专利名称：预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法
技术领域：
本发明涉及一种护岸用预制砼铰链排的沉排施工方法。
预制砼铰链排是大江大河整治中一种先进优选护岸形式，它集抗冲反滤于一体，具有整体性强、防护效果好，适应岸坡变形及抗冲刷能力强等优点。但多年来却一直未得到很好的推广应用，关键是施工成本较高，设备要求高(特别是水上大型起重设备)，而且现有的沉排施工方法也较繁杂。如美国密西西比河整治中，同类型铰链沉排方法是将三根柔性缆绳及20块1.22×0.36×0.76m砼块穿(串)连成1.22×7.7m的排体条叠装运至现场。在沉排上游垂直水流方向设一组系泊趸船，用于沉排定移位。在趸船的水流下方位置设有三条并排的沉排船、起重船和运排船，这三艘船通过缆绳连在一起，且其中的起重船与趸船相连。沉排时用沉排船外侧的桁架式起重船，将排体条从装运船上吊运至沉排船上的下滑平台上，排体条间加横向连接环，形成7.62×42.7m的排体单元。用止排梁与排体单元连接，控制排体从内侧缓缓下滑，至排体单元尾部卡住，继续重复下一单元的连接沉放，且各单元间的连接靠手工连接钢丝扣完成，这种方法，沉排前必须进行水下挖泥、岸坡整平。其优点是定位准确，沉排施工可工厂化生产。缺点是沉排前，水下岸坡挖泥整平准备工作繁杂量大，所用施工船机设备量大而多，船机效率极低。拼排穿绳连接复杂，现场沉排工序复杂，施工成本很高。
在国内，现有的沉排方法是，用U型环将80×50×8cm砼板拼装成22m×(9-12)m排体单元。沉排是用60吨旋转式起重船水上定移位，用起重设备将拼排船上分层叠放的排体单元垂直吊起，转180°放至内侧沉排船上的下滑平台上。再通过拉排梁、卡排梁、止排梁、排首梁、排尾梁和平台后方卷扬机实现排首上岸、移排、沉排、展沉布、沉排尾，优点是在美国整治经验基础上减省了定位系泊趸船和水下挖泥、岸坡整平。缺点是施工工序较复杂，施工所用梁规格多，操作不够安全。并仍需大型起重船和下滑平台，施工成本较高。其止排卷扬机阻碍了沉排操作的连续性。排尾下沉需潜水员解扣，工作强度较大。
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种可减省大型水上起重设备，提高了机械使用效率，降低了劳动强度，可大幅度降低施工成本的预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法。
本发明的技术解决方案一种预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于其方法步骤是a、将铰连环与砼板连成的排体单元分层叠放在拼排船上的平台上的固定滑道上，且各层排体单元之间均设有可移动的活动滑道，然后水运至沉排地点；b、将沉排船设置在沉排位置的水边并抛锚定位，然后将拼排船连接于沉排船的外侧相对固定位置，使得排体单元对准沉排船上的滑道；并通过调节压舱水使拼排船最上层的排体单元基本与沉排船的滑道面平齐；c、将沉排船上的排首梁与拼排船上叠加一起的最上层排体单元的前端对应相连，然后通过卷扬机将最上层排体单元平拉至沉排船的滑道上；d、当最上层排体单元的尾端通过其下的活动滑道移至最上第二层排体单元的前端时，先将它们之间的活动滑道移走，再将最上相邻两层的排体单元尾首之间用铰连环连接在一起，即可通过排首梁拉动最上第二层排体单元，以后依此类推，使得最上一层的排体单元不断沿沉排船上的滑道向前移动，其后各分别连接的排体单元依次在沉排船上的滑道向前移动，直至最上一层排体单元移出沉排船前侧外预定位置，并将排首梁锁定在沉排地点的岸坡系排梁上；e、继续用卷扬机平拉排体单元并同时将沉排船和拼排船后移，使各连接好的排体单元顺序下沉至水下泥面，完成沉排操作。
本发明是通过改变沉排思路，创新施工方法，减省了大型水上起重设备，提高了机械使用效率，减少了劳动强度，从而大幅度降低了施工成本。本发明改垂直吊排为直接平拉，沉排工作集中于沉排船上。定移位、移排、连排、止排、展布、排首上岸、排尾下沉依赖于对称布置在移排工作面两侧的卷扬机和前后力点。本发明具有下列优点1、大幅度降低施工成本，减省了大型水上起重船和下滑平台，减省了水下挖泥、水下岸坡整平等繁杂准备工作。
2、利用卷扬设备实现沉排全部操作，施工步骤连续流畅，提高了机械效率。
3、沉排指挥与控制更简便易行。
4、作业面操作简便，劳动强度降低，安全性提高，沉排速度快。
5、利用前置牵引力点和后置止排力点实现排首倒拉上岸和排尾下滑。
6、用活插销实现排尾与梁分离，可在沉排船上操作，省时省力。
