专利名称：沉箱制造和转移的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种沉箱制造和转移的设备和方法，更具体来说涉及这样一种设备和方法，其中，以铸床制造沉箱，将沉箱转移到要求的工作或者安装地点，是通过要求较小空间和较少设备的排成一行的连续作业来进行的，以提高作业效率，因而减少施工周期和成本。
在大型海港施工中，码头岸壁通常通过制造几百个或者几千个沉箱来建成，而每个沉箱是由钢筋混凝土构成的。
因而，由于沉箱很重，例如1200吨，而且大，例如7.4米宽，13米长，19.5米高，因此，制造和转移这样的沉箱是非常困难的。特别是要转移沉箱时，要求大量的附加设备和人手。
如
图1和2所示的用于制造和转移沉箱的惯用设备，具有用于分别形成沉箱2的多个制造单元1，用于移动沉箱的多个可移动的滑架3，用于移动可移动的滑架的导轨系统4，和用于使沉箱下水到要求的安装地点的下水装置(未示出)。每个制造单元1具有一个制造框架，该框架包括一个用于形成沉箱外壁的外壁模板，多个用于形成沉箱中大型孔的内壁模板，多个用于连接和支承外壁模板和内壁模板的的联结件。导轨系统4具有一个用于将滑架从每个制造单元移向下水单元的向前的导轨和在沉箱从下水单元处的滑架上卸载之后用于将滑架返回制造单元的返回导轨。
在该设备中，每个制造单元1每次制造一个沉箱。当沉箱2在制造单元1处的移动滑架3上成形后，利用起重机(未示出)将滑架转移到导轨系统4上。然后滑架3通过向前的导轨被转移到下水单元上并在沉箱2在下水单元处卸载后通过返回导轨返回到制造单元1。
利用上述的惯用设备，沉箱的生产能力已经大大提高。然而，由于该设备利用大量的制造单元，因而要求很大的空间来生产沉箱和长的分开的导轨系统来返回滑架，设备的费用增加了。另外，由于沉箱制造作业在每个制造单元上分开进行，所以增加了大量人手，作业效率被降低，因此施工的周期和成本增加。
因此，本发明的目的是提供这样一种设备和用于该设备的方法，其中，在铸床上制作沉箱和将沉箱转移到要求的工作或者安装地点是通过连续的流水线作业实施的，因而要求较少的空间和设备，以便提高工作效率，因而减少制作的周期和成本。
本发明的另外一个目的是提供这样一种设备及其方法，其中，在沉箱被转移到要求的工作或者安装地点以后，沉箱转移装置能够容易地返回到要求的位置，而无需采用象上述的惯用系统中的那种长长的独立的导轨系统。
为完成这些目的，本发明提出了一种沉箱制造和转移设备，该设备包括一个铸床，该铸床具有用于形成沉箱底板的第一工作站，用于形成底板上的壁的第二工作站，和用于使在第二工作站形成的沉箱硬化和用环氧树脂涂覆沉箱的一部分以防止其被侵蚀的第三工作站；布置在该铸床上的至少一个纵向槽；
布置在该槽中和其附近的底板模装置，其位于第一工作站与该铸床的上表面一起形成底板；布置在第二工作站中用于形成底板上的壁的制壁框架；可移动地布置在该槽中用于使沉箱或者底板浮起，以易于移动沉箱或者底板的浮起装置；和用于转移由浮起装置浮起的沉箱或者底板的装置。
在本发明中，底板模装置包括布置在槽中的凹下部分，布置在凹下部分用于与铸床的在第一工作站的上表面一起形成底板底部的腹模，和多个布置在铸床中腔模，其具有适于形成底板的外壁护层的内表面。所述的腹模包括多个倾斜的支承部分，这些支承部分分别具有在其上的倾斜表面，以给定的宽度和间隔布置在槽的凹下部分；一个与槽具有相同的宽度用作模的上板，用于与铸床的上表面一起形成底板的底部；多个固定地布置在上板的底部上的倾斜的滑动部分，这些滑动部分分别具有一个与上述的每个倾斜的支承部分的倾斜表面对应的倾斜表面，以便在其上滑动；一个布置在凹下部分的壁上的液压千斤顶，其具有铰接在上板的一个滑动部分上的活塞杆。
用于浮起沉箱或者底板的浮起装置包括一个用于在其上装载沉箱或者底板的浮板，其具有液体通道；多个布置在浮板之下的环形管，它们分别具有用于来自浮板的液体通道的流动液体的进口；一种用于保护环形管免于被压扁的管保护器，其具有布置在每个环形管中央的中央起落垫和布置在环形管之间的空间中的角落起落垫；用于将液体流入浮板的液体通道的管路；和一个用于通过管路供给液体的泵。
用于转移由浮起装置浮起的沉箱或者底板的装置包括一个用于推动沉箱或者底板的液压千斤顶；用于支撑液压千斤顶的柱子；和多个用于插入和支承柱子的孔，其以给定间隔和深度形成在铸床上。
制壁框架包括一个用于形成底板上的壁的滑模，布置在滑模的顶部用于制作钢架结构和混凝土结构的工作台，多个以给定速度提升滑模的液压千斤顶，布置在滑模上用于暂时存贮钢架和混凝土泥浆和将它们供给工作台的上台，多个用于将钢架和混凝土泥浆转移到上台的电力提升机，和由多个支杆支承的全天候屋顶，用于不管天气情况如何都可制做钢架结构和混凝土结构和保护沉箱的混凝土壁免受雨水和太阳光的损害。
