CN112832325B - 浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构，包括托管浮坞和水下承载平台，托管浮坞的底面四角处固定嵌设有上安装座，水下承载平台顶面上与各上安装座一一对应嵌设有下安装座，上安装座与托管浮坞的底面相平齐，下安装座与水下承载平台的顶面相平齐；上、下安装座之间连接有液压缸，下承载平台连接有若干钢筒支脚，各钢筒支脚的底端与其正下方的水底基础的距离相同；本发明还公开了相应的施工方法。本发明逆转了先施工好水下承载平台再使摇臂输水管投入使用的顺序，先使摇臂输水管投入使用，再完成水下承载平台的施工，极大提高了浮坞泵站的安装投产效率，并无须承担围堰施工带来的各种问题和成本，具有良好的推广应用价值。

Description

浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及浮坞泵站水下承载平台施工技术。
背景技术
浮坞泵站是近年来广泛使用的在既有水库取水装置，其与岸边支点连接及输水依靠摇臂输水管。
目前，国内浮坞泵站的摇臂输水管长度极限约50米左右。大中型水库水位一般变幅较大，为满足浮坞泵站取水要求，往往需要两级或三级摇臂连接才能将浮坞泵站设置在水库中合适的取水点，每两级摇臂之间需设置托管浮坞。
托管浮坞所在水库中的位置，一般在库底需设置一座承台，以避免水库水位下降托管浮坞搁浅于库底时由于库底地形不平坦造成浮坞倾斜对摇臂输水管产生扭转破坏。
通常浮坞承台施工有两种方式：
1、水库放水或等待水库水位下降至合适高程，承台基础露出水面后再施工；
2、设置围堰，将围堰内水抽排后再施工承台。
由于大中型水库一般水深较大，围堰施工难度大，影响水库安全且对周边环境有较大影响；
放水施工对于大中型水库几乎不可能；等待水库水位自然下降时间无法保证，经常需要等待很长时间。由于上述原因，水下承台施工一直以来都是施工难点问题。由于需要等待水下承载平台施工，浮坞泵站和摇臂输水管经常不能马上在工程中投入使用，需要等待很长时间。
总之，现有技术中的施工顺序，均是先施工好水下承载平台，再使摇臂输水管、托管浮坞和浮坞泵站投入使用，以防使用中水位下降造成浮坞倾斜对摇臂输水管产生扭转破坏，不能解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构，为无须围堰施工且无须等待水位下降即可投入使用提供基础。
为实现上述目的，本发明的浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构包括水平设置的托管浮坞和水下承载平台，托管浮坞向上安装有左支撑筒和右支撑筒，左支撑筒和右支撑筒的顶端均安装有用于与摇臂输水管转动连通的空心轴，左支撑筒和右支撑筒分别与其上方的空心轴固定连通；左支撑筒和右支撑筒之间连接有连通管；
托管浮坞的底面四角处固定嵌设有上安装座，水下承载平台顶面上与各上安装座一一对应嵌设有下安装座，上安装座与托管浮坞的底面相平齐，下安装座与水下承载平台的顶面相平齐；
上下对应的上安装座和下安装座之间连接有液压缸，液压缸的上端与上安装座卡接或铰接，液压缸的下端与下安装座通过销轴相铰接；
下承载平台连接有6－8个钢筒支脚，各钢筒支脚的底端与其正下方的水底基础的距离相同；
水下承载平台固定在水底基础前通过托管浮坞承载摇臂输水管并启动与摇臂输水管相连接的浮坞泵站，在水底基础露出水面后施工水下承载平台，然后拆除各液压缸。
本发明还公开了上述浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构的施工方法，按以下步骤进行：
第一步骤是安装摇臂输水管；
将浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构浮在水中预定位置，使左支撑筒上的空心轴向左连接摇臂输水管，使右支撑筒上的空心轴向右连接摇臂输水管，托管浮坞实现支撑摇臂输水管的功能；
各摇臂输水管组成摇臂输水管装置，摇臂输水管装置一端连接水中飘浮的浮坞泵站，另一端延伸至岸上，实现由浮坞泵站至岸上的输水功能；
第二步骤是安装水下承载平台；
