CN113071611A - 一种受限航道中的沉箱运输施工方法 - Google Patents

一种受限航道中的沉箱运输施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水上施工技术领域,具体涉及一种受限航道中的沉箱运输施工方法,其包括运前准备工作、将沉箱运至码头、通过起重船将沉箱部分吊运至水中、将沉箱运至安全区域以及将沉箱安装到预定安装位置上,沉箱在水中运输时,通过浮运和吊运两种方式结合,解决了现有技术中常规的沉箱运输方法不能完全满足受限航道内中、大型沉箱快速经济安全运输的问题,将沉箱从码头运送至安装区域时,通过浮运和吊运两种方式结合起来进行了沉箱水上运输方法的创新,不仅能够充分发挥浮运、吊运两种水上运输方式各自的优点,而且增加了沉箱运输的适用性、安全性和高效性。

Description

一种受限航道中的沉箱运输施工方法
技术领域
本发明涉及水上施工技术领域,特别是涉及一种受限航道中的沉箱运输施工方法。
背景技术
鉴于沉箱具有水上工作量小、施工速度快、整体稳定性好的巨大优势,其已在码头、桥梁基础等水工结构建造中得到了广泛应用,沉箱通常先在工厂内进行预制,然后再运输到施工现场进行安装。随着海洋环境中沉箱应用的普及,水上运输方式的不断改进创新也愈显重要。
沉箱施工流程一般为:沉箱预制-沉箱出运-沉箱下水-水上运输-沉箱定位安装,其中沉箱出运主要采用浮运、拖轮拖带半潜驳运输、驳船配合浮吊船运输和浮吊吊运这四种方式,上述四种方式存在以下缺点:
1、浮运方式安全风险高、运输缓慢,一般仅用于风浪小、距离短的运输;
2、拖轮拖带半潜驳运输方式的成本较低,但其对航道水深要求高;施工区域如水深不够还要设置专门的下潜区,给安装带来诸多不便;其出运的步骤较多,导致出运时间偏长;其出运时需要浮吊助浮,会增加海上挂钩的安全风险;
3、驳船配合浮吊船出运方式速度快,但其需要配合的驳船费用高,其出运周期远快于沉箱制作,会使设备闲置而造成浪费;
4、浮吊吊运方式因运输过程易晃动而造成设备侧向受力,所以必须加大浮吊起重量,这将使成本增加;这种方式在吊运过程中易受风浪影响造成沉箱与浮吊间相互摆动,增大安全风险,所以一般仅用于风浪小的短距运输;
上述几种常规方式均不能完全满足受限航道内中、大型沉箱快速经济安全运输的要求。
发明内容
针对现有技术中的上述问题,本发明提供了一种受限航道中的沉箱运输施工方法,解决了现有技术中常规的沉箱运输方法不能完全满足受限航道内中、大型沉箱快速经济安全运输的问题。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
提供一种受限航道中的沉箱运输施工方法,具体包括以下步骤:
S1、对预制好的沉箱进行运前准备工作;
S2、使用顶升装置将沉箱顶升至第一预定高度后,将辅助漂浮气囊安装在沉箱外壁上;
S3、采用搬运装置将顶升后的沉箱运送至码头的吊装区域;
S4、起重船的吊钩带动吊具移动至吊装区域的上方后,吊钩下降使吊具的高度为第二预定高度;
S5、将吊具与沉箱连接后,执行安全试验程序,并判断安全试验程序是否通过,若是,则进入步骤S6,否则,停止吊装,更换吊具后再执行步骤S5;
S6、吊钩带动沉箱上升直至沉箱到达第三预定高度;
S7、起重船移动第一运动距离L后,吊钩带动沉箱向下运动直至沉箱的吃水深度H为预定深度;
S8、起重船移动至预定定位位置后,将沉箱吊至安装区域上方;
S9、执行沉箱安装程序,使沉箱安装在预定安装位置上;
S10、经过复核时间T后,判断沉箱是否还处于预定安装位置上,若是,则吊具与沉箱断开连接,返回步骤S4;否则,吊钩带动沉箱向上运动预定调整值R后执行步骤S9。
进一步地,步骤S2中的顶升装置包括顶升气囊。
进一步地,步骤S3中的搬运装置包括拉移气囊。
进一步地,辅助漂浮气囊可拆卸连接在沉箱的底面。
进一步地,步骤S5中的吊具通过连接杆轴与沉箱连接。
进一步地,步骤S5中的安全试验程序包括以下步骤:
S51、吊钩逐渐上升,直至吊钩的受力位于受力试验范围时停止上升;
S52、判断吊具以及吊具与沉箱的连接结构是否均满足预定安全要求,若是,则安全试验程序通过,否则,安全试验程序不通过。
进一步地,步骤S51的受力试验范围为吊钩的额定负荷的1/5~1/4。
进一步地,步骤S9中的沉箱安装程序步骤包括以下步骤:
S91、吊钩带动沉箱向下运动,直至沉箱底面与基床之间的垂直间距值位于安装值域内;
S92、判断沉箱的位置是否处于预定安装位置,若是,则进入步骤S93;否则,移动起重船使沉箱处于预定安装位置后进入步骤S93;