本发明的设备还包括用于将沉箱移动到要求的安装地点的浮坞，它包括一个具有槽的落座床，当浮坞锚固在沉箱下水站来装载沉箱时，该槽能够与铸床的槽相连接和接纳浮起装置；和多个用于插入和支承沉箱转移装置的柱子的孔以给定间隔和深度沿着落座床上的槽形成。
所述的浮坞还包括浮坞移动装置，该浮坞移动装置包括前绞盘系统，该前绞盘系统具有连接在浮坞和铸床之间的前钢丝和用于缠绕前钢丝的前绞盘，以便在将沉箱下水到要求的安装地点以后将浮坞移动到浮坞下水站；和后绞盘系统，该后绞盘系统具有连接在浮坞和位于要求的安装地点的拉桩之间的后钢丝和用于缠绕后钢丝的后绞盘，以便沉箱被转移到浮坞上以后将浮坞移动到要求的安装地点。
所述的浮坞还包括浮坞倾斜装置，该装置具有位于浮坞一侧的水平控制腔和一个用于将海水填充水平控制腔的泵，以便使浮坞以给定的角度倾斜，从而确保沉箱滑入要求的安装地点。
另外，本发明的设备包括用于在沉箱或者底板被转移之后将浮起装置返回到要求的位置的装置。所述的返回装置包括布置在浮板后部的拉杆，与拉杆连接的钢丝，用于控制钢丝的向上和向下高度和水平方向的竖向/水平滑轮，和布置在铸床一侧的用于缠绕钢丝的绞盘。
根据本发明，提供一种用于上述沉箱制造和转移设备的沉箱制造和转移方法，该方法包括在第一工作站制作沉箱底板的的底板制作步骤；利用浮起装置和转移装置将底板转移到第二工作站的第一转移步骤；在第二工作站制作底板上的壁的制壁步骤；利用浮起装置和转移装置将制作的沉箱转移到第三工作站的第二转移步骤；和使在第二工作站形成沉箱硬化和用环氧树脂涂覆沉箱的一部分以防止其被侵蚀的硬化和涂覆步骤。
在本发明的方法中，底板制作步骤包括利用液压千斤顶提升腹模上板，使其上表面与铸床的上表面齐平；将腹模的上板与铸床之间的间隙密封起来；将聚乙烯和乙烯基树脂层涂覆在铸床和每个腹模的上板的上表面上；将一些腔模布置在铸床和腹模的上板上，以形成底板的外壁膜；和制作钢架结构和混凝土结构。
所述的第一转移步骤包括在底板的混凝土泥浆硬化以后将腔模与底板分离；借助液压千斤顶将腹模的上板降低，以确保浮起装置可自由进入第一工作站的槽中；通过将液体供给多个布置在浮板之下的环形管将底板浮起；和通过操动一个由一个柱子(用于支撑液压千斤顶)支承的液压千斤顶来将底板转移到第二工作站。
制壁步骤包括在底板上设置一个滑模，制作钢架结构和混凝土结构，在滑模上的刚注入的混凝土泥浆硬化以后借助多个液压千斤顶以给定速度提升滑模，重复制作钢架结构和混凝土结构，直至沉箱完全制成为止。
所述的滑模包括用于形成沉箱的外壁的外壁模，多个用于形成沉箱中的大孔的内壁模，多个用于连接和支承外壁膜和内壁模的联结件。
所述的第二转移步骤包括在最后的混凝土泥浆硬化以后将滑模与沉箱分开，通过将液体供给布置在浮板之下的多个环形管使沉箱浮起，和通过操动由柱子(用于支撑液压千斤顶)支承的液压千斤顶将沉箱转移到第三工作站。
本发明的方法还包括利用浮起装置和转移装置将沉箱装载在浮坞上；通过利用绞盘缠绕与拉桩连接的钢丝使载有沉箱的浮坞移动到要求的安装地点；通过用海水填充位于浮坞一侧的水平控制腔，以便使浮坞倾斜，从而确保沉箱滑入要求的安装地点，来使沉箱下水到要求的安装地点。浮坞借助钢丝在其一侧连接在铸床上，而在其另外一侧连接在要求的安装地点的拉桩上，并且包括一个具有一个槽的落座床，当浮坞装载沉箱时，该槽能够与铸床的槽相连接并且接纳浮起装置。
另外，本发明的方法包括在沉箱或者底板被转移之后利用将浮起装置返回的装置来将浮起装置返回到要求的位置。所述的返回装置包括布置在浮板后部的拉杆，与拉杆连接的钢丝，用于控制钢丝的向上和向下高度和水平方向的竖向/水平滑轮，和布置在铸床一侧用于缠绕钢丝的绞盘。
通过参照附图对本发明的较佳实施例所进行的详细说明，本发明的上述目的和其他优点将变得更加一目了然，附图包括图1A是用于制造和转移沉箱的惯用设备的平面图；图1B是图1A所示的用于制造和转移沉箱的惯用设备的侧视图；图2是本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的平面图；图3是图2所示的本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的截面图；图4A，4B，4C和4D是用来说明由本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的浮起装置来转移底板和沉箱的状态的