CN114277827B - 一种采用双gps定位的圆沉箱出运、安装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法，其包括步骤S1、基床施工、S2、沉箱出运及上驳、S3、沉箱出坞、S4、沉箱定位安装；在沉箱出运及上驳步骤中，采用输送装置将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱前方的地面上。本申请具有提高气囊的运输效率，同时能够降低移送气囊的劳动强度，降低气囊输送的人力成本，提高气囊运输的安全性，避免气囊从沉箱的后方运移到前方的过程中被移运道路旁边的物体刮破的效果。

Description

一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法

技术领域

本发明涉及沉箱安装的领域，尤其涉及一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法。

背景技术

目前随着世界各国经济及航运事业的发展，远洋航运的船型尺寸日益向大型化发展，与之相应对港口码头设施及结构的要求越来越高，水深也越来越深，码头结构向深水域发展，向大型化发展已成必然趋势。大型石油化工码头的日益增多，国内仅剩的适于建造大型码头的深水岸线石化港区，受地理位置、地质状况等自然条件的制约，逐渐出现沉箱墩式结构石化码头。

重力式沉箱结构码头在我国港口工程得到广泛的运用，其具有整体稳定性好，抗冰抗冻性能好、结构坚固、耐久性高、施工进度快、维修费用少的特点，此外，这种码头结构能够承受较大程度的船舶荷载与地面荷载。沉箱根据其外形特征，通常采用方形与圆形两种型式。方沉箱是使用最为普遍的一种结构型式，其设计理论及施工经验已经非常成熟。圆沉箱由于具备受力条件好、曲壳箱壁对水流阻力小，码头前沿波浪反射小等优点。近年来，随着计算机技术的进一步发展与普及，采用有限元法进行圆沉箱的内力分析计算的条件日趋成熟，经过在码头工程中的实践应用，使用效果良好；在重力式独立墩台结构的设计选型上，圆沉箱的选型占具了很大的比重。今后为适应更大靠泊水深需求，细高圆沉箱的选型势为必然。而细高圆沉箱尺寸长细比例大，单体重量也因码头需求而增加，沉箱出运难度大，安装精度难控制。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有沉箱出运难度大，安装精度难控制的缺陷。

发明内容

为了改善沉箱出运难度大，安装精度难控制的缺陷，本申请提供一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法。

本申请提供的一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法采用如下的技术方案：

一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法，包括以下步骤：

S1、基床施工：开挖基槽，然后通过抛石分层回填，每层抛石层回填后均进行夯实，顶层抛石层夯实后，通过全站仪定位基床位置，在抛石层上布设垫墩，垫墩上铺设导轨，通过潜水员指挥整平船下料，整平船下料的整平石料通过船沿溜槽抛洒至指定位置，抛料完毕后，潜水员下水贴紧导轨顶面对石料进行平整，直至标高符合设计要求；

S2、沉箱出运及上驳：采用气囊搬运工艺移运沉箱至浮坞，气囊搬运过程中，在气囊的两端外侧分别安装护板，护板固定于沉箱上随沉箱一起移动；沉箱移动过程中，在沉箱周围设置输送装置，输送装置将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱前方的地面上；沉箱到达浮坞的设定位置后，拆除护板和输送装置；

S3、沉箱出坞：浮坞将沉箱运到安装现场，起重船的吊索与沉箱顶吊环系扣牢固，然后浮坞下潜，起重船吊绳受力逐渐增大，直至沉箱在海水浮力及吊力的组合下达到沉箱自重临界值后起浮，起重船后锚绞缆拖带沉箱离开浮坞，沉箱离开浮坞后，往沉箱注水，沉箱下沉，直至沉箱吃水线刻度满足计算浮游稳定后，停止注水，起重船通过绞缆或自航拖带沉箱至安装位置；

S4、沉箱定位安装：往沉箱内注水，起重船缓慢放下吊钩，沉箱开始均匀压水下沉，下沉期间利用沉箱顶面预埋拉环与起重船连接，通过缆绳来调整沉箱安装位置，当沉箱内灌水至沉箱底板距基床顶面一定距离时，停止注水，起重船保持沉箱稳定，然后通过双GPS测量定位技术检查沉箱的位置，若沉箱的安装偏差能达到要求即可继续注水沉放，直至沉箱顶高程稳定不变，落钩使沉箱平稳坐床；若沉箱的安装偏差未能达到要求，则通过起重船起钩将沉箱提起一定高度，重新精确定位安装。