在浮坞泵站的长期运行中，在水库水位自然下降的过程中，托管浮坞及水下承载平台随水位一同下降；下降过程中，各钢筒支脚插入水底基础中，通过调节各液压缸的伸出长度对托管浮坞进行调平；待水底基础露出水面后，将钢筒支脚打入持力层并浇筑为灌注桩，在水下承载平台中灌入混凝土与灌注桩浇筑为一体，完成水下承载平台的安装；
第三步骤是托管浮坞上浮；
解决托管浮坞与水下承载平台的连接，拆除各液压缸，待水位自然上升后，托管浮坞自然承载着摇臂输水管上浮，继续支撑摇臂输水管，摇臂输水管继续实现由浮坞泵站至岸上的输水功能。
本发明具有如下的优点：
本发明中的浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构，将托管浮坞和水下承载平台临时连接在一起形成双层船体结构，无须等待水下承载平台施工完毕再使摇臂输水管安装好并投入使用，不用考虑水库水位何时下降，可以随时直接由托管浮坞转动支撑摇臂输水管，从而使摇臂输水管能够施工完毕并投入使用，然后等到水库水位自然下降后再施工水下承载平台。水下承载平台施工完毕后，取下销轴，拆除各液压缸以作它用，降低设备成本。
各液压缸能够在水位下降至钢筒支脚插入水底基础时对托管浮坞进行调平，防止托管浮坞倾斜导致摇臂输水管损坏，为先使用摇臂输水管后施工水下承载平台提供基础。
总之，采用本发明的浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构及其施工方法，逆转了现有技术中先施工好水下承载平台再使摇臂输水管投入使用的顺序，得以先使摇臂输水管投入使用，再完成水下承载平台的施工，极大提高了浮坞泵站的安装投产效率，并无须承担围堰施工带来的难度高、影响水库安全以及带来污染水体等问题、无须承担相应的经济成本和环保成本，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明的浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构的结构示意图；
图2是本发明承载摇臂输水管的结构示意图；图2中本发明具有上下两个位置，上位置是水库满水状态下本发明的位置，下位置是水库枯水时本发明的位置。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供了一种浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构，包括水平设置的托管浮坞1和水下承载平台2，托管浮坞1向上安装有左支撑筒3和右支撑筒4，左支撑筒3和右支撑筒4的顶端均安装有用于与摇臂输水管5转动连通的空心轴6，左支撑筒3和右支撑筒4分别与其上方的空心轴6固定连通；左支撑筒3和右支撑筒4之间连接有连通管7；
托管浮坞1的底面四角处固定嵌设有上安装座8，水下承载平台2顶面上与各上安装座8一一对应嵌设有下安装座9，上安装座8与托管浮坞1的底面相平齐，下安装座9与水下承载平台2的顶面相平齐；摇臂输水管5与空心轴6转动连通是现有摇臂输水管5的常规技术，具体不再详述。
上下对应的上安装座8和下安装座9之间连接有液压缸10，液压缸10的上端与上安装座8卡接或铰接，液压缸10的下端与下安装座9通过销轴相铰接；通过销轴铰接两个部件是常规技术，图未示销轴。
下承载平台连接有6－8（包括两端值）个钢筒支脚11，各钢筒支脚11的底端与其预定位置正下方的水底基础12的距离相同；各钢筒支脚11沿水下承载平台2的周向分布，优选在水下承载平台2的四角处以及邻近边缘的侧边部分布。
水下承载平台2固定在水底基础12前，使托管浮坞1承载摇臂输水管5并启动与摇臂输水管5相连接的浮坞泵站13，在水底基础12露出水面后施工水下承载平台2，然后拆除各液压缸10。
本发明中的浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构，将托管浮坞1和水下承载平台2临时连接在一起形成双层船体结构，无须等待水下承载平台2施工完毕再使摇臂输水管5安装好并投入使用，不用考虑水库水位何时下降，可以随时直接由托管浮坞转动支撑摇臂输水管5，（托管浮坞转动支撑摇臂输水管5的结构采用现有技术）从而使摇臂输水管5能够施工完毕并投入使用，然后等到水库水位自然下降后再施工水下承载平台2。水下承载平台2施工完毕后，取下销轴，拆除各液压缸10以作它用，降低设备成本。