简化平面图；图5A和5B是用来说明本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的拱模被操作状态的截面图；图6是本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的浮起装置的简化平面图；图7A和7B是用来说明本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的浮起装置被操作状态的沿着图6的A-A线截取的截面图；图8是用来说明用于转移沉箱或者底板的本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的装置被操作状态的侧视图；和图9是用来说明本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备的浮坞被锚固在沉箱下水站的状态的简化截面图；请参阅附图2和3，本发明较佳实施例的沉箱制造和转移设备包括一个铸床100，该铸床100具有用于形成底板210的第一加工站100A，用于形成在底板210上的壁的第二加工站100B，用于使在第二加工站形成的沉箱200硬化和用环氧树脂涂覆沉箱的一部分以防止其腐蚀的第三加工站100C。
该铸床100具有第一和第二矩形槽110和110′，它们分别从铸床100的一端延伸到海边并且以一定的间隔彼此分开。
在铸床100的第一加工站100A中，有一个底板模，它包括分别布置在相应的第一和第二槽110，110′中的凹下部分120和120′(未示出)，分别布置在相应的凹下部分120中用于与铸床100的位于第一工作站100A的上表面一起形成底板210的底部的腹模10，10′(如图5A和5B所示)，多个位于铸床100上的腔模(未示出)，其具有适于形成底板210的外壁护板的内表面。
每个腹模10，10′包括多个以一定宽度和间隔布置在槽110中分别在其上具有一个倾斜表面的倾斜支承部分12，12′，12″，12，一个具有与槽110相同的宽度用作形成底板210的底部的模的上板13，多个固定地布置在上板13的底部的倾斜的滑动部分14，14′，14″和14，这些滑动部分分别具有一个倾斜的表面，这些倾斜表面与倾斜的支承部分12，12′，12″和12的倾斜表面相对应，以便在其上滑动；一个布置在凹下部分120的壁上的液压千斤顶15，其具有一个铰接在上板13的滑动部分14上的活塞杆。
在这里，可以理解，由于每个腹模10，10′具有相同的结构，所以将只解释一个腹模。
当一个滑动部分14由与其铰接的液压千斤顶15的活塞杆推动并且沿着支承部分12的倾斜表面向上滑动时，其他滑动部分14′，14″和14借助上板13也分别沿着支承部分12′，12″和12的倾斜表面向上滑动。因此，如图5B所示，上板13被提升至一个用作模的位置，以便与铸床100的上表面一起形成底板210的底部。之后，在每个腹模10，10′的上板13和铸床100之间的间隙被密封起来。另外，聚乙烯和乙烯基树脂层被涂覆在铸床100和每个腹模10，10′的上板13的上表面上，以形成底板210的腹护层，并且一些腔模布置在其上，以形成底板210的外壁层。
当一个滑动部分14由与其铰接的液压千斤顶15的活塞杆拉动并且沿着支承部分12的倾斜表面向下滑动时，滑动部分14′，14″，14借助上板13也分别沿着支承部分12′，12″，12的倾斜表面向下滑动。因此，如图5A所示，上板13下降到一个位置而插入凹下部分120，以便让浮起装置30，30′(下面将予以描述)自由通过铸床100的槽110，110′。
本发明的设备还包括可活动地分别布置在相应的槽110，110′中以使沉箱200或者底板210浮起以易于移动它们的浮起装置30，30′，如图6，7A和7B所示。
每个用于使沉箱200或者底板210浮起的浮起装置30和30′包括，一个用于装载沉箱200或者底板210的浮板33，其具有一个液体通道33A；多个布置在浮板33之下的环形管32，其分别具有用于流动液体的即来自浮板33的液体通道33A的海水的进口31；一种保护环形管32不被压扁的管保护器36，它包括布置在每个环形管32中央的中央起落垫37和布置在环形管32之间的空间中的角落起落垫38；用于使海水流入浮板33的液体通道33A中的管路34；和一个用于通过管路34供应水池39的海水的水泵35。
浮起装置30，30′在填充水以前在沉箱200或者底板210之下移动，载荷完全被支承在管保护器36上，如图7A所示。
