[發明專利]沉箱下水裝置及方法

有效

• 申請號: 201610528623.5
• 申請日: 2016-07-07
• 公開（公告）號: CN106149742B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 劉忠友;馮儉華;馬超;何源;陳鵬;肖佳;徐乾;張春飛
• 申請（專利權）人: 中交二航局第三工程有限公司
• 主分類號: E02D23/00
• 分類號: E02D23/00;E02D23/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種沉箱下水裝置，其特征在于，包括直立在碼頭外側水中底部封閉的船閘式筒形井，所述船閘式筒形井面對碼頭一側和背離碼頭一側分別設有進筒對開門和出筒對開門，進筒對開門的對接處和出筒對開門的對接處分別設有關門鎖閉機構和對接門縫密封機構；船閘式筒形井上端內側還設有沉箱進船閘式筒形井拖曳機構，船閘式筒形井靠近碼頭處設有進筒對開門啟閉機構，、背離碼頭處外側設有出筒對開門啟閉機構；船閘式筒形井內設有沉箱支撐平臺，所述沉箱支撐平臺位于進筒對開門下側，包括與多片桁架梁的上側固定連接的上臺面和多根垂直設置的的鋼管，所述鋼管上端與桁架梁下側固定連接，鋼管下端支撐在船閘式筒形井底板上；上臺面的形狀為半圓形且包容沉箱的底部；船閘式筒形井的外壁采用圓弧形鋼板和圓弧形鋼板內側交錯的加強型鋼筋桿焊接而成，船閘式筒形井底板亦采用鋼板和鋼板下側交錯的加強型鋼筋桿焊接而成，船閘式筒形井底板下側支撐在水底的一層砂袋上。

2.如權利要求1所述的沉箱下水裝置，其特征在于，所述進筒對開門和出筒對開門均為與船閘式筒形井相同圓弧半徑的弧形對開門，均采用圓弧形鋼板和圓弧形鋼板內側交錯的加強型鋼筋桿焊接而成；進筒對開門高度小于船閘式筒形井內高與沉箱支撐平臺高度之差，出筒對開門高度與船閘式筒形井內高相等；進筒對開門非對接側和出筒對開門非對接側分別通過鉸軸與各自對應位置的船閘式筒形井外壁鉸接，進筒對開門開啟后的寬度A1或出筒對開門開啟后的寬度A2均大于沉箱長度B。

3.如權利要求2所述的沉箱下水裝置，其特征在于，所述進筒對開門下側高于碼頭平面，出筒對開門下側高于船閘式筒形井底板上側面。

4.如權利要求1所述的沉箱下水裝置，其特征在于，碼頭前沿與船閘式筒形井的相鄰處為內凹的圓弧形，所述內凹的圓弧形與船閘式筒形井外壁圓弧形吻合，進筒對開門下側的船閘式筒形井外壁定位在所述內凹的圓弧形內。

5.如權利要求1所述的沉箱下水裝置，其特征在于，所述關門鎖閉機構包括千斤頂油缸、第一鎖片、第二鎖片和鎖環，千斤頂油缸分別設置在靠近進筒對開門其中一扇門的對接邊上端外側，或靠近出筒對開門其中一扇門的對接邊上端外側，第一鎖片中部的嚙合齒齒尖向外地固定在一扇門的對接邊上端外側，鎖環套在第一鎖片上并與千斤頂油缸活塞桿前端固定連接；第二鎖片中部的嚙合齒齒槽向內地固定在進筒對開門另一扇門的對接邊上端外側，或出筒對開門另一扇門的對接邊上端外側；進筒對開門或出筒對開門閉合時，第一鎖片中部的嚙合齒齒尖和第二鎖片中部的嚙合齒齒槽嚙合，鎖環套在第一鎖片中部和第二鎖片前端上。

6.如權利要求1所述的沉箱下水裝置，其特征在于，所述對接門縫密封機構包括P型橡膠止水條，所述P型橡膠止水條一端固定在進筒對開門一扇門的對接邊內側，或出筒對開門一扇門的對接邊內側；進筒對開門或出筒對開門閉合時，P型橡膠止水條另一端的P型頭抵靠在進筒對開門另一扇門的對接邊內側，或出筒對開門另一扇門的對接邊內側。

