一种沉井长距离浮运方法与流程

1.本申请涉及桥梁沉井施工技术领域，具体涉及一种沉井长距离浮运方法。


背景技术：

2.目前，在桥梁施工领域，采用沉井作为桥梁基础的应用越来越多。沉井在船坞加工制造完毕后，需要在船坞进水后自浮然后通过拖轮浮运至墩位，然后下沉进行桥梁基础施工。
3.相关技术中，巨型超重沉井的浮运采用封舱加压方式，利用助浮封舱结构将沉井的井孔封闭，并通过气囊实现沉井浮运。
4.但是，一方面，该浮运过程中气囊需要持续保压，需要沉井制造场地离桥墩位处较近，因此，该方法的使用具有较大的局限性，且并不适用于沉井长距离运输；另一方面，助浮封舱结构气密性要求高，需配备足够设备保证井孔封闭不漏气，导致浮运过程的可靠性低；另外，拆除封舱结构的周期较长，影响施工工期。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种沉井长距离浮运方法，以解决相关技术中不适用于沉井长距离运输、且拆除封舱结构的周期较长，影响施工工期的问题。
6.为达到以上目的，采取的技术方案是：一种沉井长距离浮运方法，用于将沉井浮运至指定位置，上述沉井包括横截面为环状的井壁、以及设置于上述井壁内的多个隔墙，上述隔墙将上述井壁围成的空间分隔为多个井孔，其特征在于，该方法包括步骤：
7.在上述沉井的下端面设置封舱托板封闭部分井孔的下端口，相邻已封闭井孔形成封闭区，在上述封舱托板与封闭区的底边缘之间设置止水结构；
8.于至少部分已封闭井孔内安装多个竖向设置的反顶机构，上述反顶机构的下端抵接上述封舱托板；
9.将上述沉井下水并由封舱托板浮运至指定位置后，向已封闭井孔内注水；
10.利用上述反顶机构将上述封舱托板反顶至脱离沉井下端面，并通过驳船拖曳出沉井底部。
11.一些实施例中，上述反顶机构包括千斤顶和顶杆；上述安装多个竖向设置的反顶机构，具体包括：
12.在至少部分已封闭的井孔内放入顶杆，并在上述井孔内壁安装限位组件，上述限位组件开设有与顶杆间隙配合的通孔；
13.在上述井孔内壁位于上述顶杆上方设置施力平台，并在上述施力平台上安装千斤顶，将千斤顶与顶杆顶部连接。
14.一些实施例中，在至少部分已封闭的井孔内放入顶杆之前，还包括：
15.在上述顶杆下端连接滚轮；
16.当上述顶杆位于井孔内时，上述滚轮与上述封舱托板滚动接触。
17.一些实施例中，在上述沉井的下端面设置封舱托板之前，还包括：
18.根据沉井所需浮力确定待封闭的井孔个数以及封闭区；上述封闭区由部分井壁和部分隔墙首尾合围形成，上述封闭区设有两个，且相对上述沉井中心对称设置；
19.根据上述封闭区的个数和形状制作封舱托板。
20.一些实施例中，上述井壁底部的第一刃脚低于上述隔墙底部的第二刃脚，上述第一刃脚朝向井孔的一侧设有向远离井孔轴线方向倾斜的倾斜面；
21.上述封舱托板连接于上述第二刃脚下端面，并设有与上述第一刃脚相贴合的台阶面。
22.一些实施例中，上述制作封舱托板具体包括：
23.根据封闭区的形状制作下平台板；
24.在上述下平台板上对应封闭区内每个隔墙处固定第一型钢，并在沿下平台板长度方向间隔设置的相邻的第一型钢之间固定第二型钢，且第二型钢与下平台板长度方向垂直；
25.在第一型钢和第二型钢的上表面固定上平台板，使上平台板位于对应封闭区的第二刃脚下端面，且抵接对应第一刃脚的倾斜面；
26.沿上述上平台板和下平台板的外周设置连续的封边钢板，形成上述封舱托板。
27.一些实施例中，上述固定第二型钢之后，还包括：
28.将一端位于对应封闭区的井壁处的第一型钢和第二型钢的该端制作成与上述第一刃脚相适配的台阶线形；
29.上述封边钢板位于该井壁一侧的部分包括与上述倾斜面贴合设置的第一板体、水平设置的第二板体以及竖直设置的第三板体，上述第二板体两端分别与第一板体和第三板体焊接密封。
