专利名称：一种钢砼组合箱型浮坞门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用作船坞的浮坞门，具体涉及钢筋砼与钢结构组合的重力式浮坞门结构，属于近海、海岸工程技术领域。
背景技术：
浮坞门是一种浮箱型闸门，当关闭船坞的进口时便可将它沉放到规定的位置，紧靠坞门墩和坞槛上。需要打开船坞时，从浮箱里抽水，坞门浮起而被拖到一旁存放。
近年来，随着大型沉管隧道项目的发展，浮坞门被广泛的运用于大型沉管预制工厂中，同时现代沉管断面不断趋于大型化，相应的坞门也就愈建愈高，愈来愈宽。传统的干船坞坞门为坞内水抽空，坞门承受坞外侧的水压力，水压呈三角形分布，水压较小，而在大型沉管的预制工厂中，坞门承受的水压力方向则是相反的，需坞内蓄水(坞内水位高于坞外)，水压呈梯形分布，这就要求坞门高度更高，坞门承受的水压力更大。传统的干船坞浮坞门门体材料采用全钢结构，受力形式为三边支撑，近年来随着坞门高度和跨度加大，传统坞门结构的用料极不经济、防腐和维修都较为不便，并且在大水压力作用下，传统大跨度坞门体有很大的水平向弯矩且坞门两侧壁也将承担很大的压力，对坞门的受力极其不利。
发明内容
针对背景技术所存在的不足，本发明提出一种结构设置合理、浮游稳定性高、安全性好的钢筋砼与钢结构组合沉箱重力式浮坞门结构。为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现一种钢砼组合箱型浮坞门，包括一坞门体，所述坞门体由左、右、前、后侧壁及底板围合成为一开口向上的矩形箱体，前、后侧壁中间下凹形成第一顶部，两边高起形成第二顶部，左、右侧壁标高与第二顶部标高相等，矩形箱体内腔设有若干块延伸自底板的相互交错的纵向及横向钢筋砼竖隔板，所述纵向及横向钢筋砼竖隔板将矩形箱体内腔分隔成截面大小一致的矩形舱格，与左、右两侧壁分别相邻的左一纵向钢筋砼竖隔板及右一纵向钢筋砼竖隔板自底板延伸至所述第二顶部，前侧壁第一顶部设有延伸于左一纵向钢筋砼竖隔板及右一纵向钢筋砼竖隔板之间的挡水钢扶壁，挡水钢扶壁顶部标高与左、右侧壁标高相同。进一步来说，所述挡水钢扶壁包括若干左右续接的外凸弧形钢板，相邻的弧形钢板连接于纵向钢筋砼竖隔板顶部。更进一步来说，所述挡水钢扶壁还包括若干块竖向钢肋板，所述竖向钢肋板设置于纵向钢筋砼竖隔板顶部，并自弧形钢板连接位向矩形箱体内部延伸。再进一步来说，所述挡水钢扶壁还包括钢拉杆锚碇结构，设置于竖向钢肋板远离弧形钢板的一端。所述前侧壁顶部与挡水钢扶壁之间固定有沿前侧壁延伸的水平抗剪梁。优选地，所述钢砼组合箱型浮坞门还包括用于对舱格内压载水位进行精确控制的进水管和潜水泵，进水管和潜水泵布置于矩形箱体四角的矩形舱格内。
具体地来说，所述纵横交错的钢筋砼竖隔板设有通孔，使相邻的矩形舱格相互连通。所述左、右侧壁顶部分别设置有系缆柱。所述前、后侧壁中部设有若干系船环。按上述方案，可实现浮坞门的系泊、沉放安装和浮游作业。为避免浮坞门在浮游和沉放安装过程中发生碰撞对坞门本体的损坏，所述左、右侧壁设置有防撞缓冲垫。本发明采用钢筋砼与钢结构组合构成沉箱重力式浮坞门，浮坞门主体立面呈两侧高中间低的“凹”字形，主体结构两侧高起的钢筋砼舱格之间由挡水钢扶壁连接形成连续止水面；浮坞门四边角的舱格内分别设置进水管和潜水泵，可对舱格内压载水高度进行精确控制。本发明的有益效果在于1、玛门主体采用“凹”形钢筋砼沉箱结构，降低坞门整体重心位置，大幅度提高浮坞门沉浮安装和浮游过程中的稳定性；2、利用坞内蓄水产生的水压 力，使浮坞门在工作状态自身达到倾覆稳定，浮坞门安全性高；3、浮坞门主体结构采用钢筋 砼沉箱结构，可现场预制施工方便，且坞门的防腐和日常维护费用低。