通过采用上述技术方案，采用圆柱气囊搬运工艺移运沉箱，气囊与地面为面接触，受力面积大，受力均匀，单位面积受力小，对场地适应性强；气囊的两端外侧分别安装护板，在沉箱运移过程中，若出现气囊爆炸的情况，护板能够将爆炸产生的高压气体和气囊气嘴阻挡，避免爆炸产生的高压气体和气囊气嘴飞溅伤人，而输送装置能够将从沉箱后方脱离的气囊运送到沉箱的前方，提高气囊的运输效率，同时能够降低移送气囊的劳动强度，降低气囊输送的人力成本，提高气囊运输的安全性，避免气囊从沉箱的后方运移到前方的过程中被移运道路旁边的物体刮破。

优选的，步骤S2中，输送装置包括支撑组件、输送组件、抬升组件和推送组件，所述支撑组件安装于沉箱上并随沉箱移动，所述输送组件安装于所述支撑组件上，所述抬升组件和推送组件分别安装于所述支撑组件上，所述抬升组件设于沉箱移动方向的后方，所述推送组件设于沉箱移动方向的前方，所述抬升组件能够将地面上的气囊夹取并往送到所述输送组件上，所述推送组件能够将所述输送组件上的气囊送到地面上。

通过采用上述技术方案，支撑组件提供输送组件、抬升组件和推送组件支撑力，支撑组件安装安装于沉箱上能够保持输送组件、抬升组件和推送组件能够随着沉箱一起移动，抬升组件将气囊从地面抬升到输送组件上，输送组件将气囊从沉箱的后方输送到沉箱的前方，下来组件将气囊从输送组件上推到沉箱前方的地面上，通过输送组件、抬升组件和推送组件能够持续的将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱的前方的地面上。

优选的，所述支撑组件包括支撑架，所述支撑架固定于沉箱上；所述输送组件包括辊轴输送机，所述辊轴输送机安装于所述支撑架上，所述辊轴输送机从沉箱的后方绕沉箱的外壁到达沉箱的前方；所述抬升组件包括取料底板、气囊抬升板、滑架、电机和第一气缸，所述取料底板的上端安装于所述支撑架上并与所述辊轴输送机对接，所述气囊抬升板和滑架均设于所述取料底板远离沉箱的一侧，所述滑架滑动连接所述支撑架并能够在所述取料底板的上端和下端之间滑动，所述气囊抬升板转动连接于所述滑架，所述电机连接所述气囊抬升板并能够驱动所述气囊抬升板转动，所述第一气缸的两端分别连接所述滑架和支撑架，所述第一气缸驱动所述滑架带动所述气囊抬升板在所述取料底板的上端和下端之间滑动；所述推送组件包括下料底板、气囊推板和第二气缸，所述下料底板安装于所述支撑架上，所述下料底板倾斜设置，所述下料底板的上端与所述辊轴输送机对接，所述下料底板的下端往地面延伸，所述气囊推板设于所述下料底板远离沉箱的一侧，所述气囊推板设于所述辊轴输送机的上方，所述第二气缸的两端分别连接所述支撑架和气囊推板，所述第二气缸能够推动所述气囊推板靠近和远离所述下料底板。

通过采用上述技术方案，取料底板架设在地面与辊轴输送机之间，提供气囊从地面抬升到辊轴输送机的输送通道，气囊从气囊抬升板的下方通过到达取料底板的下端处，然后电机驱动气囊抬升板转动下降，使得气囊抬升板能够处于气囊与沉箱之间，第一气缸通过滑架拉动气囊抬升板往上滑动时，气囊抬升板在气囊的后方推动气囊沿着取料底板往上移动到辊轴输送机，辊轴输送机再将气囊从沉箱的后方输送到沉箱的前方，气囊到达辊轴输送机的前方后，第二气缸带动气囊推板将气囊从辊轴输送机推动到下料底板的上端，气囊从下料底板滚落到沉箱前方的地面上。

优选的，输送装置将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱前方的地面的步骤包括：a、气囊从沉箱的后方脱离，而抬升组件随着沉箱往前移动，使得取料底板的下端与气囊接触，气囊完全脱离沉箱后，控制电机驱动气囊抬升板转动，使得气囊抬升板转动到气囊与沉箱之间，再控制第一气缸收缩，带动气囊抬升板往取料底板的上端滑动，气囊抬升板则会拉动气囊沿着取料底板往上滚动，最终气囊从取料底板的上端进入到辊轴输送机上，完成将气囊从地面抬升到辊轴的过程；b、人工对气囊进行放气至一个大气压强并保持气囊呈半圆柱状，然后启动辊轴输送机，辊轴输送机将气囊往前输送到沉箱前方的辊轴输送机上，完成将气囊从沉箱后方的辊轴输送机输送到沉箱前方的辊轴输送机上；c、关闭辊轴输送机，启动第二气缸，第二气缸带动气囊推板移动，将辊轴输送机上的气囊推动到下料底板的上端处，然后气囊在自身的重力作用下沿着下料底板往地面滚动，到达沉箱的前方地面处，再人工对气囊放气使气囊干瘪，然后人工将气囊放入到沉箱的下方，完成将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱的前方。