30.一些实施例中，上述制作封舱托板之后，还包括：在上述封舱托板一侧设置吊环，上述吊环通过拉绳与驳船连接。
31.一些实施例中，在上述封舱托板与封闭区的底边缘之间设置止水结构，具体包括：
32.在上述封舱托板与上述封闭区的底边缘之间夹设密封垫，并在上述密封垫与封舱托板之间、以及上述密封垫与封闭区的底边缘之间灌注止水密封胶。
33.一些实施例中，设置止水结构之后还包括：
34.在每个已封闭的井孔内壁与封舱托板的连接处环设止水钢板，上述止水钢板一端与井孔的内壁焊接固定，另一端与封舱托板焊接固定；
35.在上述止水钢板的焊缝处灌注止水密封胶；
36.上述向已封闭井孔内注水之前，还包括：拆除止水钢板。
37.本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
38.本申请的沉井长距离浮运方法，由于在沉井的下端面设置封舱托板封闭部分井孔的下端口，并在封舱托板与封闭区之间设置止水结构，然后在至少部分已封闭井孔内安装多个竖向设置的反顶机构，在沉井浮运至指定位置后，向已封闭井孔内注水，并利用反顶机构将封舱托板反顶至脱离沉井下端面，便可通过驳船将封舱托板拖曳出沉井底部，因此，通过封舱托板和止水结构增加沉井的浮力，减小沉井浮运的吃水深度，将浮运助浮过程由气
密性改为水密性，可保证沉井远距离浮运过程中的安全性与稳定性，通过反顶机构可加快封舱托板脱离沉井，配合驳船可实现对封舱托板的快速回收，整个浮运过程安全可靠，且效率高。
附图说明
39.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本申请实施例的沉井长距离浮运方法的流程图；
41.图2为本申请实施例的沉井浮运过程的立面布置图；
42.图3为本申请实施例的步骤s4的示意图；
43.图4为本申请实施例的井壁与封舱托板的连接示意图；
44.图5为本申请实施例的隔墙与封舱托板的连接示意图；
45.图6为本申请实施例的沉井浮运过程的平面布置图。
46.附图标记：
47.1、沉井；11、井壁；111、第一刃脚；12、隔墙；121、第二刃脚；
48.2、封舱托板；21、下平台板；22、上平台板；23、第一型钢；24、第二型钢；25、第一板体；26、第二板体；27、第三板体；
49.3、反顶机构；31、千斤顶；32、顶杆；33、限位组件；34、滚轮；
50.4、驳船；41、拉绳；
51.5、密封垫；
52.6、止水钢板；
53.7、施工水位线。
具体实施方式
54.为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
55.本申请实施例提供了一种沉井长距离浮运方法，其能解决相关技术中不适用于沉井长距离运输、且拆除封舱结构的周期较长，影响施工工期的问题。
56.本实施例的沉井长距离浮运方法，用于将沉井1浮运至指定位置，该指定位置即桥梁墩位处。上述沉井1包括横截面为环状的井壁11、以及设置于上述井壁11内的多个隔墙12，上述隔墙12将上述井壁11围成的空间分隔为多个井孔，因此，多个井孔呈网格状。
57.如图1和图2所示，本实施例中，该浮运方法包括步骤：
58.s1.在上述沉井1的下端面设置封舱托板2封闭部分井孔的下端口，相邻已封闭井孔形成封闭区，在上述封舱托板2与封闭区的底边缘之间设置止水结构。
59.s2.于至少部分已封闭井孔内安装多个竖向设置的反顶机构3，上述反顶机构3的
下端抵接上述封舱托板2。
60.s3.将上述沉井1下水并由封舱托板2浮运至指定位置后，向已封闭井孔内注水。
61.其中，沉井1下水后，上述封舱托板2位于水平面即施工水位线7以下。
