CN115094934A - 一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，包括底板预制板、侧墙预制板、外隔墙预制板、内隔墙预制板和立柱；具体施工工艺的步骤如下：1)预制板及立柱预制；2)预制板及立柱出运；3)底板预制板安装；4)立柱安装；5)内隔墙预制板安装；6)侧墙预制板安装。本发明突破了传统的单个沉箱分别预制、出运、安装的思路，将整个码头结构采用标准化预制板块及立柱装配，各预制板及立柱间采用榫卯连接形成箱型整体，实现码头结构挡土、承重的功能。码头长度范围采用标准化预制构件组拼，所以不存在对沉箱宽度、长度等方面的要求，装配构件可以标准化预制，无需改制模板及底胎。

Description

一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺
技术领域
本发明涉及一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，属于港口工程建设施工领域。
背景技术
传统的(第一代及第二代)沉箱预制采用大片钢模板分段接高预制工艺，大片模板费用高，在不同项目间循环使用时运输难度大，改制工作量大，周转率低。第一代沉箱预制接高段钢筋采用钢筋网片散绑工艺，施工时间长，效率低，第二代沉箱工艺与第一代沉箱工艺相比，接高段钢筋绑扎采用了钢筋笼整体吊装对接的工艺，但钢筋整体绑扎及吊装时需配置大量工装系统，钢筋笼对接时接头连接工作量大，且钢筋笼整体吊装时对起重设备的吊重及吊高要求高，并且第一代及第二代沉箱预制整个预制过程均为高处作业，安全风险高。
另外，第一代及第二代沉箱出运采用千斤顶顶升，利用台车或气囊移运的工艺，安全风险高，且千斤顶顶升点基础及台车轨道基础对地基承载力要求高，预制场需进行打桩或换填处理，预制场建设费用高；第一代及第二代沉箱预制场辐射范围小，因为沉箱远距离托运费用高，且不同项目的沉箱尺寸差异大，预制场预制不同型号沉箱需进行预制台座及大片钢模板改造，所以不同的项目分别建立及拆除预制场，费用投入高。同时，第一代及第二代沉箱出运码头水位需满足半潜驳或沉箱乘潮起浮的要求，码头前沿水深，码头标高，潮汐情况对沉箱出运作业影响极大，出运码头设计及选址难度高，沉箱出运乘潮作业时间短，人员及设备投入量大；第一代及第二代沉箱运输时航道水深需满足沉箱浮游稳定性吃水要求，沉箱运输前需对航向水深进行整体勘测或进行航道疏浚，投入费用高；第一代及第二代沉箱运输时向沉箱内压水，利用自身浮游稳定性漂浮，利用拖轮拖带移动，此过程易发生沉箱侧翻，安全风险高，沉箱倒入水中后打捞难度大，一般采用炸毁沉箱的方式，费用损失高；沉箱安装采用沉箱压水下沉的方式，安装过程需反复抽水排水，调整沉箱安装精度，安装效率低。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，在改变传统沉箱结构设计的基础上，使沉箱预制、出运、安装工艺操作简便，施工效率高，安全性高，施工成本低。
为了实现上述目的，本发明采用的一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，包括底板预制板、侧墙预制板、外隔墙预制板、内隔墙预制板和立柱；
所述底板预制板之间采用槽口榫连接，立柱与底板预制板间采用槽口榫连接，外隔墙预制板、内隔墙预制板均与底板预制板间采用企口榫连接，外隔墙预制板、内隔墙预制板均与立柱间采楔钉榫连接；所述侧墙预制板与底板预制板间采用企口榫连接，侧墙预制板之间采用企口榫连接，侧墙预制板与外隔墙预制板之间采用燕尾榫连接；
具体施工工艺的步骤如下：
1)预制板及立柱预制：各预制板预制完成后进行蒸汽养护并分类储存，预制构件在预制厂内采用龙门吊抬吊的方式倒运；
2)预制板及立柱出运：预制构件采用方驳吊机倒运至半潜驳上，运输至待安装位置；