通过采用上述技术方案，通过输送装置将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱前方的地面，只需要2个人即可完成气囊的搬运；而完全使用人工将气囊从沉箱的后方搬运到沉箱的前方时，至少需要10个人一起搬运，所以通过输送装置能够节约人力成本。

优选的，步骤S2中，在沉箱移运变向及临时存放时，需在沉箱底部放置垫块，以便气囊抽和再次摆放气囊移运沉箱。

通过采用上述技术方案，垫块将沉箱支离地面，方便后续的转运。

优选的，垫块包括钢管、上钢板和下钢板，上钢板和下钢板分别固定于钢管的两端，上钢板设有注浆孔，从注浆孔往钢管内C30混凝土，将钢管内部填满，并振捣密实，混凝土顶面与注浆孔处平齐。

通过采用上述技术方案，使用垫块代替枕木，垫块强度高，经久耐用，损耗低，摊销成本低，绿色环保。

优选的，步骤S2中，采用推车搬运垫块，推车包括车架和两块支撑块，两块支撑块均设于车架的前端，两块支撑块分别固定于车架的两侧。

通过采用上述技术方案，使用推车搬运垫块，可降低工人劳动强度，操作简单、高效。

优选的，步骤S2中，沉箱出运及上驳过程中，使用两台卷扬机通过滑轮组在沉箱移动的方向两侧同步牵引，为确保沉箱移动过程中的稳定性，在沉箱移动的反方向上采取同样的牵引系统进行沉箱的移动保护。

通过采用上述技术方案，前后都有牵引，能够确保沉箱稳定，避免沉箱倾斜。

优选的，步骤S4中，采用GPS测量定位技术检测沉箱位置前，先在沉箱前后两侧立墙顶面上的中轴线位置各钻一个孔，植入螺杆，然后在两根螺杆上各装上一台GPS-RTK移动站，根据螺杆中心点的相对位置，计算出其对应的设计坐标，再通过两名测量人员各持一台手簿，分别对GPS-RTK移动站放样测量进行沉箱的安装定位。

通过采用上述技术方案，通过对安装了GPS-RTK移动站的沉箱顶的两个控制点进行坐标放样，能够精确、快速、全天候的满足沉箱安装要求。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.采用圆柱气囊搬运工艺移运沉箱，气囊的两端外侧分别安装护板，在沉箱运移过程中，若出现气囊爆炸的情况，护板能够将爆炸产生的高压气体和气囊气嘴阻挡，避免爆炸产生的高压气体和气囊气嘴飞溅伤人，通过输送装置能够提高气囊运输的安全性，避免气囊从沉箱的后方运移到前方的过程中被移运道路旁边的物体刮破；

2.通过输送装置将从沉箱后方脱离的气囊输送到沉箱前方的地面，只需要2个人即可完成气囊的搬运；而完全使用人工将气囊从沉箱的后方搬运到沉箱的前方时，至少需要10个人一起搬运，所以通过输送装置能够节约人力成本；

3.通过对安装了GPS-RTK移动站的沉箱顶的两个控制点进行坐标放样，能够精确、快速、全天候的满足沉箱安装要求。

附图说明

图1是本申请实施例中的一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法的流程框图。

图2是本申请实施例中的输送装置、沉箱和气囊的连接示意图。

图3是本申请实施例中的输送装置的结构示意图。

附图标记说明：1、沉箱；2、气囊；31、支撑架；32、螺杆；33、弧形板；41、辊轴输送机；51、气囊抬升板；52、滑架；53、第一气缸；54、电机；61、气囊推板；62、第二气缸。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法。参照图1和图2，一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法包括以下步骤：

S1、基床施工：沉箱1安装前需将基床进行抛石、打夯和整平施工。先开挖基槽，然后通过抛石分层回填，分层厚度不超过3米，每层抛石层回填后均进行夯实，基床打夯选择夯锤底面直径1.1m、重5.9t的夯锤，落距为3.0m的机械夯实，夯实时采用纵横向均邻接压半夯，每点8夯次的方法进行，往复两遍完成的施工工艺。顶层抛石层夯实后，基床预留10cm沉降量，通过全站仪定位基床位置，在抛石层上布设垫墩，垫墩上铺设导轨，导轨采用φ90钢管制成，导轨顶面标高与基床预留沉降量后的标高一致，共布设三排导轨，垫墩中心间距与导轨长度相同。通过潜水员指挥整平船抛洒整平石料，整平船下的整平石料通过船沿溜槽抛洒至指定位置，抛料完毕后，潜水员下水使用方管始终贴紧导轨顶面进行挪动，对石料进行平整，直至标高符合设计要求，完成基床施工。