图I为本发明的平面布置图；图2为图I中的A-A剖视图；图3为图I中的B-B剖视图；图4为图I中的C-C剖视图；图5为图I中的D-D剖视图；图6为本发明的设备布置图； 图7为图2中的E-E剖视图；图8为图2中的F-F剖视图；图中，I、坞门体；1. I、左侧壁；1. 2、右侧壁；1. 3、纵向钢筋砼竖隔板；1. 31、左一纵向钢筋砼竖隔板；1. 32、右一纵向钢筋砼竖隔板；1. 4、横向钢筋砼竖隔板；1. 5、矩形舱格；I. 6、后侧壁；1. 7、前侧壁；2、弧形钢板；3、钢拉杆锚碇结构；4、泄水管蝶阀；5、抗剪梁；6、系船环；7、泄水管；8、钢爬梯；9、双柱型系缆柱；10、人行钢构桥；11、钢爬梯；12、钢爬梯；13、钢肋板；14、抗剪H型钢；15、钢格构桥面结构；16、潜水泵；17、潜水泵排水管；18、进水管；19、双向止水闸阀；20、防撞缓冲垫
具体实施例方式由图I、图2所示为本发明的重力式浮坞门，其主体为一钢筋砼结构的坞门体I，由左、右、前、后侧壁及底板围合成为一开口向上的矩形箱体，前侧壁I. 7和后侧壁I. 6中间下凹形成第一顶部，两边高起形成第二顶部，左侧壁I. I和右侧壁I. 2标高与第二顶部标高相等，矩形箱体内腔设有若干块延伸自底板的相互交错的纵向钢筋砼竖隔板I. 3及横向钢筋砼竖隔板I. 4，所述纵向及横向钢筋砼竖隔板将矩形箱体分隔成截面大小一致的矩形舱格I. 5。与左、右两侧壁分别相邻的左一纵向钢筋砼竖隔板I. 31及右一纵向钢筋砼竖隔板I. 32的标高与左、右侧壁相同，从而使浮坞门主体形成两侧高中间低的凹形箱体结构。前侧壁顶部设有延伸于左一纵向钢筋砼竖隔板I. 31及右一纵向钢筋砼竖隔板I. 32之间的挡水钢扶壁，挡水钢扶壁顶部标高与左、右侧壁标高相同。具体来说，所述挡水钢扶壁包括若干左右续接的外凸的弧形钢板，相邻的弧形钢板2连接于纵向钢筋砼竖隔板I. 3顶部。弧形钢板2连接在左一纵向钢筋砼竖隔板I. 31及右一纵向钢筋砼竖隔板I. 32之间，在内凹的前侧壁顶部形成封闭止水面。从图3 图8还可进一步看到，所述挡水钢扶壁还包括若干块竖向钢肋板13，所述竖向钢肋板设置于纵向钢筋砼竖隔板I. 3顶部，焊设于相邻两块弧形钢板2的连接位并向矩形箱体内部延伸，为抵抗静水压对钢肋板13产生的上拔力，在竖向钢肋板13远离弧形钢板2的一端设置钢拉杆锚碇结构3，将整个钢肋板13锚固在坞门体I上。在所述前侧壁顶部与挡水钢扶壁之间固定有沿前侧壁延伸的水平抗剪梁5。为抵抗水平向静水压力，钢肋板13与底部的水平抗剪H形钢14连接为一体，抗剪H形钢14顶在抗剪梁5上，将水平力传递给坞门体I。为确保坞门的浮游稳性和浮沉过程中的垂直度，矩形舱格之间设置连通孔。把矩 形舱格按方位划分为四个大的独立压载水舱。比如，在本例中，一共存在四行、每行10排，一共40个舱格，每40个舱格平均划分成左上、左下、右上、右下四个大的独立压载水舱。把位于坞门四个边角的矩形舱格作为设备舱，舱内分别设置一台潜水泵16，通过排水管17进行排水。为保证水泵检修方便在设备舱内设置钢爬梯8，同时在舱格侧壁上设置进水管18，通过双向止水闸阀19控制进水管18的启闭，坞门下沉时开启双向止水闸阀19实现坞门下沉，坞门起浮时，开启潜水泵16将舱格内的水排出实现坞门起浮，在浮坞门沉浮过程中，通过控制四大独立压载水舱的压载水高度调整坞门的垂直度。位于坞门体两侧的高起的舱格顶部设置有钢格构桥面结构15，在钢肋板13顶部设置人行钢构桥10，整个坞门顶部形成一个连通的操作平台，同时所有闸门的控制杆均设置于坞门顶部，方便操作人员在操作平台上进行坞门浮游、系泊存放及闸门启闭等作业；在坞门左、右侧壁顶部设置有六套双柱型系缆柱9，同时在坞门前、后侧壁中部设置有八套系船环6，供绞缆和系泊作业用。在坞门左、右两侧壁外侧面设置防撞缓冲垫20，避免坞门在安装的时候发生碰撞破损。在坞门左一纵向钢筋砼竖隔板I. 31及右一纵向钢筋砼竖隔板