7.如權利要求1所述的沉箱下水裝置，其特征在于，所述沉箱進船閘式筒形井拖曳機構包括對稱設置在船閘式筒形井外壁內側上部的兩臺拖曳卷揚機，所述拖曳卷揚機底部固定在拖曳卷揚機支架上，所述拖曳卷揚機支架對稱固定在船閘式筒形井外壁內側上部，且位于出筒對開門的兩側；沉箱進船閘式筒形井時，兩臺拖曳進門卷揚機的鋼絲繩成八字形，每根鋼絲繩一端分別與沉箱縱向兩端端面上部連接。

8.如權利要求1所述的沉箱下水裝置，其特征在于，進筒對開門啟閉機構和出筒對開門啟閉機構均為一對啟閉油缸，一對進筒對開門啟閉油缸缸體一端分別與對稱固定在碼頭上的第一支座鉸接，一對進筒對開門啟閉油缸活塞桿頭部分別與固定在進筒對開門上端的第二支座鉸接；一對出筒對開門啟閉油缸缸體一端分別與對稱固定在船閘式筒形井支撐平臺上的第三支座鉸接，一對進筒對開門啟閉油缸活塞桿頭部分別與固定在出筒對開門上端的第四支座鉸接。

9.一種使用如權利要求1所述的沉箱下水裝置的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)船閘式筒形井下水就位在碼頭前沿

在船塢或斜坡道上制作船閘式筒形井，確保進筒對開門和出筒對開門關閉后船閘式筒形井處于密封狀態；船閘式筒形井下水后通過拖輪拖運到碼頭前沿，碼頭前沿水深須與船閘式筒形井吃水深度吻合，水底鋪墊一層砂袋并找平；通過碼頭上的數臺絞車拖曳船閘式筒形井，將船閘式筒形井的進筒對開門一側定位在碼頭前沿內凹的圓弧形內，船閘式筒形井垂直支撐在一層砂袋上；

2)開啟船閘式筒形井的進筒對開門

啟動一對進筒對開門啟閉油缸，進筒對開門啟閉油缸活塞桿內縮，一對船閘式筒形井的進筒對開門完全開啟；

3)沉箱陸運至碼頭前沿

在碼頭地面上鋪設兩條通向碼頭前沿船閘式筒形井的重載軌道，沉箱縱向兩端下側分別支撐在兩列運載小車上，兩列運載小車分別支撐在重載軌道上，通過船閘式筒形井外壁內側上部的兩臺拖曳進門卷揚機拉動沉箱運輸到碼頭前沿內凹的圓弧形處；

4)沉箱運至船閘式筒形井內

兩臺拖曳進門卷揚機成八字形設置的鋼絲繩繼續拉動沉箱縱向兩端，將沉箱拉到船閘式筒形井內的沉箱支撐平臺上；

5)關閉船閘式筒形井的進筒對開門

再次啟動一對進筒對開門啟閉油缸，進筒對開門啟閉油缸活塞桿外移，完全關閉一對船閘式筒形井的進筒對開門；接著啟動關門鎖閉機構，千斤頂油缸活塞桿帶著鎖環在第一鎖片上外移，鎖環套在齒尖齒槽彼此嚙合的第一鎖片和第二鎖片上，使得進筒對開門完全鎖閉；P型橡膠止水條另一端的P型頭抵靠在進筒對開門另一扇門的對接邊內側密封進筒對開門，使得上端敞開的船閘式筒形井其余部分完全密封。

6)沉箱在船閘式筒形井內移動

向船閘式筒形井內注水，直至沉箱在船閘式筒形井內浮起脫離沉箱支撐平臺，兩臺拖曳進門卷揚機再次拖曳沉箱，使沉箱浮在沉箱支撐平臺前側的水中，并靠近出筒對開門；

7)沉箱離開船閘式筒形井

用水泵抽出船閘式筒形井內的存水，使得船閘式筒形井內水面與船閘式筒形井外水面相平，沉箱也隨船閘式筒形井內水面下降而下降；先后啟動關門鎖閉機構和出筒對開門啟閉油缸，千斤頂油缸活塞桿帶著鎖環在第一鎖片上內縮，第一鎖片和第二鎖片解鎖；一對出筒對開門啟閉油缸活塞桿內縮，出筒對開門完全開啟；位于出筒對開門外側水面上的拖輪通過拖曳纜繩將沉箱拖出船閘式筒形井，完成沉箱下水并離開船閘式筒形井的全部過程。