当海水借助水泵以高压，例如6.54公斤/平方厘米被泵入浮起装置30，30′时，浮起装置30，30′的环形管32便膨胀，产生对槽110，110′的底表面或者腹模10，10′的上板13的上表面的密封。此时，一部分海水流入在管保护器36的中央起落垫37之下的压力空间中。
如图7B所示，当在管保护器36的中央起落垫37之下的压力空间中的液体压力足以抵消沉箱200或者底板210的重量时，海水会在浮起装置30和30′的环形管32和槽110和110′的底表面或者腹模10，10′的上板13的上表面之间慢慢渗漏。沉箱200或者底板210完全被浮在一簿层的0.08-0.13毫米厚的无摩擦液体垫上。
本发明的设备还包括用于转移由浮起装置30，30′浮起的沉箱200或者底板210的两个装置160，如图8所示；另外，可以理解，由于每个沉箱转移装置具有相同的结构，所以将仅对一个沉箱转移装置进行说明和解释。
两个沉箱转移装置160中的每一个包括，一个具有几十吨，例如50吨能力的用于移动沉箱200或者底板210的液压千斤顶150，一个用于支撑液压千斤顶150的柱子140，和多个用于插入和支承柱子140的孔130，这些孔130沿着在铸床100上的每个槽110，110′以一定的间隔和深度形成，如图2和8所示。
当液压千斤顶150的活塞杆伸长来推动柱子140时，沉箱200或者底板210借助柱子140的支承力而被转移活塞杆的伸长距离。然后，液压千斤顶150的活塞杆缩回，而柱子140被移动和插入下一个孔。这样，通过液压千斤顶150和柱子140移动的重复操作，沉箱200和底板210将被转移到铸床100的下一个工作站100B。
在铸床100的第二工作站100B中，有一个壁制作框架25，它包括一个用于在底板210上形成壁的滑模22，布置在滑模22的顶部用于作钢框架结构和混凝土工作的工作台(未示出)，多个，例如14个具有几十吨，例如42吨的能力用于以给定的速度提升滑模22的液压千斤顶(未示出)，布置在滑模22上用于暂时存储钢框架和混凝土砂浆并且将它们供给工作台的上台(未示出)，多个，例如7个具有几吨，例如3.2吨能力用于将钢框架和混凝土泥浆转移至上台的电力提升机(未示出)，和由多个支杆20支承的用于不管天气如何都可执行钢框架结构和混凝土工作和保护沉箱200的混凝土壁免受雨水和太阳光损害的天气保护屋顶21，如图3所示。
滑模22包括一个用于形成沉箱外壁的外壁模(未示出)，多个用于形成沉箱上的大孔的内壁模(未示出)，和多个用于连接和支承外壁模和内壁模的联结件(未示出)。在填入滑模22的刚注入的混凝土泥浆硬化之后，具有1米之高的滑模22以一定的速度，例如大约10-20厘米/小时被提升。
钢框架和混凝土泥浆分别通过连接在上台和工作台之间的相应的导管被供给滑模22。
在铸床100的第三工作站100C中，有上漆和修理设备(未示出)。在第二工作站100B形成的沉箱硬化和用环氧树脂喷涂沉箱的一部分以防止其被侵蚀之后，沉箱200被转移至下一个沉箱下水站100D。
在沉箱下水站100D中，有一个用于将沉箱移动到最后的安装地点的浮坞50，一个用于放置浮坞50的基床62，和一个由板列61加固的竖向壁55，如图3和9所示。
浮坞50包括一个落座床60，一个浮坞移动装置和一个浮坞倾斜装置(未示出)。
落座床60具有一些槽(未示出)，当浮坞50锚固在沉箱下水站100D处使沉箱200装载在其上时，这些槽能够与铸床100的槽110和110′相连接和接纳浮起装置30和30′；和多个用于插入和支承沉箱转移装置160的柱子140的孔130′，其沿着落座床60上的每个槽以一定间隔和深度形成，如图2所示。
浮坞移动装置包括前绞盘系统48和后绞盘系统49，其中，前绞盘系统48具有在浮坞50和铸床100之间连接的前钢丝51和用于缠绕前钢丝51的前绞盘53，以便在沉箱200下水至要求的安装地点之前将浮坞移动到沉箱下水站100D；而后绞盘系统49具有在浮坞50和位于要求安装地点处的拉桩52之间连接的后钢丝51′和用于缠绕后钢丝51′的后绞盘53′，以便在沉箱200装载在浮坞50上之后将浮坞50移动到要求安装地点，如图4D和9所示。当前绞盘53缠绕前钢丝51，以便将浮坞50移动到沉箱下水站100D时，后绞盘53′退绕后钢丝51′，并且当后绞盘53′缠绕后钢丝51′以便将浮坞50移动到要求安装地点时，前绞盘53退绕前钢丝51。
浮坞倾斜装置具有位于浮坞50一侧的水平控制腔和用于用海水填充水平控制腔的水泵，以便使浮坞50以一定角度，例如12-18度倾斜，以确保沉箱200滑入要求的安装地点。