I.32设置钢爬梯11和12，方便操作人员上下坞门。在坞门体左、右两侧壁各埋设一根泄水管7，泄水管上设置蝶阀4控制泄水管启闭。本发明的工作过程为1、坞门下沉时，打开设置在坞门四边的进水管闸门，向压载水舱注水，并通过调节闸门开启度控制注水速度调节坞门垂直度；2、坞门下沉到位后，关闭坞外侧进水管闸门，坞内侧进水管闸门保持开启状态，坞内进行蓄水作业，舱格内水位与坞内水位同步上升，在水压作用下坞门达到自身稳定；3、玛门上浮时，打开埋设在坞门体上的泄水管蝶阀，排空坞内蓄水，当坞内外水位齐平时，关闭坞门所有进水管闸门，开启坞门内的潜水泵，将舱格内的水排出，直至坞门上浮到位；4、坞门浮游时，保持舱格内足够的压载水高度，通过设置于坞门顶部的系缆设备和门体侧面的系船环进行绞缆平移。
权利要求
1.一种钢砼组合箱型浮坞门，包括一坞门体，其特征在于所述坞门体由左、右、前、后侧壁及底板围合成为一开口向上的矩形箱体，前、后侧壁中间下凹形成第一顶部，两边高起形成第二顶部，左、右侧壁标高与第二顶部标高相等，矩形箱体内腔设有若干块延伸自底板的相互交错的纵向及横向钢筋砼竖隔板，所述纵向及横向钢筋砼竖隔板将矩形箱体内腔分隔成截面大小一致的矩形舱格，与左、右两侧壁分别相邻的左一纵向钢筋砼竖隔板及右一纵向钢筋砼竖隔板自底板延伸至所述第二顶部，前侧壁第一顶部设有延伸于左一纵向钢筋砼竖隔板及右一纵向钢筋砼竖隔板之间的挡水钢扶壁，挡水钢扶壁顶部标高与左、右侧壁标高相同。
2.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述挡水钢扶壁包括若干左右续接的外凸弧形钢板，相邻的弧形钢板连接于纵向钢筋砼竖隔板顶部。
3.根据权利要求2所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述挡水钢扶壁还包括 若干块竖向钢肋板，所述竖向钢肋板设置于纵向钢筋砼竖隔板顶部，并自弧形钢板连接位向矩形箱体内部延伸。
4.根据权利要求3所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述挡水钢扶壁还包括钢拉杆锚碇结构，设置于竖向钢肋板远离弧形钢板的一端。
5.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述前侧壁顶部与挡水钢扶壁之间固定有沿前侧壁延伸的水平抗剪梁。
6.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述钢砼组合箱型浮坞门还包括用于对舱格内压载水位进行精确控制的进水管和潜水泵，进水管和潜水泵布置于矩形箱体四角的矩形舱格内。
7.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述纵向或横向钢筋砼竖隔板设有通孔，使相邻的矩形舱格相互连通。
8.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述左、右侧壁顶部分别设置有系缆柱。
9.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述前、后侧壁中部设有若干系船环。
10.根据权利要求I所述的钢砼组合箱型浮坞门，其特征在于所述左、右侧壁设置有防撞缓冲垫。
全文摘要
一种钢砼组合箱型浮坞门，包括一坞门体，所述坞门体由左、右、前、后侧壁及底板围合成为一开口向上的矩形箱体，前、后侧壁中间下凹形成第一顶部，两边高起形成第二顶部，左、右侧壁标高与第二顶部标高相等，矩形箱体内腔设有若干块延伸自底板的相互交错的纵向及横向钢筋砼竖隔板，所述纵向及横向钢筋砼竖隔板将矩形箱体内腔分隔成截面大小一致的矩形舱格，与左、右两侧壁分别相邻的左一纵向钢筋砼竖隔板及右一纵向钢筋砼竖隔板自底板延伸至所述第二顶部，前侧壁第一顶部设有延伸于左一纵向钢筋砼竖隔板及右一纵向钢筋砼竖隔板之间的挡水钢扶壁，挡水钢扶壁顶部标高与左、右侧壁标高相同。本发明通过以上结构能大幅提高浮坞门的稳定性。
文档编号B63C1/00GK102826205SQ201210338439
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者卢永昌, 梁桁, 陈良志 申请人:中交第四航务工程勘察设计院有限公司