S2、沉箱1出运及上驳：采用气囊2搬运工艺移运沉箱1至浮坞。在沉箱1移运变向及临时存放时，需在沉箱1底部放置垫块，以便气囊2抽和再次摆放气囊2移运沉箱1，垫块通过推车搬运，推车包括车架和两块支撑块，车架的下方设有车轮，两块支撑块均设于车架的前端，两块支撑块分别固定于垫块的两侧。气囊2搬运过程中，在气囊2的两端外侧分别安装护板，护板固定于沉箱1上随沉箱1一起移动，以防气囊2发生爆炸而造成安全事故。沉箱1移动过程中，在沉箱1周围设置输送装置，输送装置将从沉箱1后方脱离的气囊2输送到沉箱1前方的地面上。沉箱1到达浮坞的设定位置后，拆除护板和输送装置。

S3、沉箱1出坞：浮坞将沉箱1运到安装现场，浮坞在下潜区定位抛锚待潮，500t起重船在浮坞船艏附近抛锚驻位，潮水开始上涨时开始注水压舱下潜，下潜至甲板面水深5m时暂停，起重船绞缆前移靠近浮坞船艏，将起重船前进缆进入浮坞系扣在浮坞两侧坞墙上靠船艉处的系缆柱上，采用55t合金钢卸扣将吊绳与沉箱1顶吊环系扣牢固，起重船钩头到沉箱1顶吊环底部的垂直距离为20米，钢丝绳夹角33°。待浮坞下潜沉箱1吃水至计算标尺时，起重船吊钩停止下放，起重船吊绳受力逐渐增大，直至沉箱1在海水浮力及吊力的组合下达到沉箱1自重临界值后起浮。沉箱1空载起浮后，起重船后锚绞缆拖带沉箱1离开浮坞，沉箱1离开浮坞后，往沉箱1注水，沉箱1下沉，起重船吊钩跟随下放，且一直保持吊绳处于受力伸直状态，直至沉箱1吃水线刻度满足计算浮游稳定后，停止注水，起重船通过绞缆或自航拖带沉箱1至安装位置。

S4、沉箱1定位安装：沉箱1吊运至泊位码头安装区域后，起重船先抛锚就位，待低潮时再进行安装。在沉箱1顶采用潜水泵抽取海水往沉箱1格舱内注水，起重船缓慢放下吊钩，沉箱1开始均匀压水下沉，下沉期间利用沉箱1顶面预埋拉环与起重船连接，通过缆绳来调整沉箱1安装位置。当沉箱1内灌水至沉箱1底板距基床顶面50cm时，停止注水，起重船保持大于沉箱1自由落底坐床所需注水压载的重量，保持沉箱1稳定。然后通过双GPS测量定位技术检查沉箱1的位置，先在沉箱1前后两侧立墙顶面上的中轴线位置各钻一个孔，植入螺杆32，然后在两根螺杆32上各装上一台GPS-RTK移动站，根据螺杆32中心点的相对位置，计算出其对应的设计坐标，再通过两名测量人员各持一台手簿，分别对GPS-RTK移动站放样测量进行沉箱1的安装定位。若沉箱1的安装偏差能达到要求即可继续注水沉放，直至沉箱1顶高程稳定不变，落钩使沉箱1平稳坐床；若沉箱1在坐床后，其安装偏差未能达到要求，起重船起钩将沉箱1提起一定高度，起重船在测量人员的指挥下利用自身移位及船上的钢缆重新精确定位，当沉箱1的位置符合要求后，放下起重船吊钩，将沉箱1平稳放置在基床上。待沉箱1安装就位完成后，往沉箱1内一直灌水，仓内灌水高度至与沉箱1顶部预留孔齐平时停止灌水，停止灌水后即可拆除卸扣，并将安装平台及水泵吊至驳船上。沉箱1安装完毕后，在沉箱1四周控制点布设沉降和纵向位移观测点，使用全站仪复测，经过1～2个低潮位，测量复验符合要求后，及时进行回填砂，并从沉箱1回填砂开始，按设计及规范要求进行沉降位移观测，做好观测记录，发现问题及时处理，并用于指导安装其他沉箱1安装。

本实施例安装的圆沉箱1的直径为Φ12m，重为1658t，圆沉箱1纵移采用6条长度L=17m，直径D=1.0m的气囊2进行移运，气囊2净间距为1.6m，气囊2允许的工作气压为0.4MPa，实验压力为0.5Mpa，气囊2爆破压力与额定工作压力的比值不小于5.5，在使用前需进行试压，气囊2的结构与气囊2受压变形后，可视为横截面呈正扁形的规则形态。对气囊2进行纵移和横移过程中，需要进行气囊2布置的转换，转换前对沉箱1支垫。气囊2搬运沉箱1的工作原理与滚筒搬运重物工作原理基本相同，在沉箱1底部与地面之间垫若干个气囊2并充气顶升起沉箱1，通过外力牵引沉箱1使气囊2向前滚动，从而使沉箱1产生移动，达到搬运沉箱1的目的，气囊2与地面为面接触，受力面积大，受力均匀，单位面积受力小，对场地适应性强。