竖向壁55的高度根据潮汐和在沉箱200装载在浮坞50上之后浸入海水中的浮坞50的壳体部分来确定，和基床62的水平位置根据所确定的竖向壁55的高度来确定，以便让浮坞50的落座床60与铸床100在同一高度上。由于当基床62的位置被不正确地确定时，可能在浮坞50和铸床100的接触端部发生竖向滑移或者错位而妨碍沉箱200的移动，因此要求对其正确定位。
另外，由于当浮坞50在其上装载沉箱时基床62可以浸入沉箱200和浮坞50的重量，所以要求基床62有坚固的基础。
另外，本发明的设备包括用于在沉箱200或者底板210从浮起装置30，30′卸载之后将浮起装置30，30′返回到要求的位置的装置39，如图4A，4B，4C和4D所示。用于返回浮起装置30，30′的装置39包括分别布置在浮板33，33′之后的拉杆，与拉杆连接的钢丝41，用于控制钢丝向上和向下高度和水平方向的竖向/水平滑轮42，和一个用于缠绕钢丝布置在铸床100一侧的绞盘40。当沉箱200或者底板210由转移装置160从一个工作站转移到另外一个工作站时，绞盘40退绕钢丝41，以便让浮起装置30，30′可自由移动，而当浮起装置30，30′移动到要求的位置在将一个沉箱200或者底板210卸下以后去转移另外一个沉箱或者底板210时，绞盘40缠绕钢丝41，以便将它们拉动到要求的位置。
下面将描述本发明实施例的沉箱制造和转移设备的工作情况。
图2-4展示了具有用于制造沉箱200的第一，第二，和第三工作站100A、100B和100C，和用于将沉箱200下水到要求的安装地点的沉箱下水站100D的设备的工作情况。
首先，在制作底板210的第一工作站100A中，每个腹模10，10′的一个滑动部分14由与其铰接的液压千斤顶15的活塞杆推动并且沿着一个支承部分12的倾斜表面向上滑动。其他滑动部分14′，14″，14也分别沿着其他支承部分12′，12″，12的倾斜表面向上滑动。因此，如图5B所示，上板13被提升到一个用作模的位置，以便与铸床100的上表面一起形成底板210的底部。之后，在每个腹模10，10′的上板13和铸床100之间的间隙被密封起来。另外，聚乙烯和乙烯基树脂层被涂覆在铸床100和每个腹模10，10′的上板13的上表面上，以形成底板210的腹膜，而一些腔模布置在其上，以形成底板210的外壁膜。然后，在腹模10，10′处制作钢架结构，并且填充混凝土泥浆，以形成底板。
在混凝土底板硬化之后，一个滑动部分14由与其铰接的液压千斤顶15的活塞杆拉动并且沿着支承部分12的倾斜表面向下滑动。
其他滑动部分14′，14″和14借助上板13也分别沿着其他支承部分12′，12″，12的倾斜表面向下滑动。因此，如图5A所示，上板13降低到插入凹下部分120中的位置，以便让浮起装置30，30′自由通过第一工作站100A的槽110和110′。在腔模与底板210分开之后，借助用于返回浮起装置30，30′的装置39，将浮起装置30，30′移动到第一工作站的槽110，110′中并且置于底板210之下，如图4A所示。
当海水借助水泵35以高压例如6.54公斤/平方厘米泵入浮起装置30，30′时，浮起装置30，30′的环形管32将膨胀，从而产生对槽110，110′的底表面或者腹模10，10′的上板13的上表面的密封，如图7A所示。此时，一部分海水流入在管保护器36的中央起落垫37之下的压力空间中。如图7B所示，当在管保护器36的中央起落垫37之下的压力空间中的液体压力足以抵消底板210的重量时，海水将在浮起装置30，30′的环形管32和槽110，110′的底表面或者腹模10，10′的上板13的上表面之间慢慢泄漏。底板210将完全浮在0.08-0.13mm厚的一簿层无摩擦的液体垫上。
接着，转移装置160的液压千斤顶150和柱子140分别安装在底板210的一侧和孔130中，如图8所示。当转移装置160的液压千斤顶150的活塞杆延伸而推动柱子140时，底板210将借助柱子140的支承力而被转移活塞杆的延伸距离。
然后，液压千斤顶150的活塞杆缩回，柱子140被移动和插入到下一个孔中。因此，通过液压千斤顶150和移动柱子140的重复操作，底板210将被转移到铸床100的下一个工作站100B。在转移底板210之后，在第一工作站100A中，将进行如上所述的制作另外一个底板的工作。
在用于形成底板210上的壁的第二工作站100B中，一个滑模22被设置在底板上，在其上制作钢架结构和混凝土结构。用于制作这些结构的钢架和混凝土泥浆分别通过从上台到工作台的相应的导管予以供应。在填入滑模的刚注入的混凝土泥浆硬化以后，滑模22借助具有42吨能力的14个液压千斤顶以大约10-20厘米/小时的给定速度被提升。随着滑模22的提升，继续制作钢架结构和混凝土结构，直至完全制成沉箱。滑模22的提升速度根据混凝土泥浆的硬化时间，混凝土的混合速率和人手的熟练程度来控制。