7、滑道设置合理，操作简单，成本低，效果好。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明水上沉排工艺及操作平面图。
图2是本发明水上沉排工艺及操作示意图。
如图1、2，本发明的方法步骤是1、将铰连环与砼板连成的排体单元1分层叠放在拼排船2上的平台上的固定滑道上，且各层排体单元1之间均设有可移动的活动滑道3，然后水运至沉排地点；2、将沉排船4设置在沉排位置的水边并抛锚定位，然后将拼排船2连接于沉排船4的外侧相对固定位置，使得排体单元1对准沉排船4上的滑道；并通过调节压舱水使拼排船2最上层的排体单元1基本与沉排船4的滑道面平齐；3、将沉排船4上的排首梁与拼排船2上叠加一起的最上层排体单元1的前端对应相连，然后通过卷扬机5将最上层排体单元1平拉至沉排船4的滑道上；4、当最上层排体单元1的尾端通过其下的活动滑道3移至最上第二层排体单元1的前端时，先将它们之间的活动滑道3移走，再将最上相邻两层的排体单元1尾首之间用铰连环连接在一起，即可通过排首梁拉动最上第二层排体单元1，以后依此类推，使得最上一层的排体单元1不断沿沉排船4上的滑道向前移动，其后各分别连接的排体单元1依次在沉排船4上的滑道向前移动，直至最上一层排体单元1移出沉排船4前侧外预定位置，并将排首梁锁定在沉排地点的岸坡系排梁上；5、继续用卷扬机5平拉排体单元1并同时将沉排船4和拼排船2后移，使各连接好的排体单元1顺序下沉至水下泥面，完成沉排操作。
本发明将排体单元的搬移由垂直吊排悬挂旋转、移动，改为直接在沉排船滑道上拉移。将功能繁杂的多种梁统一成一种易搬易操作梁，实现一梁多用和互用。同时，本发明改排体被动下滑为主动平拉与控制下滑相结合，排体能充分展开。本发明方法减省了起重船，换之以小型卷扬机等小型设备，降低成本，提高机械效率。并减省了水下挖泥和水下岸坡整平的繁杂准备工作，沉排时与布同步下沉抗冲反滤效果更好。本发明通过前置的桁架牵引力点和后置的系缆桩，实现移排与沉排控制，操作简便易行。本发明在沉排船设置滑道，在拼排船分层设置可搬移的滑道使平拉成为可能，并有效降低了移排阻力。沉排船上设布仓，使沉排与沉布同步进行。排首上岸依靠岸锚和沉排船上卷扬机，倒拉就位准确快速。本发明利用特制活插销使排尾与梁水下分离，只需在沉排船上操作即可实现。
本发明实施例以通过U型环连成一体的22×9m砼板排体单元1为例，该排体单元1的大小根据现有船机条件及设计原则来定，将各排体单元1在码头上装运至拼排船2的拼排平台6上，拼排船2的平台6上固设有多根沿移排方向的钢管滑道，最下一层排体单元1就安置在上述平台6上的固定滑道上，然后在最下一层排体单元1的表面仍沿移排方向布设多根活动式钢管滑道3，其根数是根据排体宽度和砼板规格对应设置的，且该活动式钢管滑道3中，各每相邻两根活动式钢管为一组，并用金属杆固连为一体，它一方面保证各滑动式钢管滑道3不会相对滚动，另一方面便于搬移。此时即可将最下第二层排体单元1叠放在最下第一层排体单元1表面的活动式钢管滑道3上，以后依次类推，叠加的排体单元1的个数根据所成排的排长来确定。
将各排体单元1依次叠放好后，即可将拼排船2开至沉排地点，此时，先在沉排地点水边将沉排船4以与顺水流方向抛锚定位，再将拼排船2并排设置连接在沉排船4后侧。
在沉排船4中间对应位置的平台7上设有钢管式固定滑道，在该固定滑道的两侧对称设有两组拉排卷扬机5，两组拉排卷扬机5的钢丝绳通过设置在沉排船4移排正前方的牵引力点分别与沉排船4上的排首梁和拉排梁9连接，再将排首梁与拼排船2上的最上一层排体单元1前端的各对应钢筋环用U型环连接，将拉排梁9与拼排船2上后续排体单元1对应的钢筋环用U型环连接，拼排船2最上一层排体单元1的高度应与沉排船4的滑道面通过调节压舱保持基本平齐。此时即可启动两组拉排卷扬机5，它们的钢丝绳牵引拼排船2上的最上一层排体单元1沿移排方向移动，当最上一层排单元1的后端移到最上第二层排体单元1的前端时，暂停牵引，先将这上面两层之间的活动式钢管滑道3搬移开，再将这两层排体单元1的尾首端用U型环连接在一起，然后再启动拉排牵引机5，使最上第二层排体单元1随最上第一层排体单元1沿移排方向一并前移。以后依此类推，直至最下层的排体单元1顺序前移。在上述过程的同时，两组拉排卷扬机5已将最上层的排体单元1经沉排船4中间平台7上的固定钢管滑道前移至沉排船4上，当最上层的排体单元1前端移出沉排船4前侧外预定位置时(该位置通常在水上岸边)，则将最上层排体单元1前端的排首梁与上述预定位置处的系排梁钢筋环相连，在移排的同时，可根据设计确定的位置将沉排船4上布仓内的土工布用布带与排体单元1砼板间的U型环进行系结，使排体单元1和土工布同步移动。