62.s4.利用上述反顶机构3将上述封舱托板2反顶至脱离沉井1下端面，并通过驳船4拖曳出沉井1底部。
63.如图3所示，可选地，在驳船4上可设置卷扬机，卷扬机通过拉绳41连接上述吊环，以便于快速回收封舱托板2。
64.本实施例的浮运方法，通过封舱托板2和止水结构增加沉井的浮力，减小沉井1浮运的吃水深度，将浮运助浮过程由气密性改为水密性，可保证沉井远距离浮运过程中的安全性与稳定性，通过反顶机构可加快封舱托板脱离沉井，配合驳船可实现对封舱托板的快速回收，整个浮运过程安全可靠，且效率高。
65.本实施例中，上述反顶机构3包括千斤顶31和顶杆32；上述安装多个竖向设置的反顶机构3，具体包括：
66.首先，在至少部分已封闭的井孔内放入顶杆32，并移动至靠近井孔内壁的设计位置。该涉及位置为尽可能靠近井孔内壁，以便于在沉井1浮运至指定位置后，通过顶杆32的反顶力可更快地使封舱托板2脱离沉井1。
67.然后，在上述井孔内壁安装限位组件33，上述限位组件33开设有与顶杆32间隙配合的通孔，以便于通过井孔内壁对上述顶杆32进行竖向限位。
68.最后，在上述井孔内壁位于上述顶杆32上方设置施力平台，并在上述施力平台上安装千斤顶31，将千斤顶31与顶杆32顶部连接。通过千斤顶31可使顶杆32向下移动并将封舱托板2推离沉井1。
69.优选地，在至少部分已封闭的井孔内放入顶杆32之前，还包括：在上述顶杆32的下端连接滚轮34。当顶杆32位于井孔内时，上述滚轮34与封舱托板2滚动接触。
70.本实施例中，在顶杆32底壁设置滚轮34，并使滚轮34与封舱托板2滚动接触，可减少二者相对移动的摩擦阻力。一方面，在顶杆32下放至井孔内时，可便于顶杆32在封舱托板2上快速移动；另一方面，在上述反顶机构3将上述封舱托板2反顶至脱离沉井1下端面后，可减轻封驳船4对封舱托板2拖曳时的拉力，以便于尽快回收封舱托板2。
71.本实施例中，上述步骤s1中，在上述沉井1的下端面设置封舱托板2之前，还包括：
72.首先，根据沉井1所需浮力确定待封闭的井孔个数、以及由相邻待封闭井孔封闭后形成的封闭区；上述封闭区由部分井壁11和部分隔墙12首尾合围形成，即该部分井壁11和部分隔墙12合围形成的闭环为封闭区的边缘。
73.其中，上述封闭区设有两个，且相对上述沉井1中心对称设置，即可保证沉井1的平衡性，避免侧翻的可能。
74.然后，根据上述封闭区的个数和形状制作封舱托板2。即每个封闭区对应一个封舱托板2。
75.在其他实施例中，封闭区可为整个井壁11围成的区域，即通过封舱托板2将所有井孔均封闭，以保证沉井1具有足够的浮力。
76.如图4和图5所示，进一步地，上述井壁11的底部设有第一刃脚111，上述隔墙12的底部设有第二刃脚121，且第一刃脚111的下端面低于上述第二刃脚121的下端面，上述第一
刃脚111朝向井孔的一侧设有向远离井孔轴线方向倾斜的倾斜面。
77.本实施例中，上述封舱托板2连接于上述第二刃脚121下端面，并设有与上述第一刃脚111相贴合的台阶面，即封舱托板2位于第一刃脚111的一侧设有与第一刃脚111下端面抵接平面以及与第一刃脚111倾斜面抵接的斜面，该平面与斜面形成封舱托板2的台阶面。
78.如图6所示，进一步地，上述制作封舱托板2具体包括：
79.首先，根据封闭区的形状制作下平台板21，即下平台板21的形状与封闭区的形状相同。
80.其次，在上述下平台板21上对应封闭区内每个隔墙12处固定第一型钢23，并在沿下平台板21长度方向间隔设置的相邻的第一型钢23之间固定第二型钢24，且第二型钢24与下平台板21长度方向垂直。其中，第一型钢23和第二型钢24均与下平台板21焊接固定。
