可拼装趸船水上作业平台的制作方法

本实用新型涉及市政工程技术领域，具体涉及一种可拼装趸船水上作业平台，适用于复杂地形库区或小型河道内的水上作业施工。

背景技术：

可拼装趸船水上作业平台是一种能够满足复杂地形条件下取水头部施工的方法。比如，在重庆万州高峰自来水厂中的取水头部施工及饮水管道安装上，该项目地理环境复杂：水厂最高点位于取水泵房南侧附近，最低点位于北侧水库库岸区,最大高差约20m，斜坡坡角一般为3～20°，局部达35°。另基础底位于水库常年运行水位以下7.7m，库区淤泥覆盖层厚达4米,且取水头位于水库内，取水口中心距离水库岸边37m，因此难以进行筑岛围堰或钢栈桥平台施工，同时大型船只设备无法直接到达预定水域。

《移动式浮船长江水源取水工程中的设计体会》报道了三峡库区蓄洪势必会改变长江下游河道河床演变，固定式取水方式取水头部容易淤积，且水源水含沙量增大，对下游长江沿线城市供水工程存在或已造成了一定影响，移动式浮船不受河床淤积限制，同时可取得河道表层含沙量较少的水，很好的解决上述问题。但移动式浮船是不可拆卸的，无法根据现场环境随意组合，使用局限性较大，且没有科学的定位施工方法，无法到达施工精度要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型利用，具体技术方案如下：

一种可拼装趸船水上作业平台，包括两侧船箱体以及用于连接两侧船箱体的箱体连接件，两侧船箱体上均设置有可收起的跳板，两侧船箱体与箱体连接件之间形成有用于打桩的作业区。

所述箱体连接件包括纵向设置的用于连接两侧船箱体的纵梁、横向铺设在纵梁上的分配梁，以及铺设在顶面用作设备操作平台的顶板。

所述作业区的外围设置有护筒沉放导向架。

所述船箱体由若干个横纵并排布置的浮箱组成，各浮箱之间可拆卸连接。

由以上技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果：

（1）可拼装趸船拆解及安装较为便宜，可在多处大型运输设备或船只无法到达的水域实施现场作业，周转率高，应用广泛，成本摊销小，受水库或江河水位影响较小，施工过程中安全性能高，对临时设施保护措施相对较少，节约成本；

（2）设计趸船连接部分，实现在水上及陆上的无差别简易安装和拆卸，同时有效提高趸船在水上拼装后整体稳定性；

（3）水上作业过程中科学分配固定装置，提高机械设备上船后作业过程中的稳定性，提高施工安全系数；

（4）可拼装趸船的体系转换速度快，可依据现场实际情况，多次转换趸船的组合形式，在突发变更情况及设计调整时均能有极快的响应能力；

（5）与常规的围堰筑岛施工及搭设钢栈桥平台的施工方法相比，除均能满足施工质量外，还能加快施工，节约成本，极大降低对周边水文环境的影响。

附图说明

图1为本实用新型中第二施工趸船的俯视图；

图2为本实用新型中第二施工趸船的侧视图；

图3为本实用新型中箱体连接件的安装示意图；

图4为本实用新型中第一施工趸船的俯视图；

图5为本实用新型中六缆定位法的示意图。

具体实施方式

本实施例的作业平台用于自来水厂取水头部的施工，需要注意的是，本实用新型还可以作为复杂地形库区或小型河道内的水上作业施工。本实施例所指“自来水厂取水头部的施工”只是为了说明目的，非用以限定本实用新型的应用范围。特别地，老式工艺存在工效低、成本高等缺点，本实用新型旨在解决这些缺点进行设计。

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在详细说明本实用新型各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

取水头部：由取水泵房延伸出来两根长70m的DN1000钢管，沿钢管方向每隔10m设置一处钢箱承台，承台由两根DN500无缝钢管支撑，延伸至水库底中风化岩层中。可拼装趸船：无动力装置的矩形平底船，可拼装。

所述可拼装趸船水上作业平台由多个横纵并排布置的浮箱组成，各浮箱之间可拆卸连接，根据现场环境及需要承载的物品进行随意组合。

如图1和2所示，第二施工趸船用于承载钢管桩机设备，其包括两侧船箱体1以及用于连接两侧船箱体的箱体连接件2，两侧船箱体上均设置有可收起的跳板3，两侧船箱体与箱体连接件之间形成有用于打桩的作业区4，其中箱体连接件包括纵梁21、分配梁22和顶板23，参照图3。