在沉箱200在第二工作站100B制成之后，其利用上述的浮起装置30，30′和转移装置160来被转移到第三工作站100C。在第一工作站100A形成的另外一个底板也利用浮起装置30，30′和转移装置160被转移到第二工作站100B，并且在第二工作站100B中，利用制壁框架25进行在其上形成壁的工作。此时，借助返回装置39的绞盘拉动钢丝41，使浮起装置30，30′从第三工作站100C返回到第一工作站100A。
另外，在第一工作站100A中，以上述的相同方式进行制作第三个底板的工作。
在第三工作站100C中，在第二工作站100B中形成的沉箱200被硬化，并且如果需要予以修理。另外，沉箱的一部分例如潮汐区涂以环氧树脂，以防止其被侵蚀。
沉箱200在第三工作站100C硬化以后，利用上述的浮起装置30，30′，转移装置160，和落座床60的槽(未示出)和孔130′被转移到浮坞50的落座床60上。当浮坞50将沉箱200装载在其上，即沉箱200被转移到浮坞50的落座床100上时，落座床60和铸床100在它们接触的端部的槽被暂时彼此密封起来，以确保浮起装置30，30′的顺利运作。
利用浮起装置30，30′和转移装置160，在第二工作站100B形成的另外一个沉箱被转移到第三工作站100C，并且在第三工作站100C中，为其进行硬化和上漆的工作。另外，利用浮起装置30，30′和转移装置160，在第一工作站100A形成的第三底板被转移到第二工作站100B，并且在第二工作站100B中，利用制壁框架22进行在其上形成壁的工作。另外，在第一工作站100A中，以上述的相同的方式进行制作第四底板的工作。
在沉箱下水站100D的载有沉箱的浮坞50中，储存在浮坞50体中的海水被泵出，使浮坞50浮起，并且借助后绞盘系统49的后绞盘53′拉动后钢丝51′，使其移动到最后的安装地点，如图4D和9所示。在浮坞50移动到最后的安装地点以后，在浮坞50一侧的一个水平控制腔利用水泵填充以海水。因此，浮坞50以一定角度例如12-18度倾斜，以便让沉箱200滑入要求的安装地点并且下水。
在沉箱200下水之后，水平控制腔中的海水被泵出。浮坞50借助前绞盘系统48的前绞盘53拉动前钢丝51而返回到沉箱下水站100D的基床62处。当浮坞50位于基床62上其位置处于其落座床60的槽能够与铸床100的槽110，110′连接时，浮坞50体利用水泵填充以海水而浸入水中，因此将浮坞50放下。
这样，通过重复在每个加工站的工作，沉箱被制出和下水到要求的安装地点。因此，本发明提供了这样一种设备和其方法，其中，在铸床上制作沉箱和将沉箱转移到要求的安装地点是通过连续的流水线作业实施的，因而要求较少的空间和设备，提高了工作效率，也减少了制作的周期和成本。
另外，本发明所提供的设备及其方法结构简单，并且以这样的方式工作，即在沉箱被转移到下一个或者要求的工作站以后，沉箱转移装置能够容易地返回到要求的位置，而无需采用象惯用系统中的那种长长的独立的导轨系统。
权利要求
1.一种沉箱制造和转移的设备，它包括一个铸床，该铸床具有用于形成沉箱底板的第一工作站，用于形成底板上的壁的第二工作站，和用于使在第二工作站形成的沉箱硬化和用防水材料涂覆沉箱的一部分以防止其被侵蚀的第三工作站；至少一个布置在该铸床上的纵向槽；布置在位于第一工作站的该槽之中和其附近的底板模装置，其与该铸床的上表面一起形成底板；布置在第二工作站中用于形成底板上的壁的制壁装置；可移动地布置在该槽中并用于使沉箱或者底板浮起以易于移动沉箱或者底板的浮起装置；和用于将由浮起装置浮起的沉箱或者底板转移到要求的位置的装置。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述的底板模装置包括在槽中形成的凹下部分，布置在凹下部分用于与铸床的在第一工作站的上表面一起形成底板底部的腹模，和多个布置在铸床中并具有适于形成底板的外壁护层的内表面的腔模。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，其中，所述的腹模包括多个倾斜的支承部分，这些支承部分分别具有在其上的倾斜表面，以给定的宽度和间隔布置在槽的凹下部分；一个与槽具有相同的宽度用作模的上板，用于与铸床的上表面一起形成底板的底部；多个固定地布置在上板的底部上的倾斜的滑动部分，这些滑动部分分别具有一个与上述的每个倾斜的支承部分的倾斜表面对应的倾斜表面，以便在其上滑动；一个布置在凹下部分的壁上的液压千斤顶，其具有铰接在上板的一个滑动部分上的活塞杆。