3)底板预制板安装：预制板现场组拼安装时，先进行底板预制板水下铺设安装，底板预制板间采用槽口榫连接，首块底板预制板是其他底板预制板定位的基准，同时底板预制板是侧墙预制板、外隔墙预制板、内隔墙预制板、立柱的定位基准；
4)立柱安装：底板预制板安装完成后，安装立柱，立柱间利用支撑架临时固定；
5)内隔墙预制板安装：每组立柱安装完成后，将外隔墙预制板、内隔墙预制板安装至底板预制板及立柱的榫槽内，并在立柱与外隔墙预制板、内隔墙预制板的接头榫眼内逐段塞入混凝土块楔钉；
6)侧墙预制板安装：将前后的侧墙预制板沿外隔墙预制板的榫头及相邻预制板榫头插入底板预制板的榫槽内，沿码头长度方向依次安装。
作为优选的，所述底板预制板内设有四棱锥形榫眼，底板预制板的一端设有斜坡式榫槽，另一端设有斜坡式榫头。
作为优选的，所述侧墙预制板的一端设有侧墙榫槽，另一端设有侧墙榫头，靠近侧墙榫槽的一端设有燕尾型榫槽。
作为优选的，所述外隔墙预制板的一端为矩形榫头，另一端为燕尾型榫头。
作为优选的，所述内隔墙预制板的两端均为通长矩形榫头。
作为优选的，所述立柱的四面均设有矩形榫槽，立柱底部为四棱锥榫头。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1)突破了传统的单个沉箱分别预制、出运、安装的思路，将整个码头结构采用标准化预制板块及立柱装配，各预制板及立柱间采用榫卯连接形成箱型整体，实现码头结构挡土、承重的功能。码头长度范围采用标准化预制构件组拼，所以不存在对沉箱宽度、长度等方面的要求，装配构件可以标准化预制，无需改制模板及底胎。
2)标准化预制板块及立柱在工厂化预制厂房内流水预制，不同型号的构件分类储存，不同项目可选购不同型号的预制构件，在码头施工现场组拼成需要的箱型。构件预制厂辐射范围广，预制场可进行流水化生产，将构件采用方驳运输至各地，运输成本低，生产效率高，各项目也节省了预制场建设及拆除的费用。
3)预制场内仅进行预制板及立柱预制，预制台座地基承载力要求低，预制构件在预制场内采用龙门吊倒运，无需进行顶升及台车运移作业，极大地减少了预制场建设时地基处理工程量，降低了预制场建设成本。
4)标准化预制板块及立柱采用标准化底胎及局部定型模板预制成型，模板循环次数高，重量轻，投入费用低，预制过程中无高空作业，操作便捷，安全性好。标准化预制板块及立柱出运无需半潜驳或斜架车等设配，仅依靠方驳吊机吊装运输，操作简单，设备投入量少，成本低，安全性好，安装时利用方驳吊机安装，无需配置拖轮、水泵等设备，操作简便，安装精度高，施工效率高。
附图说明
图1为本发明装配式榫卯连接沉箱的平面示意图；
图2为图1的A-A向视图；
图3为图1的B-B向视图；
图4为本发明中底板预制板的平面示意图；
图5为本发明中图4的C-C向视图；
图6为本发明中图4的D-D向视图；
图7为本发明中图4的E-E向视图；
图8为本发明中图4的F-F向视图；
图9为本发明中侧墙预制板的平面示意图；
图10为本发明中外隔墙预制板的平面示意图；
图11为本发明中内隔墙预制板的平面示意图；
图12为本发明中立柱的平面示意图；
图中：1、底板预制板，1-1、四棱锥形榫眼，1-2、斜坡式榫槽，1-3、斜坡式榫头，2、侧墙预制板，2-1、侧墙榫槽，2-2、侧墙榫头，2-3、燕尾型榫槽，3、外隔墙预制板，3-1、矩形榫头，3-2、燕尾型榫头，4、内隔墙预制板，4-1、通长矩形榫头，5、立柱，5-1、矩形榫槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
如图1-图3所示，一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，包括底板预制板1、侧墙预制板2、外隔墙预制板3、内隔墙预制板4和立柱5；所述底板预制板1之间采用槽口榫连接，立柱5与底板预制板1间采用槽口榫连接，外隔墙预制板3、内隔墙预制板4均与底板预制板1间采用企口榫连接，外隔墙预制板3、内隔墙预制板4均与立柱5间采楔钉榫连接；所述侧墙预制板2与底板预制板1间采用企口榫连接，侧墙预制板2之间采用企口榫连接，侧墙预制板2与外隔墙预制板3之间采用燕尾榫连接；
