CN112609585B - 一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，涉及桥梁工程施工技术领域，由于在钢沉井下水前，不仅提前将主缆绳一端与钢沉井连接，还提前将边缆绳一端与重力锚连接后再将重力锚抛设于指定位置，使得主缆绳和边缆绳的部分连接工作无需在水中进行即可完成；且在钢沉井下水就位后，分别将主缆绳、边缆绳和锚墩平台上的收揽系统进行连接，即可完成水中挂缆工作；另外，由于边缆绳绕过转向轮后即可与收揽系统连接，无需在收揽系统侧再设置一条边缆绳与重力锚上的边缆绳进行固定连接。因此，本申请实施例不仅简化了水上作业的工序，缩短了水中挂缆的时间，还减小了水中挂缆所需的施工作业面，降低了水中挂缆的风险。

Description

一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法

技术领域

本申请涉及桥梁工程施工技术领域，特别涉及一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法。

背景技术

随着经济的发展，大型深水桥梁建设逐渐增多，大型桥梁施工技术也得以不断创新和迅速发展。其中，沉井在现代建筑结构中应用广泛，特别是在水中特大型桥梁结构中更是多被作为深水基础，而钢沉井更是因为其具有埋深大、整体性强、稳定性高、承载力及抗变形能力强的优点成为桥梁结构在水中的稳定基础。

钢沉井通常采用工厂加工、分节段运输至桥位接高、定位的方式进行施工作业，以往的钢沉井多采用定位船加铁锚辅助定位工艺，并在钢沉井运输至桥位附近后，再将锚绳与钢沉井进行连接固定。不过，对于河床覆盖层较厚的软土地层，定位船加铁锚定位工艺无法满足受力要求，因此，相关技术中多采用锚墩平台加重力锚的组合方式辅助钢沉井定位、着床、下沉至稳定深度。

但是，由于传统的钢沉井定位方法需在现场水域环境中进行钢沉井与锚墩平台、重力锚之间的缆绳挂设的全部工作，存在所需配合船舶多、工序繁琐、作业面受限、挂缆时间长、长时间占用航道、作业风险高等问题，不利于实现钢沉井的快速定位、抵御不良环境的目的。

发明内容

本申请实施例提供一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，以解决相关技术中存在的水上作业时间长和施工作业面大的问题。

第一方面，提供了一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，包括以下步骤：

在岸上：

将边缆绳一端与重力锚连接；

将主缆绳的一端固定于钢沉井上，另一端悬挂于钢沉井上；

在钢沉井上设置多个转向轮；

在水中：

分别在钢沉井的上、下游处设置锚墩平台，并在所述锚墩平台上设置收揽系统；

将多个重力锚分别抛锚至钢沉井两侧的上、下游锚位水域处；

将钢沉井依次运至预设墩位的上游处和下游处，将主缆绳与收揽系统连接；

将钢沉井运至桥址处附近，并将边缆绳的另一端绕过转向轮后与收揽系统连接。

一些实施例中，在所述将边缆绳的另一端绕过转向轮后与收揽系统连接之后，还包括步骤：

通过收揽系统分别调整主缆绳和边缆绳的拉力，以将钢沉井调整至预设墩位处。

所述将钢沉井运至桥址处附近，包括：

通过收揽系统收放主缆绳，以将钢沉井运至桥址处附近。

所述将边缆绳一端与重力锚连接，包括：

将所述边缆绳一端与重力锚连接，另一端放置于驳船上；

将驳船运至预设墩位侧方。

所述将钢沉井依次运至预设墩位的上游处和下游处，包括：

使用拖轮或收揽系统将钢沉井运至预设墩位附近，并临时固定钢沉井。

所述钢沉井上分层设置有多个耳板，所述耳板用于固定主缆绳。

多个所述转向轮分层设置。

所述主缆绳和所述边缆绳均按照先下层后上层的顺序分别与收揽系统连接。

所述主缆绳和所述边缆绳均通过浮吊与收揽系统的连接。

所述收揽系统中的收揽器为联动作业或独立作业。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：简化了水上作业的工序，缩短了水中挂缆的时间，减小了水中挂缆所需的施工作业面，降低了水中挂缆的风险。

本申请实施例提供了一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，由于在钢沉井下水前，不仅提前将主缆绳一端与钢沉井连接，还提前将边缆绳一端与重力锚连接后再将重力锚抛设于指定位置，使得主缆绳和边缆绳的部分连接工作无需在水中进行即可完成，有效减小了水中挂缆的工作量，进而简化了水上作业的工序并缩短了水中挂缆的时间和航道占用的时间；且在钢沉井下水就位后，分别将主缆绳、边缆绳和锚墩平台上的收揽系统进行连接，即可完成水中挂缆工作，无需众多的船舶配合，减小了水中挂缆所需的施工作业面；另外，由于边缆绳绕过转向轮后即可与收揽系统连接，无需在收揽系统侧再设置一条边缆绳与重力锚上的边缆绳进行固定连接，提高了边缆绳的稳固性；此外，收揽系统布置在锚墩平台上，不仅增大了操作空间大，提高了施工过程中的安全性，且不影响钢沉井进行接高作业。因此，本申请实施例不仅简化了水上作业的工序，缩短了水中挂缆的时间，还减小了水中挂缆所需的施工作业面，降低了水中挂缆的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的钢沉井定位缆绳的整体布置示意图；