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述的浮起装置包括一个用于在其上装载沉箱或者底板并具有液体通道的浮板；多个布置在浮板之下的环形管，它们分别具有用于来自浮板的液体通道的流动液体的进口；一种用于保护环形管免于被压扁的管保护器，其具有布置在每个环形管中央的中央起落垫和布置在环形管之间的空间中的角落起落垫；用于将液体流入浮板的液体通道的管路；和一个用于通过管路供给液体的泵。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述的转移装置包括一个用于推动沉箱或者底板的液压千斤顶；用于支撑液压千斤顶的柱子；和多个用于插入和支承柱子并在铸床上以给定间隔和深度形成的孔。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述的制壁装置包括一个用于形成底板上的壁的滑模，布置在滑模的顶部用于制作钢架结构和混凝土结构的工作台，多个以给定速度提升滑模的液压千斤顶，布置在滑模上用于暂时存贮钢架和混凝土泥浆和将它们供给工作台的上台，多个用于将钢架和混凝土泥浆转移到上台的电力提升机，和由多个支杆支承的全天候屋顶，用于不管天气情况如何都可制做钢架结构和混凝土结构和保护沉箱的混凝土壁免受雨水和太阳光的损害。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，它还包括用于将沉箱移动到要求的安装地点的浮坞，它包括一个具有槽的落座床，当浮坞锚固在沉箱下水站来装载沉箱时，该槽能够与铸床的槽相连接和接纳浮起装置；和多个用于插入和支承沉箱转移装置的柱子并以给定间隔和深度沿着落座床上的槽形成的孔。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，其中，所述的浮坞还包括浮坞移动装置，该浮坞移动装置包括前绞盘系统，该前绞盘系统具有连接在浮坞和铸床之间的前钢丝和用于缠绕前钢丝的前绞盘，以便在将沉箱下水到要求的安装地点以后将浮坞移动到浮坞下水站；和后绞盘系统，该后绞盘系统具有连接在浮坞和位于要求的安装地点的拉桩之间的后钢丝和用于缠绕后钢丝的后绞盘，以便沉箱装载在浮坞上以后将浮坞移动到要求的安装地点。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，其中，所述的浮坞还包括浮坞倾斜装置，该装置具有位于浮坞一侧的水平控制腔和一个用于将海水填充水平控制腔的泵，以便使浮坞以给定的角度倾斜，从而确保沉箱滑入要求的安装地点。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，它还包括用于在沉箱或者底板被转移之后将浮起装置返回到要求的位置的装置。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，其中，所述的返回装置包括布置在浮板后部的拉杆，与拉杆连接的钢丝，用于控制钢丝的向上和向下高度和水平方向的竖向/水平滑轮，和布置在铸床一侧的用于缠绕钢丝的绞盘。
12.一种用于沉箱制造和转移设备的沉箱制造和转移方法，该设备包括一个铸床，该铸床具有用于形成底板的第一工作站，用于形成底板上的壁的第二工作站，和用于使在第二工站形成的沉箱硬化和用防水材料涂覆沉箱的一部分以防止其被侵蚀的第三工作站；至少一个布置在该铸床的纵向槽；布置在位于第一工作站的该槽中和其附近的底板模装置，其与该铸床的上表面一起形成沉箱底板；布置在第二工作站中用于形成底板上的壁的制壁装置；可移动地布置在该槽中并使沉箱或者底板浮起以易于移动沉箱或者底板的浮起装置；和用于将由浮起装置浮起的沉箱或者底板转移到要求的位置的装置；该方法包括在第一工作站制作沉箱底板的的底板制作步骤；利用浮起装置和转移装置将底板转移到第二工作站的第一转移步骤；在第二工作站制作底板上的壁的制壁步骤；利用浮起装置和转移装置将制作的沉箱转移到第三工作站的第二转移步骤；和使在第二工作站形成的沉箱硬化和用防水材料涂覆沉箱的一部分以防止其被侵蚀的硬化和涂覆步骤。