具体施工工艺的步骤如下：
1)预制板及立柱预制：各预制板预制完成后进行蒸汽养护并分类储存，预制构件在预制厂内采用龙门吊抬吊的方式倒运；
2)预制板及立柱出运：预制构件采用方驳吊机倒运至半潜驳上，运输至待安装位置；
3)底板预制板安装：预制板现场组拼安装时，先进行底板预制板1水下铺设安装，底板预制板1间采用槽口榫连接，首块底板预制板1是其他底板预制板1定位的基准，同时底板预制板1是侧墙预制板2、外隔墙预制板3、内隔墙预制板4、立柱5的定位基准；
4)立柱安装：底板预制板1安装完成后，安装立柱5，立柱5间利用支撑架临时固定；
5)内隔墙预制板安装：每组立柱5安装完成后，将外隔墙预制板3、内隔墙预制板4安装至底板预制板1及立柱5的榫槽内，并在立柱5与外隔墙预制板3、内隔墙预制板4的接头榫眼内逐段塞入混凝土块楔钉；
6)侧墙预制板安装：将前后的侧墙预制板2沿外隔墙预制板3的榫头及相邻预制板榫头插入底板预制板1的榫槽内，沿码头长度方向依次安装。
作为实施例的优选，如图4-图8所示，所述底板预制板1厚500mm，宽8.9m，每块底板预制板1内预留4个四棱锥形榫眼1-1，底板预制板1的顶部设置400mm×400mm双矮墙，底板预制板1的一端设有斜坡式榫槽1-2，另一端设有斜坡式榫头1-3。
作为实施例的优选，如图9所示，所述侧墙预制板2厚400mm，宽4.45m，侧墙预制板2的一端设有侧墙榫槽2-1，另一端设有侧墙榫头2-2，距侧墙预制板2尾部900mm位置，设置竖向通长燕尾型榫槽2-3。
作为实施例的优选，如图10所示，所述外隔墙预制板3厚250mm，宽3.4m，外隔墙预制板3的一端为竖向通长燕尾型榫头3-2，另一端为矩形榫头3-1。
作为实施例的优选，如图11所示，所述隔墙预制板4厚250mm，宽4.05m，内隔墙预制板4的两端均为通长矩形榫头4-1。
作为实施例的优选，如图12所示，所述立柱5的截面尺寸为1000mm×1000mm，立柱5四面均设有250mm×300mm的矩形榫槽5-1，立柱5底部为四棱锥榫头。
实施例1
一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，包括底板预制板1、侧墙预制板2、外隔墙预制板3、内隔墙预制板4和立柱5；
所述底板预制板1间采用槽口榫连接，将相邻底板预制板端头的榫头放置在榫槽内；立柱5与底板预制板1间采用槽口榫连接，将立柱5底端的四棱锥榫头放置在底板预制板1的四棱锥形榫眼1-1内；所述外隔墙预制板3与底板预制板1间采用企口榫连接，将外隔墙预制板3插入底板预制板1顶部的双矮墙榫槽内，外隔墙预制板3与立柱5间采用楔钉榫连接，将外隔墙预制板3的矩形榫头3-1插入立柱5的矩形榫槽5-1内，预留榫眼位置内逐段塞入混凝土块楔钉；内隔墙预制板4与底板预制板1及立柱5间的连接方式与外隔墙预制板3相同；
所述侧墙预制板2与底板预制板1间采用企口榫连接，将侧墙预制板2插入底板预制板1顶部的双矮墙榫槽内，侧墙预制板2之间采用企口榫连接，将相邻侧墙预制板2端部的榫头插入相邻侧墙预制板2榫槽内，侧墙预制板2与外隔墙预制板3之间采用燕尾榫连接，侧墙预制板2安装时，将燕尾型榫槽2-3套入外隔墙预制板3的燕尾型榫头3-2，沿榫头下移插入底板预制板1的槽口内；
具体施工工艺的步骤如下：
1)预制板及立柱预制：各预制板在工厂化标准化预制场房内生产，预制精度高，预制完成后进行蒸汽养护并分类储存；预制构件在预制厂内采用龙门吊抬吊的方式倒运；
2)预制板及立柱出运：预制构件采用方驳吊机倒运至半潜驳上，运输至待安装位置；