图3为图2中A-A处的截面结构示意图；

图4为图2中B-B处的截面结构示意图；

图5为本申请实施例提供的钢沉井的局部结构示意图。

图中：1-钢沉井，2-锚墩平台，3-收揽系统，4-边缆绳，5-重力锚，6-主缆绳，7-转向轮，8-耳板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其能解决相关技术中存在的水上作业时间长和施工作业面大的问题。

参见图1至图5所示，本申请实施例提供了一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，包括以下步骤：

S1：在岸上：将边缆绳4一端与重力锚5连接；将主缆绳6的一端固定于钢沉井1上，另一端悬挂于钢沉井1上；在钢沉井1上设置多个转向轮7。

其中，将边缆绳4一端与重力锚5连接，具体包括以下步骤：将边缆绳4一端与重力锚5连接，另一端放置于驳船上；将驳船运至预设墩位侧方，因此，可通过驳船实现对边缆绳4另一端的临时固定和运输。

钢沉井1上分层设置有多个耳板8，耳板8用于悬挂固定主缆绳6，可方便主缆绳6的临时固定。

多个转向轮7分层设置，方便实现对边缆绳4的收纳与固定。

S2：在水中：分别在钢沉井1的上、下游处设置锚墩平台2，并在锚墩平台2上设置收揽系统3；将多个重力锚5分别抛锚至钢沉井1两侧的上、下游锚位水域处；将钢沉井1依次运至预设墩位的上游处和下游处，将主缆绳6与收揽系统3连接；将钢沉井1运至桥址处附近，并将边缆绳4的另一端绕过转向轮7后与收揽系统3连接。

其中，将钢沉井1依次运至预设墩位的上游处和下游处，具体包括以下步骤：可使用拖轮将钢沉井1拖带至上游侧的预设墩位附近，可使用收揽系统3将钢沉井1运至下游侧的预设墩位附近，并临时固定钢沉井1，使钢沉井1保持稳定。

由于在钢沉井1下水前，不仅提前将主缆绳6一端与钢沉井1连接，还提前将边缆绳4一端与重力锚5连接后再将重力锚5抛设于指定位置，使得主缆绳6和边缆绳4的部分连接工作无需在水中进行即可完成，有效减小了水中挂缆的工作量，进而简化了水上作业的工序并缩短了水中挂缆的时间和航道占用的时间；且在钢沉井1下水就位后，分别将主缆绳6、边缆绳4和锚墩平台2上的收揽系统3进行连接，即可完成水中挂缆工作，无需众多的船舶配合，减小了水中挂缆所需的施工作业面；另外，由于边缆绳4绕过转向轮7后即可与收揽系统3连接，无需在收揽系统3侧再设置一条边缆绳4与重力锚5上的边缆绳4进行固定连接，提高了边缆绳4的稳固性；此外，收揽系统3布置在锚墩平台上，不仅增大了操作空间大，提高了施工过程中的安全性，且不影响钢沉井进行接高作业。因此，本申请实施例不仅简化了水上作业的工序，缩短了水中挂缆的时间，还减小了水中挂缆所需的施工作业面，降低了水中挂缆的风险。

其中，收揽系统3中的收揽器为联动作业或独立作业；主缆绳6和边缆绳4均按照先下层后上层的顺序分别与收揽系统3连接，可有效提高缆绳连接的施工效率。

主缆绳6和边缆绳4均通过浮吊实现与收揽系统3的连接，其无需缆索吊，即可完成缆绳的连接施工，而且浮吊造价低、操作灵活、拼装简易，可有效提高缆绳的连接施工效率和成本。

更进一步的，在本申请实施例中，在将边缆绳4的另一端绕过转向轮7后与收揽系统3连接之后，还包括以下步骤：通过收揽系统3分别调整主缆绳6和边缆绳4的拉力，以将钢沉井1调整至预设墩位处，可以有效保证钢沉井1的定位精度。

更进一步的，在本申请实施例中，将钢沉井1运至桥址处附近，具体包括以下步骤：通过收揽系统3收放主缆绳6，以将钢沉井1运至桥址处附近，无需通过其他拖船进行钢沉井1的运输，可减少施工作业的船只，进而减少处于航道上的船只，有效减小了航道上的施工作业面。

具体的，本申请实施例提供的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法的工作原理为：

在本申请实施例中，钢沉井1横桥向66m、顺桥向55m，高度为27.5m，上层耳板8及转向轮7距底部24.5m，下层耳板8及转向轮7距底部12.5m，上游和下游的锚墩平台2的中心距钢沉井1的中心260m，重力锚5距钢沉井1的中心150m；