S93、吊钩带动沉箱向下运动,使沉箱位于基床上。
进一步地,步骤S8中的起重船采用渐进的方法实现移船定位,且采用变幅的方法将沉箱平稳将沉箱吊至安装区域上方。
本发明的有益效果为:
1、本发明根据沉箱的重量和起重船的承载力,把沉箱的一部分放入水中,并用起重船吊起,由起重船拖带沉箱前行,可以有效地借用水的浮力来减轻起重船的受力,同时能利用起重船的拉力减小沉箱的吃水深度,进而适用于水上运输通道水深较浅的情况;
2、本发明的可以根据不同规格的沉箱选用不同规格的起重船,采用本发明的运输施工方法,可以运输较重的沉箱,将沉箱从码头运送至安装区域时,通过浮运和吊运两种方式结合起来进行了沉箱水上运输方法的创新,不仅能够充分发挥浮运、吊运两种水上运输方式各自的优点,而且增加了沉箱运输的适用性、安全性和高效性;
3、因采用浮运和吊远两种方式结合,可以合理利用现有设备,用载重较小的起重船安全地完成了较重的起吊、运输任务,无需购置更大型的设备,避免了使用平板驳、半潜驳等进行运输作业,大大节省了费用,节省了人力、物力、财力;
4、本发明的沉箱运输施工方法简化了施工作业程序,高效地完成了沉箱的运输任务,沉箱运输到施工现场可以直接采用吊运方式进行安装定位,。避免了沉箱下半潜驳、平板驳等的施工工序。
附图说明
图1为沉箱水上托运的示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例
本方案提供了一种受限航道中的沉箱运输施工方法,具体包括以下步骤:
S1、对预制好的沉箱进行运前准备工作;
S2、使用顶升装置将沉箱顶升至第一预定高度后,将辅助漂浮气囊安装在沉箱外壁上;
S3、采用搬运装置将顶升后的沉箱运送至码头的吊装区域;
S4、起重船的吊钩带动吊具移动至吊装区域的上方后,吊钩下降使吊具的高度为第二预定高度,第二预定高度用于确保吊具能够与沉箱连接;
S5、将吊具与沉箱连接后,执行安全试验程序,并判断安全试验程序是否通过,若是,则进入步骤S6,否则,停止吊装,更换吊具后再执行步骤S5;
S6、吊钩带动沉箱上升直至沉箱到达第三预定高度,第三预定高度为使沉箱处于完全悬浮状态,以确保起重船可将沉箱从码头吊运至水中;
S7、起重船移动第一运动距离L后,吊钩带动沉箱向下运动直至沉箱的吃水深度H为预定深度,其中,如图1所示,图1中的虚线为水面;
S8、起重船移动至预定定位位置后,将沉箱吊至安装区域上方;
S9、执行沉箱安装程序,使沉箱安装在预定安装位置上;
S10、经过复核时间T后,判断沉箱是否还处于预定安装位置上,若是,则吊具与沉箱断开连接,返回步骤S4;否则,吊钩带动沉箱向上运动预定调整值R后执行步骤S9。
其中,步骤1中的运前准备工作包括沉箱出运前检查、清理沉箱底座、清理出运道路、系围捆钢丝绳、顶升气囊布置及气囊选择、沉箱浮游稳定计算等,还要根据沉箱的重量选择起重船。
具体地,步骤S2中的顶升装置包括顶升气囊,顶升气囊将沉箱顶升后,抽取沉箱下方的支撑座,并将搬运装置与沉箱连接以将沉箱运送至码头上,其中步骤S3中的搬运装置包括拉移气囊。
为了增加沉箱的浮力,减少沉箱对吊具施加的作用力,辅助漂浮气囊可拆卸连接在沉箱的底面,采用可拆卸连接的方式目的是在沉箱到安装区域后,可使辅助漂浮气囊与沉箱快速分离,以进行沉箱安装程序。
具体的,步骤S5中的吊具通过连接杆轴与沉箱连接,为了确保吊具与沉箱之间的连接牢固性,连接杆轴可采用高强度杆轴。
具体的,步骤S5中的安全试验程序包括以下步骤:
S51、吊钩逐渐上升,直至吊钩的受力位于受力试验范围时停止上升;
S52、判断吊具以及吊具与沉箱的连接结构是否均满足预定安全要求,若是,则安全试验程序通过,否则,安全试验程序不通过。
通过安全试验程序可以确保吊具以及吊具和沉箱的连接结构在吊运过程中不出现问题,确保吊运、运输和安装过程的顺利进行,其中,步骤S51的受力试验范围为吊钩的额定负荷的1/5~1/4。
具体地,步骤S9中的沉箱安装程序步骤包括以下步骤:
S91、吊钩带动沉箱向下运动,直至沉箱底面与基床之间的垂直间距值位于安装值域内,其中,安装值域为30cm±b,b的取值根据现场风浪而定;
S92、判断沉箱的位置是否处于预定安装位置,若是,则进入步骤S93;否则,移动起重船使沉箱处于预定安装位置后进入步骤S93;
S93、吊钩带动沉箱向下运动,使沉箱位于基床上。
具体地,步骤S8中的起重船采用渐进的方法实现移船定位,且采用变幅的方法将沉箱平稳将沉箱吊至安装区域上方。