3)底板预制板安装：预制板现场组拼安装时，先进行底板预制板1水下铺设安装，底板预制板1间采用槽口榫连接，首块底板预制板1是其他底板预制板1定位的基准，同时底板预制板1是侧墙预制板2、外隔墙预制板3、内隔墙预制板4、立柱5的定位基准；所以首块底板预制板1的安装至关重要；
4)立柱安装：底板预制板1安装完成后，安装立柱5，立柱5间利用支撑架临时固定；
5)内隔墙预制板安装：每组立柱5安装完成后，将外隔墙预制板3、内隔墙预制板4安装至底板预制板1及立柱5的榫槽内，并在立柱5与外隔墙预制板3、内隔墙预制板4的接头榫眼内逐段塞入混凝土块楔钉；
6)侧墙预制板安装：将前后的侧墙预制板2沿外隔墙预制板3的榫头及相邻预制板榫头插入底板预制板1的榫槽内，沿码头长度方向依次安装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，其特征在于，包括底板预制板(1)、侧墙预制板(2)、外隔墙预制板(3)、内隔墙预制板(4)和立柱(5)；
所述底板预制板(1)之间采用槽口榫连接，立柱(5)与底板预制板(1)间采用槽口榫连接，外隔墙预制板(3)、内隔墙预制板(4)均与底板预制板(1)间采用企口榫连接，外隔墙预制板(3)、内隔墙预制板(4)均与立柱(5)间采楔钉榫连接；所述侧墙预制板(2)与底板预制板(1)间采用企口榫连接，侧墙预制板(2)之间采用企口榫连接，侧墙预制板(2)与外隔墙预制板(3)之间采用燕尾榫连接；
具体施工工艺的步骤如下：
1)预制板及立柱预制：各预制板预制完成后进行蒸汽养护并分类储存，预制构件在预制厂内采用龙门吊抬吊的方式倒运；
2)预制板及立柱出运：预制构件采用方驳吊机倒运至半潜驳上，运输至待安装位置；
3)底板预制板安装：预制板现场组拼安装时，先进行底板预制板(1)水下铺设安装，底板预制板(1)间采用槽口榫连接，首块底板预制板(1)是其他底板预制板(1)定位的基准，同时底板预制板(1)是侧墙预制板(2)、外隔墙预制板(3)、内隔墙预制板(4)、立柱(5)的定位基准；
4)立柱安装：底板预制板(1)安装完成后，安装立柱(5)，立柱(5)间利用支撑架临时固定；
5)内隔墙预制板安装：每组立柱(5)安装完成后，将外隔墙预制板(3)、内隔墙预制板(4)安装至底板预制板(1)及立柱(5)的榫槽内，并在立柱(5)与外隔墙预制板(3)、内隔墙预制板(4)的接头榫眼内逐段塞入混凝土块楔钉；
6)侧墙预制板安装：将前后的侧墙预制板(2)沿外隔墙预制板(3)的榫头及相邻预制板榫头插入底板预制板(1)的榫槽内，沿码头长度方向依次安装。
2.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，其特征在于，所述底板预制板(1)内设有四棱锥形榫眼(1-1)，底板预制板(1)的一端设有斜坡式榫槽(1-2)，另一端设有斜坡式榫头(1-3)。
3.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，其特征在于，所述侧墙预制板(2)的一端设有侧墙榫槽(2-1)，另一端设有侧墙榫头(2-2)，靠近侧墙榫槽(2-1)的一端设有燕尾型榫槽(2-3)。
4.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，其特征在于，所述外隔墙预制板(3)的一端为矩形榫头(3-1)，另一端为燕尾型榫头(3-2)。
5.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，其特征在于，所述内隔墙预制板(4)的两端均为通长矩形榫头(4-1)。
6.根据权利要求1所述的一种装配式榫卯连接沉箱的施工工艺，其特征在于，所述立柱(5)的四面均设有矩形榫槽(5-1)，立柱(5)底部为四棱锥榫头。
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