本实施例采用气囊2搬运工艺移运沉箱1过程中，使用另外的卷扬机将气囊2拖进沉箱1的下方中央就位，每个气囊2的轴线与位移方向垂直，露出沉箱1两侧边的长度相等。采用集中供气系统对气囊2充气，集中供气系统由空压机组及配套的高压气管、气阀组成，高压气管沿沉沿移运通道两侧布置，固定部分采用Φ48mm钢管，每6m设置一个供气阀，加气时从供气阀用高压软管接至气囊2。高压软管与气囊2连接妥当后开始充气，对气囊2充气时应均匀、缓慢，每条气囊2充气压力达到沉箱1预定顶升压力的80%时，停止充气，检查各气囊2压力是否一致，不一致时可单个充气进行调整。继续对气囊2充气，使沉箱1底各气囊2的高度保持一致，直到沉箱1完全由气囊2支撑后。气囊2充气均达到工作压力后，卷扬机配用φ26mm钢丝绳进行牵引，气囊2滚动，沉箱1移动，由2台12T卷扬机通过7倍率滑轮组在沉箱1移动的方向两侧同步牵引，每台卷扬机牵引力为7×12=84t，两台卷扬机同时牵引合力可达168t。为确保沉箱1移动过程中的稳定性，在沉箱1移动的反方向上采取同样的卷扬机和7倍率滑轮组进行沉箱1的溜尾钢丝绳跟进，保持绷紧但不与前方牵引钢丝绳抗衡，进行移动保护，反方向的两台卷扬机的牵引力共为132.6t，沉箱1牵引速度控制在2.5m/min，沉箱1前进方向始终保持两根待工作气囊2。

沉箱1移运至底部前侧的气囊2距离码头前沿5m时，停止前移候潮，待涨潮后到设定潮位后，再开始上驳，本实施例采用的浮坞船长66.6米，船宽35米，主体型深3.8米，坞墙内净宽24米，座底出运能力为4200吨，搭岸出运能力为3000吨，空载吃水1.7米，搭岸装置高度为1.5米，沉箱1出运码头面加高后搭接口高度1.5m，潮位不小于1.7m时浮坞搭板搁置在码头搭接口支承面上就位，浮坞搭板面与码头面平顺相接。沉箱1上驳需要趁潮作业，使用钢板平铺让码头与浮坞平顺搭接，同时抛锚固定。当潮水水位达到设定潮位时，开始上驳，沉箱1上驳过程中，需要根据船体的倾斜，通过单个仓水的排放及海水涨潮进行调节。沉箱1上驳并移至制定位置后，在沉箱1前进方向的前后侧底部各垫放一道条形垫梁，待沉箱1落实在垫梁上后，放气并抽出垫梁之间的气囊2，然后均匀垫放垫块，垫块包括钢管、上钢板和下钢板，上钢板和下钢板分别固定于钢管的两端，上钢板设有注浆孔，从注浆孔往钢管内C30混凝土，将钢管内部填满，并振捣密实，混凝土顶面与注浆孔处平齐。最后用钢丝绳将沉箱1固定在船体上，沉箱1上驳并支垫稳妥后，利用浮坞上的吊机将工作平台吊上沉箱1顶，一切完毕后，浮坞离开码头前往安装现场。

步骤S2中，输送装置包括支撑组件、输送组件、抬升组件和推送组件，支撑组件安装于沉箱1上并随沉箱1移动，输送组件安装于支撑组件上，抬升组件和推送组件分别安装于支撑组件上，抬升组件设于沉箱1移动方向的后方，推送组件设于沉箱1移动方向的前方，抬升组件能够将地面上的气囊2夹取并往送到输送组件上，推送组件能够将输送组件上的气囊2送到地面上。

参照图2和图3，支撑组件包括支撑架31，支撑架31在沉箱1的前进方向的右侧开口，支撑架31呈C型，支撑架31开口便于支撑架31安装到沉箱1外，支撑架31的下部设有缓冲悬架，缓冲悬架的下部设有车轮，通过车轮提供支撑架31支撑力，同时能够使得支撑架31移动。支撑架31的内侧通过多个固定件固定连接沉箱1，多个固定件分别连接沉箱1的前进方向的前侧、前进方向的后侧和前进方向的左侧，固定件包括螺杆32和弧形板33，螺杆32螺纹连接支撑架31，螺杆32靠近沉箱1的一端转动连接弧形板33，弧形板33压紧在沉箱1的外壁上，弧形板33的内径与沉箱1的外径相等，通过旋转螺杆32能够使得弧形板33脱离沉箱1的外壁，从而将支撑架31与沉箱1脱离。