81.然后，在第一型钢23和第二型钢24的上表面固定上平台板22。以封闭区内，第二刃脚121下端面所在平面与第一刃脚111倾斜面的相交线为分割线，封闭区位于第二刃脚121下端面处的截面由分割线划分为两部分，根据该面积较大的部分的形状即可制作上平台板22，使上平台板22位于对应封闭区的第二刃脚121下端面，且抵接对应第一刃脚111的倾斜面。
82.具体地，当封舱托板2固定在沉井1底部后，其上平台板22连接于封闭区的第二刃脚121下端面，且抵接于封闭区第一刃脚111的倾斜面。
83.最后，沿上述上平台板22和下平台板21的外周设置连续的封边钢板，形成上述封舱托板2。
84.其中，封边钢板的上端边缘与上平台板22焊接密封固定，封边钢板的下端边缘与下平台板21焊接密封固定。
85.本实施例中，上述固定第二型钢24之后，还包括：
86.以一端位于对应封闭区的井壁11处的第一型钢23和第二型钢24作为待加工型钢，将待加工型钢位于井壁11处的端部进行加工，制作成与上述第一刃脚111相适配的台阶线形。
87.上述封边钢板位于该井壁11一侧的部分包括第一板体25、第二板体26和第三板体27。该第一板体25倾斜设置，且与上述倾斜面贴合设置，第二板体26水平设置，第三板体27竖直设置，上述第一板体25远离第二板体26的一侧与上平台板22焊接密封，第二板体26两端分别与第一板体25和第三板体27焊接密封，第三板体27远离第二板体26的一侧与下平台板21焊接密封。
88.本实施例中，第一型钢23和第二型钢24均为工字钢。封闭区井壁11的第一刃脚111压设在第二板体26的上端面，且与第一板体25抵接，封闭区隔墙12的第二刃脚121压设在上平台板22的的上端面。
89.进一步地，上述制作封舱托板2之后，还包括：在上述封舱托板2的一侧设置吊环，上述吊环通过拉绳41与驳船4连接。因此，吊环和拉绳41均要在沉井1浮运前安装。
90.本实施例中，上述步骤s1中，在上述封舱托板2与封闭区的底边缘之间设置止水结构，具体包括：
91.首先，在上述封舱托板2与上述封闭区的底边缘之间夹设密封垫5，即，在上述封舱托板2与封闭区的底边缘处的井壁11和隔墙12之间夹设密封垫5，并确保该密封垫5绕封舱
托板2与封闭区的底边缘之间环设。
92.然后，在上述密封垫5与封舱托板2之间、以及密封垫5与封闭区的底边缘之间灌注止水密封胶，以进一步增加该连接处的密封性。
93.优选地，上述步骤s1中，在设置止水结构之后还包括：
94.首先，在每个已封闭的井孔内壁与封舱托板2的连接处环设止水钢板6，上述止水钢板6一端与井孔的内壁焊接固定，止水钢板6另一端与封舱托板2焊接固定。其中，密封垫5可选为橡胶垫。
95.然后，在上述止水钢板6的焊缝处灌注止水密封胶。
96.此时，止水钢板6与隔墙12和封舱托板2之间设有隔水空间，若有水经密封垫5处渗入时，还需经过隔水空间并穿过止水钢板6，才会进入井孔内，因此，通过设置止水钢板6可进一步增强封舱托板2与井壁11之间的密封效果。
97.本实施例中，当沉井1已浮运至指定墩位后，在向已封闭井孔内注水之前，还包括：拆除止水钢板6。
98.其中，沉井1浮运到位后，施工人员进入井孔内在干环境条件下可先切割止水钢板6，以减小封舱托板2与沉井1的连接强度，然后即可将井孔内注水，并通过反顶机构3加快封舱托板2的脱离。
99.本实施例的沉井长距离浮运方法，适用于巨型超重沉井的长距离浮运，由于封舱托板本身为浮体结构，通过封舱托板封闭井孔可实现水密性密封，并通过密封垫、止水密封胶和止水钢板进一步确保水密性，在沉井浮运到位后，通过反顶机构配合驳船，可轻松将封舱托板拖拽出沉井底部，并在封舱托板悬浮于水面后，可快速回收，实现了整个浮运过程的安全可靠性，以及封舱托板回收的便捷性。
100.本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。