[發(fā)明專利]一種附壁式框筒水下施工裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210439114.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN103806467A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;鄭衛(wèi)力;古建生;廖源;劉振嘉;雷進(jìn)生;康德忠;陳明華;鄭雁;王輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長江三峽通航管理局
• 主分類號(hào): E02D29/09
• 分類號(hào): E02D29/09
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在役期混凝土結(jié)構(gòu)立面進(jìn)行水下施工的技術(shù)領(lǐng)域，是一種附著在役期結(jié)構(gòu)砼立面的框筒式水下施工裝置。?

背景技術(shù)

水下施工一般分為直接進(jìn)行水下作業(yè)和實(shí)現(xiàn)水下干地施工兩大類，目前公知的實(shí)現(xiàn)水下干地施工的方案眾多，但沒有在役期結(jié)構(gòu)混凝土立面進(jìn)行附壁式施工、形體尺寸較大、且結(jié)構(gòu)中部需形成筒形空腔的施工裝置及技術(shù)。其技術(shù)難題在于采取附著于役期砼結(jié)構(gòu)立面進(jìn)行水下施工時(shí)，當(dāng)施工空間大時(shí)需克服的浮力大，水下施工裝置的結(jié)構(gòu)安全及施工安全難以得到保證。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知水下干地施工技術(shù)中存在的技術(shù)問題，研究一種附著于役期結(jié)構(gòu)混凝土表面、在浮力作用下確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與安全、且結(jié)構(gòu)中部需形成筒形空腔的水下施工裝置，框筒裝置內(nèi)部布置支撐件并澆筑結(jié)構(gòu)砼，實(shí)現(xiàn)了水下圍護(hù)、模板、改善砼內(nèi)部受力的“三合一”。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種附壁式框筒水下施工裝置，它包括附著于役期結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)表面的六面體框式鋼結(jié)構(gòu)，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的頂部和一側(cè)面敞開，此敞開側(cè)面緊貼役期結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)表面，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的底面和其它三側(cè)面用鋼板封閉，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部從底面至頂端設(shè)有開口的筒形空腔，筒形空腔內(nèi)設(shè)有隨水位上下升降的浮式系泊裝置，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有支撐件，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)位于筒形空腔外充填有混凝土，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)與役期結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)表面設(shè)有固定螺栓和錨桿，固定螺栓用于抵抗整個(gè)施工裝置上浮力，錨桿用于使整個(gè)施工裝置與役期結(jié)構(gòu)混凝土成為受力整體；六面體框式鋼結(jié)構(gòu)與役期結(jié)構(gòu)混凝土接觸面布置止水帶，用于防止抽水時(shí)外部水源進(jìn)入施工裝置內(nèi)部。

上述的六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的頂部和側(cè)面還設(shè)有固形構(gòu)件，用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性。

上述的支撐件在六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部橫豎交叉設(shè)置。

本發(fā)明取得了以下的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過數(shù)值計(jì)算進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以滿足浮力作用下的結(jié)構(gòu)安全以及運(yùn)行精度要求，實(shí)現(xiàn)了水下圍護(hù)、模板、改善砼內(nèi)部受力的“三合一”。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明的俯視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示一種附壁式框筒水下施工裝置，它包括附著于役期結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)表面的六面體框式鋼結(jié)構(gòu)1，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的頂部和一側(cè)面2敞開，此敞開側(cè)面緊貼役期結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)表面，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的底面和其它三側(cè)面用鋼板封閉，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部從底面至頂端設(shè)有開口的筒形空腔3，筒形空腔內(nèi)設(shè)有隨水位上下升降的浮式系泊裝置，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有支撐件4，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)位于筒形空腔外充填有混凝土，六面體框式鋼結(jié)構(gòu)與役期結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)表面設(shè)有固定螺栓和錨桿，固定螺栓用于抵抗整個(gè)施工裝置上浮力，錨桿用于使整個(gè)施工裝置與役期結(jié)構(gòu)混凝土成為受力整體；六面體框式鋼結(jié)構(gòu)與役期結(jié)構(gòu)混凝土接觸面布置止水帶，用于防止抽水時(shí)外部水源進(jìn)入施工裝置內(nèi)部。所述的六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的頂部和側(cè)面還設(shè)有固形構(gòu)件5，用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性。所述的支撐件在六面體框式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部橫豎交叉設(shè)置。

下面結(jié)合葛洲壩船閘浮式檢修門浮式系泊裝置實(shí)例，為本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但發(fā)明的實(shí)施范圍、方式并不僅限于此。

受三峽水利樞紐下泄流量調(diào)節(jié)的影響，葛洲壩水利樞紐上游水位將在63?m～66.5?m之間變化，小時(shí)漲率達(dá)1?m，需采取能隨水位變化一起升降的浮式系泊裝置方能保證浮式檢修門的系泊安全，選擇的系泊地點(diǎn)位于葛洲壩2號(hào)船閘上游導(dǎo)航墻外側(cè)，浮式系船柱與葛洲壩船閘及三峽船閘閘室內(nèi)系船柱一致。為滿足結(jié)構(gòu)受力及布置要求，需在導(dǎo)航墻側(cè)墻增設(shè)長方體結(jié)構(gòu)、長方體內(nèi)部預(yù)留浮式系船柱導(dǎo)槽（即本發(fā)明所稱框筒式結(jié)構(gòu)），本實(shí)例將框筒作為模板使用、內(nèi)部澆筑砼，同時(shí)將框筒結(jié)構(gòu)桿件作為砼結(jié)構(gòu)受力件、結(jié)構(gòu)與砼附著面布置錨桿，以滿足運(yùn)行期間的使用要求。

具體設(shè)計(jì)要求如下：1、根據(jù)水位變幅及浮式系船柱尺寸確定結(jié)構(gòu)尺寸：六面體框式鋼結(jié)構(gòu)1.8?m×3?m×8?m（寬度×厚度×高度），內(nèi)部預(yù)留直徑1.2?m的圓柱空腔，結(jié)構(gòu)高程為59.5?m～67.5?m。2、根據(jù)不同的荷載組合及受力特點(diǎn)進(jìn)行六面體框式鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。3、根據(jù)結(jié)構(gòu)允許受力和允許變形（包括局部變形、特別是導(dǎo)軌等有特殊要求構(gòu)件的變形）兩個(gè)控制指標(biāo)，選取最不利的荷載組合，通過數(shù)值計(jì)算進(jìn)行框筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。4、根據(jù)施工荷載組合進(jìn)行固定框體的螺栓設(shè)計(jì)，根據(jù)運(yùn)行期間荷載進(jìn)行框體內(nèi)部錨桿設(shè)計(jì)。5、校核框筒結(jié)構(gòu)砼含鋼量、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定復(fù)核。