参照图2和图3，输送组件包括辊轴输送机41，辊轴输送机41的前侧和后侧为直线输送段，在沉箱1的前进方向的左侧的部分辊轴输送机41为弧形输送段，辊轴输送机41在沉箱1的前进方向的右侧开口，辊轴输送机41的开口与支撑架31的右侧的开口相互对齐，辊轴输送机41在沉箱1的前进方向的右侧开口与支撑架31在沉箱1的前进方向的右侧的开口大小相等，辊轴输送机41安装于支撑架31上，辊轴输送机41远离沉箱1的一侧上设有挡板，辊轴输送机41从沉箱1的前进方向的后方绕沉箱1的外壁到达沉箱1的前进方向的前方。

参照图2和图3，抬升组件包括取料底板、气囊抬升板51、滑架52、电机54和第一气缸53，取料底板倾斜设置，取料底板的上端安装于支撑架31上并与辊轴输送机41对接，取料底板的下端与地面的距离为3cm，气囊抬升板51和滑架52均设于取料底板远离沉箱1的一侧。支撑杆于沉箱1的前进方向的后方设有沿滑轨，滑轨与取料底板平行并前后方向设置，滑架52滑动安装于滑轨上并能够在取料底板的上端和下端之间滑动，气囊抬升板51转动连接于滑架52，电机54连接气囊抬升板51并能够驱动气囊抬升板51转动，第一气缸53的两端分别连接滑架52和支撑架31，第一气缸53驱动滑架52带动气囊抬升板51在取料底板的上端和下端之间滑动。

参照图2和图3，推送组件包括下料底板、气囊推板61和第二气缸62，下料底板安装于支撑架31上，下料底板倾斜设置，下料底板的上端与辊轴输送机41对接，下料底板的下端往地面延伸，下料底板的下端与地面之间的间距为3cm，气囊推板61设于下料底板远离沉箱1的一侧，气囊推板61设于辊轴输送机41的上方，第二气缸62的两端分别连接支撑架31和气囊推板61，第二气缸62能够推动气囊推板61靠近和远离下料底板。

输送装置将从沉箱1后方脱离的气囊2输送到沉箱1前方的地面的步骤包括：a、气囊2从沉箱1的前进方向的后方脱离，而抬升组件随着沉箱1往前移动，使得取料底板的下端与气囊2接触，气囊2完全脱离沉箱1后，控制电机54启动，电机54驱动气囊抬升板51转动，使得气囊抬升板51转动到气囊2与沉箱1之间并且气囊抬升板51远离沉箱1的一侧抵接气囊2，再控制第一气缸53收缩，带动气囊抬升板51由取料底板的下端往取料底板的上端移动，气囊抬升板51则会拉动气囊2沿着取料底板往上滚动，最终气囊2从取料底板的上端进入到辊轴输送机41上，完成将气囊2从地面抬升到辊轴的过程。b、人工对气囊2进行放气至一个大气压强并保持气囊2半圆柱状，此状态下的气囊2能够弯曲和滚动，然后启动辊轴输送机41，辊轴输送机41将气囊2往前输送到沉箱1前方，输送过程中人工辅助，避免气囊2被卡住和滚出辊轴输送机41，完成将气囊2从沉箱1后方输送到沉箱1前方。c、关闭辊轴输送机41，启动第二气缸62，第二气缸62带动气囊推板61移动，将辊轴输送机41上的气囊2推动到下料底板的上端处，然后气囊2在自身的重力作用下沿着下料底板往地面滚动，到达沉箱1的前进方向的前方地面处，再人工对气囊2放气使气囊2干瘪，然后人工将气囊2放入到沉箱1的下方，完成将从沉箱1后方脱离的气囊2输送到沉箱1的前进方向的前方。气囊2放入到沉箱1的下方后，对气囊2进行充气，充气气压达到设定值后，即可继续拉动沉箱1移动。

沉箱1需要转向时，再次摆放好气囊2之后，旋转螺杆32，使得弧形板33与沉箱1脱离，然后转动整个输送装置，将推送组件转动到沉箱1转向后的前方，抬升组件转动到沉箱1转向后的后方，再旋转螺杆32，使得弧形板33紧贴沉箱1，将输送装置固定于沉箱1并随着沉箱1移动。当沉箱1移动到浮坞上设定的停留位置时，旋转螺杆32，使得弧形板33与沉箱1脱离，拉动输送装置，将输送装置与沉箱1分离，再将输送装置推到岸上的放置位置放好，等待下一个沉箱1转运时再使用。

