝绳(2)；
B、安装两根支撑梁(1)，将吊钩(5)一侧的两条无接头钢丝绳(2)分别穿进一根支撑梁(1)两端的通孔(3)内，吊钩(5)另一侧的两条无接头钢丝绳(2)分别穿进另一根支撑梁(1)两端的通孔(3)内，分别安装通孔(3)内的连接轴(4)，并将连接轴(4)固定于支撑梁(1)的两侧；
C、移船定位，将装载有沉箱(15)的半潜驳(14)的船艏移动至与起重船(13)的船艏相对，并保持半潜驳(14)与起重船(13)的相对位置；
D、安装靠近起重船(13)一侧的插销组件，将两条吊索(7)分别穿过靠近起重船(13)一侧的支撑梁(1)两端的连接轴(4)，并使得吊索(7)悬挂于连接轴(4)上，且吊索(7)的两个端部处于同一水平线，将两个吊杆(6)分别穿过沉箱(15)靠近起重船(13)一侧的两个吊孔(8)上，同一条吊索(7)的两个端部分别固定到同一吊杆(6)的两端，安装吊杆(6)两端的挡板(10)，再将紧锁螺母(9)固定于吊杆(6)的两端；
F、靠近起重船(13)一侧的插销组件完成后，起重船(13)往半潜驳(14)的方向移动，使吊钩(5)处于沉箱(15)的中心位置，安装远离起重船(13)一侧的插销组件，将两条吊索(7)分别穿过远离起重船(13)一侧的支撑梁1(1)端的连接轴(4)，并使得吊索(7)悬挂于连接轴(4)上，且吊索(7)的两个端部处于同一水平线，将两个吊杆(6)穿过沉箱(15)远离起重船(13)一侧的两个吊孔(8)上，同一吊索(7)的两个端部分别固定到同一吊杆(6)的两端，安装吊杆(6)两端的挡板(10)，再将紧锁螺母(9)固定于吊杆(6)的两端；
G、下潜助浮，半潜驳(14)下潜，沉箱(15)跟随半潜驳(14)下潜，起重钩亦跟随沉箱(15)向下移动，无接头钢丝绳(2)和吊索(7)均处于绷紧状态；
H、出坞，半潜驳(14)继续下潜，当沉箱(15)底部脱离支撑枕木30cm时，起重船(13)驱使吊钩(5)将沉箱(15)从坞内通过坞门开口远离半潜驳(14)移动，沉箱(15)完全移出坞门并移动至距离半潜驳(14)1m以上，出坞完成；
I、出坞完成后，使用起重船(13)进行沉箱(15)码头的安装；
J、沉箱(15)安装完后，解除插销组件，起重船(13)的吊钩(5)下降，先解除远离起重船(13)一侧的插销组件，起重船(13)往远离沉箱(15)方向移动，解除靠近起重船(13)一侧的插销组件，吊钩(5)上升，起重船(13)移开，沉箱(15)吊装完成。
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