本实施例中，第二施工趸船作为钢管桩打桩船时，两侧均由六个浮箱5组成，采用8根8m长I36型钢做纵梁21与两侧船箱体焊接连成整体，纵梁上横向铺设40cm间距的I25型钢做分配梁22，顶面铺设8mm厚顶板23作为机械设备操作平台，中间留设2.0m*2.5m区域作为施工的作业区4，该作业区的外围设置有护筒沉放导向架，正好的保护操作平台。

如图4所示，所述第一施工趸船由十二个浮箱5分成三列布置而成，拼装尺寸为18m*20m*1.7m（长*宽*高），可承重200t，用于承载挖掘机。小趸船为5个浮箱拼装而成，拼装尺寸为9m*15m*1.7m（长*宽*高），可承重100t，作为材料土方倒运平台。

本实用新型自来水厂取水头部的施工具体方法如下：

（1）下管槽开挖粗略定位

参见图5，水下管道基槽开挖时趸船操作平台采用六缆定位法，先用全站仪在岸边放样出两根管道中轴线上任意两点，然后通过后视将中轴线延伸至水库两岸打上固定点，同时通过测量在施工区域北岸石壁上打膨胀螺丝设置倒缆和外边缆，主缆设在取水泵房护壁混凝土上，在南、北岸边上挖两地锚作内、外边缆。主缆、倒缆，设在管道中轴线平行线上；

（2）水下钢管桩基础施工经确定位

采用钢管插桩固定趸船的方式，即在趸船周边设置三处DN530钢套筒，在趸船操作平台上设置桩基预施工平台位置，通过六缆定位法粗略调整趸船操作平台至桩基施工区域，定位偏差小于30cm。施工中使用DN500固定用钢管桩垂直穿过趸船周边的钢套筒并插打嵌入水库底部粉质粘土区，从而固定趸船操作平台位置。

（3）管道基槽开挖

开挖前对开挖区进行一次水深测量，用以确定准确的开挖范围和开挖量，水深测量利用超声波水深检测仪QFCC测定，同时在开挖前在挖掘机上大臂上标记深度线。

水中开挖采用22m长臂挖掘机开挖，挖掘机通过跳板运上大趸船上并固定。大趸船定位后，采用长臂挖掘机开挖土方，并由小趸船转运至水库岸边。水下淤泥及土方机械开挖区域开挖坡度为1：2，管道基槽底部超深0.5m，管道基槽两侧超宽1.0m。

开挖采取全幅开挖，开挖厚度超过3m时采用分层开挖，3m以内一次开挖到位。当趸船进入现场并开挖区域时，先用船舷对准导向标，定准开挖区域的中心，再从中心开始，通过船上各向锚缆控制距离，使船前后左右循序渐进开挖。

管槽开挖完后，由潜水员潜水逐段探摸，底部和两壁有无高凸点，如发现及时复测，如高过管底标高或管槽宽度，将基槽修正找平。

（4）钢管桩施工

基槽淤泥及土石方开挖完成后，将大趸船重新拼装，在大趸船上安置钢管桩机设备，并固定在趸船上，以大趸船作为打桩船进行钢管桩施工。

在趸船平台上，精确放出钢管桩位置，利用平台上纵横工字钢安设护筒沉放导向架。钢管桩埋入粉质粘土层大于1m后，采用振动锤振动配以吸泥机吸泥下沉，必要时可在钢管桩外壁辅以高压射水下沉，直至下沉至基岩面，借助回旋钻继续下沉钢管桩，待孔深达到设计标高经全面检查合格后，进行清孔，之后浇筑钢管桩混凝土。

本工程取水头部施工突破常规筑岛围堰、钢围堰及钢栈桥等施工方法，为确保取水头施工功能，最大限度降低对水库水文环境影响的前提下，确定采用该项趸船操作平台施工方案。同时，通过对趸船操作平台的内部结构、连接件设计及各种工况下趸船整体结构稳定性检算，确定合理的趸船结构设计、连接件设计及机械作业安全区域。为后面类似工程平台搭设设计、检算及现场施工提供经验。

以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。