本申请实施例一种采用双GPS定位的圆沉箱出运、安装施工方法的实施原理为：采用圆柱气囊2搬运工艺移运沉箱1，气囊2与地面为面接触，受力面积大，受力均匀，单位面积受力小，对场地适应性强。输送装置能够将从沉箱1后方脱离的气囊2运送到沉箱1的前进方向的前方，提高气囊2的运输效率，同时能够降低移送气囊2的劳动强度，降低气囊2输送的人力成本，提高气囊2运输的安全性，避免气囊2从沉箱1的前进方向的后方运移到前方的过程中被移运道路旁边的物体刮破。取料底板架设在地面与辊轴输送机41之间，提供气囊2从地面抬升到辊轴输送机41的输送通道，气囊2从气囊抬升板51的下方通过到达取料底板的下端处，然后电机54驱动气囊抬升板51转动下降，使得气囊抬升板51能够处于气囊2与沉箱1之间，第一气缸53通过滑架52拉动气囊抬升板51往上滑动时，气囊抬升板51在气囊2的后方推动气囊2沿着取料底板往上移动到辊轴输送机41，辊轴输送机41再将气囊2从沉箱1的前进方向的后方输送到沉箱1的前进方向的前方，气囊2到达辊轴输送机41的前方后，第二气缸62带动气囊推板61将气囊2从辊轴输送机41推动到下料底板的上端，气囊2从下料底板滚落到沉箱1前方的地面上。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基床施工：开挖基槽，然后通过抛石分层回填，每层抛石层回填后均进行夯实，顶层抛石层夯实后，通过全站仪定位基床位置，在抛石层上布设垫墩，垫墩上铺设导轨，通过潜水员指挥整平船下料，整平船下料的整平石料通过船沿溜槽抛洒至指定位置，抛料完毕后，潜水员下水贴紧导轨顶面对石料进行平整，直至标高符合设计要求；

S2、沉箱(1)出运及上驳：采用气囊(2)搬运工艺移运沉箱(1)至浮坞，气囊(2)搬运过程中，在气囊(2)的两端外侧分别安装护板，护板固定于沉箱(1)上随沉箱(1)一起移动；沉箱(1)移动过程中，在沉箱(1)周围设置输送装置，输送装置将从沉箱(1)后方脱离的气囊(2)输送到沉箱(1)前方的地面上；沉箱(1)到达浮坞的设定位置后，拆除护板和输送装置；所述输送装置包括支撑组件、输送组件、抬升组件和推送组件，所述支撑组件安装于沉箱(1)上并随沉箱(1)移动，所述输送组件安装于所述支撑组件上，所述抬升组件和推送组件分别安装于所述支撑组件上，所述抬升组件设于沉箱(1)移动方向的后方，所述推送组件设于沉箱(1)移动方向的前方，所述抬升组件能够将地面上的气囊(2)夹取并送往到所述输送组件上，所述推送组件能够将所述输送组件上的气囊(2)送到地面上；所述支撑组件包括支撑架(31)，所述支撑架(31)固定于沉箱(1)上；所述输送组件包括辊轴输送机(41)，所述辊轴输送机(41)安装于所述支撑架(31)上，所述辊轴输送机(41)从沉箱(1)的后方绕沉箱(1)的外壁到达沉箱(1)的前方；所述抬升组件包括取料底板、气囊抬升板(51)、滑架(52)、电机(54)和第一气缸(53)，所述取料底板的上端安装于所述支撑架(31)上并与所述辊轴输送机(41)对接，所述气囊抬升板(51)和滑架(52)均设于所述取料底板远离沉箱(1)的一侧，所述滑架(52)滑动连接所述支撑架(31)并能够在所述取料底板的上端和下端之间滑动，所述气囊抬升板(51)转动连接于所述滑架(52)，所述电机(54)连接所述气囊抬升板(51)并能够驱动所述气囊抬升板(51)转动，所述第一气缸(53)的两端分别连接所述滑架(52)和支撑架(31)，所述第一气缸(53)驱动所述滑架(52)带动所述气囊抬升板(51)在所述取料底板的上端和下端之间滑动；所述推送组件包括下料底板、气囊推板(61)和第二气缸(62)，所述下料底板安装于所述支撑架(31)上，所述下料底板倾斜设置，所述下料底板的上端与所述辊轴输送机(41)对接，所述下料底板的下端往地面延伸，所述气囊推板(61)设于所述下料底板远离沉箱(1)的一侧，所述气囊推板(61)设于所述辊轴输送机(41)的上方，所述第二气缸(62)的两端分别连接所述支撑架(31)和气囊推板(61)，所述第二气缸(62)能够推动所述气囊推板(61)靠近和远离所述下料底板；