在上述两组拉排卷扬机5不断将各排体单元1向移排方向前移时，同时启动沉排船4上的移船锚机使沉排船4和拼排船2一同向后移动，这样移排和移船的协调联动，就使得前面的各排体单元1陆续布入水下。沉排船4靠岸侧端部设有圆弧滑板10，以保证排体下滑时自然过度。当排体下沉的自重力与沉排船4上滑道摩阻力相当时，即可停止两组拉排卷扬机5工作，将沉排船4上的止排梁8与后部排体单元1的钢筋环对应连接，且止排梁8通过后方的止排力点与卷扬机连接，控制排体缓慢前移，以免排体布入时失控滑脱，当最下一层排体单元1即将离开拼排船2时，将沉排船4的排尾梁与最下一层排体单元1的尾端对应钢筋环用活插销对应连接，排尾梁通过后方止排力点与卷扬机相连，控制排尾缓慢前移下沉，当排尾梁达到水下泥面后，在沉排船上拔去活插销，即可实现排与梁的分离，收回排尾梁，完成一块排的沉放，此时可取出排首梁进行下一块排的定移位。其它各排体的沉放与此相同，只需在相邻两排体间预留搭接宽度即可。
权利要求
1.一种预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于其方法步骤是a、将铰连环与砼板连成的排体单元分层叠放在拼排船上的平台上的固定滑道上，且各层排体单元之间均设有可移动的活动滑道，然后水运至沉排地点；b、将沉排船设置在沉排位置的水边并抛锚定位，然后将拼排船连接于沉排船的外侧相对固定位置，使得排体单元对准沉排船上的滑道；并通过调节压舱水使拼排船最上层的排体单元基本与沉排船的滑道面平齐；c、将沉排船上的排首梁与拼排船上叠加一起的最上层排体单元的前端对应相连，然后通过卷扬机将最上层排体单元平拉至沉排船的滑道上；d、当最上层排体单元的尾端通过其下的活动滑道移至最上第二层排体单元的前端时，先将它们之间的活动滑道移走，再将最上相邻两层的排体单元尾首之间用铰连环连接在一起，即可通过排首梁拉动最上第二层排体单元，以后依此类推，使得最上一层的排体单元不断沿沉排船上的滑道向前移动，其后各分别连接的排体单元依次在沉排船上的滑道向前移动，直至最上一层排体单元移出沉排船前侧外预定位置，并将排首梁锁定在沉排地点的岸坡系排梁上；e、继续用卷扬机平拉排体单元并同时将沉排船和拼排船后移，使各连接好的排体单元顺序下沉至水下泥面，完成沉排操作。
2.按权利要求1所述的预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于拼排船平台的固定滑道采用多根沿移排方向的钢管构成。
3.按权利要求1所述的预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于相邻排体单元之间的活动式滑道采用沿移排方向的多根活动式钢管构成，且各每相邻两根活动式钢管为一组，并用金属杆固连为一体。
4.按权利要求1所述的预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于在沉排船中间对应位置的平台上设有钢管式固定滑道，在该固定滑道的两侧对称设有两组拉排卷扬机，两组拉排卷扬机的钢丝绳通过设置在沉排船移排正前方的牵引力点分别与沉排船上的排首梁和拉排梁连接，再将排首梁与拼排船上的最上一层排体单元前端的各对应钢筋环用U型环连接，将拉排梁与拼排船上后续排体单元对应的钢筋环用U型环连接，拼排船最上一层排体单元的高度应与沉排船的滑道面通过调节压舱保持基本平齐。
5.按权利要求1所述的预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于沉排船靠岸侧端部设有圆弧滑板，以保证排体下滑时自然过度。
6.按权利要求1所述的预制砼铰链排水上平拉连续沉排施工方法，其特征在于其它各排体的沉放与上述方法相同，但在相邻两排体间应预留搭接宽度。
全文摘要
本发明涉及一种护岸用预制砼铰链排的沉排施工方法,它将铰连环与砼板连成的排体单元分层叠放在拼排船的固定滑道上,且各层排体单元之间均设有可移动的活动滑道,将拼排船连接于沉排船的外侧,通过卷扬机将最上层排体单元平拉至沉排船的滑道上,当最上层排体单元的尾端移至最上第二层排体单元的前端时,先将它们之间的活动滑道移走,再将最上相邻两层的排体单元尾首之间连接在一起,即可通过排首梁拉动最上第二层排体单元,以后依此类推,继续用卷扬机平拉排体单元并同时将沉排船和拼排船后移,使各连接好的排体单元顺序下沉至水下泥面,完成沉排操作。
文档编号B63B27/28GK1312416SQ0110813
公开日2001年9月12日 申请日期2001年3月15日 优先权日2001年3月15日
发明者刘雨泉, 李涛章, 丁仲平, 许义桂, 侯雪林, 庄雪飞 申请人:南京市长江河道管理处, 南京市水利建筑工程总公司