在岸上，将边缆绳4一端与重力锚5连接，另一端临时固定于驳船上，其中，重力锚5为混凝土结构；将主缆绳6的一端固定于钢沉井1上，另一端悬挂于钢沉井1井壁外侧处的耳板8上，并做好标记，方便现场辨认；在钢沉井1井壁外侧的倒角处分层设置多个转向轮7；

在水中，分别在钢沉井1的上、下游处设置锚墩平台2，并在锚墩平台2上设置收揽系统3；

将固定有边缆绳4一端的多个重力锚5分别抛锚至钢沉井1两侧的上、下游锚位水域处，再将临时固定有边缆绳4另一端的驳船运至预设墩位侧方；

将钢沉井1先通过拖轮运至预设墩位的上游处附近，然后利用浮吊配合，将上游北侧的主缆绳6按照先下层后上层的顺序逐根与上游侧的收揽系统3上的中间收揽器连接，待上游北侧的主缆绳6全部连接完成后，再将上游南侧的主缆绳6按照先下层后上层的顺序与下游侧的收揽系统3上的中间收揽器连接；同理，利用上游侧锚墩平台2的收揽系统3溜放钢沉井1至墩位靠下游侧，并采用上述方法实现下游侧的主缆绳6与收揽系统3的连接(由于下游侧的主缆绳6与收揽系统3的连接方式与上游侧的主缆绳6与收揽系统3的连接方式相同，在此不再赘述)；

待主缆绳6挂缆完成后，利用收揽系统3收放主缆绳6，使钢沉井1基本处于墩位设计位置处；

利用收揽系统3分别将钢沉井1运至上游的北侧和南侧的桥址处附近，并利用浮吊配合从驳船上逐根分别将北侧和南侧的边缆绳4的另一端绕过钢沉井1倒角处的转向轮7后，按照先下层后上层的顺序与收揽系统3的外侧收揽器连接，同理，将钢沉井1运至下游侧的桥址处附近采用上述方法实现下游侧的边缆绳4与收揽系统3的连接(由于下游侧的边缆绳4与收揽系统3的连接方式和上游侧的边缆绳4与收揽系统3的连接方式相同，在此不再赘述)，使钢沉井1达到快速挂缆的目的；

待主缆绳6和边缆绳4全部挂设完成后，利用收揽系统3收放全部缆绳，根据钢沉井1的实际位置，通过收揽系统3中各收揽器的独立运动，逐个调整缆绳拉力，将钢沉井1调整至设计位置。

因此，本申请实施例利用主缆绳6、边缆绳4、重力锚5、锚墩平台2和收揽系统3组成的定位系统向钢沉井1施加外力，辅助钢沉井1定位、着床、下沉至稳定深度，其将原部分在水中挂缆的工作提前至陆上完成，保证了水上挂缆工作的快速完成，施工方法简单易行，过程安全可靠，且施工机械少，具有显著的经济性和适用性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在岸上：

将边缆绳(4)一端与重力锚(5)连接；

将主缆绳(6)的一端固定于钢沉井(1)上，另一端悬挂于钢沉井(1)井壁外侧处的耳板(8)上；

在钢沉井(1)井壁外侧的倒角处设置多个转向轮(7)；

在水中：

分别在钢沉井(1)的上、下游处设置锚墩平台(2)，并在所述锚墩平台(2)上设置收揽系统(3)；

将多个重力锚(5)分别抛锚至钢沉井(1)两侧的上、下游锚位水域处；

将钢沉井(1)依次运至预设墩位的上游处和下游处，将主缆绳(6)与收揽系统(3)连接；

将钢沉井(1)运至桥址处附近，并将边缆绳(4)的另一端绕过转向轮(7)后与收揽系统(3)连接；

所述钢沉井(1)上分层设置有多个所述耳板(8)，所述耳板(8)用于固定主缆绳(6)；

多个所述转向轮(7)分层设置。

2.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于，在所述将边缆绳(4)的另一端绕过转向轮(7)后与收揽系统(3)连接之后，还包括步骤：

通过收揽系统(3)分别调整主缆绳(6)和边缆绳(4)的拉力，以将钢沉井(1)调整至预设墩位处。

3.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于，所述将钢沉井(1)运至桥址处附近，包括：

通过收揽系统(3)收放主缆绳(6)，以将钢沉井(1)运至桥址处附近。

4.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于，所述将边缆绳(4)一端与重力锚(5)连接，包括：

将所述边缆绳(4)一端与重力锚(5)连接，另一端放置于驳船上；

将驳船运至预设墩位侧方。

5.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于，所述将钢沉井(1)依次运至预设墩位的上游处和下游处，包括：

使用拖轮或收揽系统(3)将钢沉井(1)运至预设墩位附近，并临时固定钢沉井(1)。

6.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于：所述主缆绳(6)和所述边缆绳(4)均按照先下层后上层的顺序分别与收揽系统(3)连接。

7.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于：所述主缆绳(6)和所述边缆绳(4)均通过浮吊与收揽系统(3)的连接。

8.如权利要求1所述的一种适用于水上大型钢沉井定位的缆绳施工方法，其特征在于：所述收揽系统(3)中的收揽器为联动作业或独立作业。

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