Claims (9)

1.一种受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1、对预制好的沉箱进行运前准备工作;
S2、使用顶升装置将沉箱顶升至第一预定高度后,将辅助漂浮气囊安装在沉箱外壁上;
S3、采用搬运装置将顶升后的沉箱运送至码头的吊装区域;
S4、起重船的吊钩带动吊具移动至所述吊装区域的上方后,吊钩下降使吊具的高度为第二预定高度;
S5、将所述吊具与沉箱连接后,执行安全试验程序,并判断安全试验程序是否通过,若是,则进入步骤S6,否则,停止吊装,更换吊具后再执行步骤S5;
S6、吊钩带动沉箱上升直至沉箱到达第三预定高度;
S7、起重船移动第一运动距离L后,吊钩带动沉箱向下运动直至沉箱的吃水深度H为预定深度;
S8、起重船移动至预定定位位置后,将沉箱吊至安装区域上方;
S9、执行沉箱安装程序,使沉箱安装在预定安装位置上;
S10、经过复核时间T后,判断沉箱是否还处于预定安装位置上,若是,则吊具与沉箱断开连接,返回步骤S4;否则,吊钩带动沉箱向上运动预定调整值R后执行步骤S9。
2.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S2中的所述顶升装置包括顶升气囊。
3.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S3中的所述搬运装置包括拉移气囊。
4.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述辅助漂浮气囊可拆卸连接在沉箱的底面。
5.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S5中的吊具通过连接杆轴与沉箱连接。
6.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S5中的安全试验程序包括以下步骤:
S51、吊钩逐渐上升,直至吊钩的受力位于受力试验范围时停止上升;
S52、判断吊具以及吊具与沉箱的连接结构是否均满足预定安全要求,若是,则安全试验程序通过,否则,安全试验程序不通过。
7.根据权利要求6所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S51的受力试验范围为吊钩的额定负荷的1/5~1/4。
8.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S9中的所述沉箱安装程序步骤包括以下步骤:
S91、吊钩带动沉箱向下运动,直至沉箱底面与基床之间的垂直间距值位于安装值域内;
S92、判断沉箱的位置是否处于预定安装位置,若是,则进入步骤S93;否则,移动所述起重船使沉箱处于预定安装位置后进入步骤S93;
S93、吊钩带动沉箱向下运动,使沉箱位于基床上。
9.根据权利要求1所述的受限航道中的沉箱运输施工方法,其特征在于,所述步骤S8中的所述起重船采用渐进的方法实现移船定位,且采用变幅的方法将沉箱平稳将沉箱吊至安装区域上方。
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