总之，采用本发明的浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构及其施工方法，逆转了现有技术中先施工好水下承载平台2再使摇臂输水管5投入使用的顺序，得以先使摇臂输水管5投入使用，再完成水下承载平台2的施工，极大提高了浮坞泵站13的安装投产效率，并无须承担围堰施工带来的难度高、影响水库安全以及带来环境影响等问题、无须承担相应的高昂成本。
本发明还公开了上述浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构的施工方法，按以下步骤进行：
第一步骤是安装摇臂输水管5；
将浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构浮在水中预定位置，使左支撑筒3上的空心轴6向左连接摇臂输水管5，使右支撑筒4上的空心轴6向右连接摇臂输水管5，托管浮坞1实现支撑摇臂输水管5的功能；
各摇臂输水管5组成摇臂输水管5装置，摇臂输水管5装置一端连接水库中飘浮的浮坞泵站13，另一端延伸至岸上，实现由浮坞泵站13至岸上的输水功能；
第二步骤是安装水下承载平台2；
在浮坞泵站13的长期运行中，在水库水位自然下降的过程中，托管浮坞1及水下承载平台2随水位一同下降；下降过程中，各钢筒支脚11插入水底基础12中，此时通过调节各液压缸的伸出长度对托管浮坞进行调平，防止摇臂输水管受到损坏；待水底基础12露出水面后，将钢筒支脚11打入持力层至设计深度并浇筑为灌注桩，在水下承载平台2中灌入混凝土与灌注桩浇筑为一体，完成水下承载平台2的安装；
第三步骤是托管浮坞1上浮；
解决托管浮坞1与水下承载平台2的连接，拆除各液压缸10，待水位自然上升后，托管浮坞1自然承载着摇臂输水管5上浮，继续支撑摇臂输水管5，摇臂输水管5继续实现由浮坞泵站13至岸上的输水功能。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构的施工方法，浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构包括水平设置的托管浮坞和水下承载平台，托管浮坞向上安装有左支撑筒和右支撑筒，左支撑筒和右支撑筒的顶端均安装有用于与摇臂输水管转动连通的空心轴，左支撑筒和右支撑筒分别与其上方的空心轴固定连通；左支撑筒和右支撑筒之间连接有连通管；
其特征在于：
托管浮坞的底面四角处固定嵌设有上安装座，水下承载平台顶面上与各上安装座一一对应嵌设有下安装座，上安装座与托管浮坞的底面相平齐，下安装座与水下承载平台的顶面相平齐；
上下对应的上安装座和下安装座之间连接有液压缸，液压缸的上端与上安装座卡接或铰接，液压缸的下端与下安装座通过销轴相铰接；
水下承载平台连接有6－8个钢筒支脚，各钢筒支脚的底端与其正下方的水底基础的距离相同；
水下承载平台固定在水底基础前通过托管浮坞承载摇臂输水管并启动与摇臂输水管相连接的浮坞泵站，在水底基础露出水面后施工水下承载平台，然后拆除各液压缸；
按以下步骤进行：
第一步骤是安装摇臂输水管；
将浮坞泵站托管浮坞水下承载平台结构浮在水中预定位置，使左支撑筒上的空心轴向左连接摇臂输水管，使右支撑筒上的空心轴向右连接摇臂输水管，托管浮坞实现支撑摇臂输水管的功能；
各摇臂输水管组成摇臂输水管装置，摇臂输水管装置一端连接水中飘浮的浮坞泵站，另一端延伸至岸上，实现由浮坞泵站至岸上的输水功能；
第二步骤是安装水下承载平台；
在浮坞泵站的长期运行中，在水库水位自然下降的过程中，托管浮坞及水下承载平台随水位一同下降；下降过程中，各钢筒支脚插入水底基础中，通过调节各液压缸的伸出长度对托管浮坞进行调平；待水底基础露出水面后，将钢筒支脚打入持力层并浇筑为灌注桩，在水下承载平台中灌入混凝土与灌注桩浇筑为一体，完成水下承载平台的安装；
第三步骤是托管浮坞上浮；
解决托管浮坞与水下承载平台的连接，拆除各液压缸，待水位自然上升后，托管浮坞自然承载着摇臂输水管上浮，继续支撑摇臂输水管，摇臂输水管继续实现由浮坞泵站至岸上的输水功能。
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