S3、沉箱(1)出坞：浮坞将沉箱(1)运到安装现场，起重船的吊索与沉箱(1)顶吊环系扣牢固，然后浮坞下潜，起重船吊绳受力逐渐增大，直至沉箱(1)在海水浮力及吊力的组合下达到沉箱(1)自重临界值后起浮，起重船后锚绞缆拖带沉箱(1)离开浮坞，沉箱(1)离开浮坞后，往沉箱(1)注水，沉箱(1)下沉，直至沉箱(1)吃水线刻度满足计算浮游稳定后，停止注水，起重船通过绞缆或自航拖带沉箱(1)至安装位置；

S4、沉箱(1)定位安装：往沉箱(1)内注水，起重船缓慢放下吊钩，沉箱(1)开始均匀压水下沉，下沉期间利用沉箱(1)顶面预埋拉环与起重船连接，通过缆绳来调整沉箱(1)安装位置，当沉箱(1)内灌水至沉箱(1)底板距基床顶面一定距离时，停止注水，起重船保持沉箱(1)稳定，然后通过双GPS测量定位技术检查沉箱(1)的位置，若沉箱(1)的安装偏差能达到要求即可继续注水沉放，直至沉箱(1)顶高程稳定不变，落钩使沉箱(1)平稳坐床；若沉箱(1)的安装偏差未能达到要求，则通过起重船起钩将沉箱(1)提起一定高度，重新精确定位安装。

2.根据权利要求1所述的一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于，输送装置将从沉箱(1)后方脱离的气囊(2)输送到沉箱(1)的前方的步骤包括：a、气囊(2)从沉箱(1)的后方脱离，而抬升组件随着沉箱(1)往前移动，使得取料底板的下端与气囊(2)接触，气囊(2)完全脱离沉箱(1)后，控制电机(54)驱动气囊抬升板(51)转动，使得气囊抬升板(51)转动到气囊(2)与沉箱(1)之间，再控制第一气缸(53)收缩，带动气囊抬升板(51)往取料底板的上端滑动，气囊抬升板(51)则会拉动气囊(2)沿着取料底板往上滚动，最终气囊(2)从取料底板的上端进入到辊轴输送机(41)上，完成将气囊(2)从地面抬升到辊轴的过程；b、人工对气囊(2)进行放气至一个大气压强并保持气囊(2)呈半圆柱状，然后启动辊轴输送机(41)，辊轴输送机(41)将气囊(2)往前输送到沉箱(1)前方的辊轴输送机(41)上，完成将气囊(2)从沉箱(1)后方的辊轴输送机(41)输送到沉箱(1)前方的辊轴输送机(41)上；c、关闭辊轴输送机(41)，启动第二气缸(62)，第二气缸(62)带动气囊推板(61)移动，将辊轴输送机(41)上的气囊(2)推动到下料底板的上端处，然后气囊(2)在自身的重力作用下沿着下料底板往地面滚动，到达沉箱(1)的前方地面处，再人工对气囊(2)放气使气囊(2)干瘪，然后人工将气囊(2)放入到沉箱(1)的下方，完成将从沉箱(1)后方脱离的气囊(2)输送到沉箱(1)的前方。

3.根据权利要求1所述的一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于：步骤S2中，在沉箱(1)移运变向及临时存放时，需在沉箱(1)底部放置垫块，以便气囊(2)抽和再次摆放气囊(2)移运沉箱(1)。

4.根据权利要求3所述的一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于：垫块包括钢管、上钢板和下钢板，上钢板和下钢板分别固定于钢管的两端，上钢板设有注浆孔，从注浆孔往钢管内C30混凝土，将钢管内部填满，并振捣密实，混凝土顶面与注浆孔处平齐。

5.根据权利要求3所述的一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于：采用推车搬运垫块，推车包括车架和两块支撑块，两块支撑块均设于车架的前端，两块支撑块分别固定于车架的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于：步骤S2中，沉箱(1)出运及上驳过程中，使用两台卷扬机通过滑轮组在沉箱(1)移动的方向两侧同步牵引，为确保沉箱(1)移动过程中的稳定性，在沉箱(1)移动的反方向上采取同样的牵引系统进行沉箱(1)的移动保护。

7.根据权利要求1所述的一种采用双GPS定位的圆沉箱(1)出运、安装施工方法，其特征在于：步骤S4中，采用双GPS测量定位技术检测沉箱(1)位置前，先在沉箱(1)前后两侧立墙顶面上的中轴线位置各钻一个孔，植入螺杆(32)，然后在两根螺杆(32)上各装上一台GPS-RTK移动站，根据螺杆(32)中心点的相对位置，计算出其对应的设计坐标，再通过两名测量人员各持一台手簿，分别对GPS-RTK移动站放样测量进行沉箱(1)的安装定位。

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