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中，所述的底板制作步骤包括提升腹模，所述的腹模布置在位于第一工作站的槽中的凹下部分，并且包括多个倾斜的支承部分，这些支承部分分别具有在其上的倾斜表面，以给定宽度和间隔布置在槽的凹下部分，一个用作模并具有与槽相同宽度的上板，用于与铸床的上表面一起形成底板的底部，多个固定地布置在上板底部上的倾斜的滑动部分，这些滑动部分分别具有一个与上述的每个倾斜的支承部分的倾斜表面对应的倾斜表面，以便在其上滑动，一个布置在凹下部分的壁上的液压千斤顶，其具有铰接在上板的一个滑动部分上的活塞杆；将提升的腹模的上板与铸床之间的间隙密封起来；将聚乙烯和乙烯基树脂层涂覆在铸床和每个腹模的上板的上表面上；将一些腔模布置在铸床和腹模的上板上，以形成底板的外壁膜；和制作钢架结构和混凝土结构。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中，所述的第一转移步骤包括在底板的混凝土泥浆硬化以后将腔模与底板分离；借助液压千斤顶将腹模的上板降低，以确保浮起装置可自由进入第一工作站的槽中；借助浮起装置将底板浮起，所述的浮起装置包括一个用于在其上装载沉箱或者底板并具有液体通道的浮板，多个布置在浮板之下的环形管，它们分别具有用于来自浮板的液体通道的流动液体的进口，一种用于保护环形管免于被压扁的管保护器，其具有布置在每个环形管中央的中央起落垫和布置在环形管之间的空间中的角落起落垫，用于将液体流入浮板的液体通道的管路，和一个用于通过管路供给液体的泵；和借助转移装置将底板转移到第二工作站，所述的转移装置包括一个用于推动沉箱或者底板的液压千斤顶，用于支撑液压千斤顶的柱子，和多个用于插入和支承柱子并以给定间隔和深度形成在铸床上的孔。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中，所述的制壁步骤包括在底板上设置一个滑模，制作钢架结构和混凝土结构，在滑模上的刚注入的混凝土泥浆硬化以后借助多个液压千斤顶以给定速度提升滑模，重复制作钢架结构和混凝土结构，直至沉箱完全制成，所述的滑模包括用于形成沉箱的外壁的外壁模，多个用于形成沉箱中的大孔的内壁模，多个用于连接和支承外壁膜和内壁模的联结件。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中，所述的第二转移步骤包括在上一个混凝土泥浆硬化以后将滑模与沉箱分开，通过将液体供给布置在浮板之下的多个环形管使沉箱浮起，和通过操动由柱子(用于支撑液压千斤顶)支承的液压千斤顶将沉箱转移到第三工作站。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，它还包括利用浮起装置和转移装置将沉箱装载在浮坞上的步骤，所述的浮坞包括一个具有槽的落座床，当浮坞锚固在沉箱下水站来装载沉箱时，该槽能够与铸床的槽相连接和接纳浮起装置；和多个用于插入和支承沉箱转移装置的柱子并以给定间隔和深度沿着落座床上的槽形成的孔。
18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，它还包括利用浮坞移动装置将载有沉箱的浮坞移动到要求的安装地点的步骤，所述的浮坞移动装置包括连接在浮坞和位于要求的安装地点的拉桩之间的钢丝和用于缠绕钢丝的绞盘，以便沉箱装载在浮坞上以后将浮坞移动到要求的安装地点。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，它还包括利用浮坞倾斜装置将沉箱下水到要求的安装地点的步骤，该浮坞倾斜装置包括位于浮坞一侧的水平控制腔和一个用于将海水填充水平控制腔的泵，以便使浮坞以给定的角度倾斜，从而确保沉箱滑入要求的安装地点。
20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，它还包括在沉箱或者底板被转移之后利用用于将浮起装置返回的装置来将浮起装置返回到要求的位置的步骤，所述的用于使浮起装置返回的装置包括布置在浮板后部的拉杆，与拉杆连接的钢丝，用于控制钢丝的向上和向下高度和水平方向的竖向/水平滑轮，和布置在铸床一侧用于缠绕钢丝的绞盘。
全文摘要
一种沉箱制造和转移的设备及方法。该设备包括:一个铸床,其具有用于形成沉箱底板的第一工作站,用于形成底板的壁的第二工作站,用于使沉箱硬化和用环氧树脂涂覆沉箱的一部分的第三工作站;至少一个纵向槽;布置在位于第一工作站的该槽中和其附近的腹模装置,其与铸床的上表面一起形成底板;布置在第二工作站中用于形成底板的壁的制壁框架;可移动地布置在该槽中并使沉箱或底板浮起的浮起装置;和用于转移沉箱或底板的移动装置。
文档编号E02B3/04GK1268604SQ99111540
公开日2000年10月4日 申请日期1999年8月20日 优先权日1999年3月29日
发明者白钟燮, 李石, 朴海一, 金亨燮, 李远杓 申请人:现代建设株式会社