一种钢筋混凝土箱式浮坞门结构的制作方法

本实用新型涉及海洋工程浮坞门技术领域，尤其涉及一种钢筋混凝土材质的重力式浮坞门结构。

背景技术：

随着国家大力开发近海及海岸工程，大型预制构件作为近海、海岸工程以及基础设施工程的重要组成部分，其快速预制、安全出运是保证工程质量与施工进度的重要环节。目前港口海洋工程中预制构件日益向大型化发展，预制构件的自重、跨度、体积等越来越大。为了保障构件的预制质量，通常需要干地施工，浮坞门主要应用于需要干地施工的大型深水预制厂。由于海洋工程预制构件的大型化，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。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构设置更合理、易于维护、安全可靠、带有阶梯形加强结构的钢筋混凝土箱式浮坞门结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种钢筋混凝土箱式浮坞门结构，其特征在于：包括由底板及纵横连接的立板形成矩形舱格的钢筋混凝土箱体本体，箱体本体内部由纵隔板及横隔板以纵横连接的方式形成矩形舱格，箱体本体两侧的舱格突起形成坞门平台，箱体本体海侧突起形成挡水结构，挡水结构与箱体本体及坞门平台之间通过连接有加强板，由加强板对箱体本体、挡水结构以及坞门平台的交接部位进行加固；在箱体本体上设置有附属设施，在箱体本体上还设置有用于水流通过的孔道结构；附属设施包括人行通道、系船机构、排水设施和吊机，其中人行通道设置在箱体本体、坞门平台及挡水结构顶部，排水设施通入箱体本体内部，孔道结构包括有连通箱体本体内部矩形舱格的通道孔以及连通整个坞门内外的通道孔，通道孔设置有闸门，闸门连接有闸门启闭机。

进一步地，在矩形舱格的顶部形成有第一顶部，在坞门平台和海侧挡水结构的顶部形成有第二顶部，第二顶部高于第一顶部，人行通道设置在第一顶部及第二顶部上，而第二顶部与第一顶部的人行通道之间通过爬梯连接为人行通路，方便工作人员通行。

进一步地，箱体本体内部隔成舱格的纵隔板和横隔板上分别以间隔的方式设有上下两层通道孔，即一部分纵隔板或横隔板在下部设置有通道孔，则下一部分纵隔板或横隔板在上部设置有通道孔，通过通道孔的分层布置使相邻的舱格相互连通并形成不同的载水区域，以将舱格按方位划分为四大独立压载水舱，即左上、左下、右上、右下四大独立压载水舱；其中至少一个舱格为设备舱，设备舱内设置有潜水泵和爬梯，潜水泵连接排水设施形成排水结构；通过闸门启闭机控制通道孔中闸门的启闭，坞门下沉时开启闸门启闭机实现坞门下沉；坞门起浮时，开启潜水泵将箱体本体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以调整坞门的垂直度。

进一步地，系船机构包括有系船柱和系船环，吊机、系船柱及闸门启闭机均设置在坞门平台上，且系船柱分布在坞门平台的临海侧及背海侧，系船环则设置在箱体本体的背海侧立面上，并且在箱体本体的背海侧立面上亦设有爬梯，便于操作人员进入坞门工作。

进一步地，所述挡水结构为混凝土扶壁式挡水结构或箱体本体的外侧舱格延伸形成的舱格式挡水结构，且底板、立板、挡水结构及加强板的材质为钢筋混凝土。

进一步地，坞门的底板中预埋有钢板，以形成对坞门止水性能的加强结构，提高止水性能；底板四周做削角处理形成削角结构(即倒角)，在削角结构内预埋有钢板与坞内侧和海侧坞门槛及基梁两端导向槛相匹配。坞门就位坐底过程中，通过四边削角结构与底部坞门槛和导向槛的导向作用，可保证浮坞门精确就位坐底。

优选地，所述加强板为阶梯型加强板、三角形加强板或梯形加强板，加强板靠挡水结构一侧的高度不低于靠箱体本体一侧的高度，以提高对挡水结构的支撑效果。

进一步地，在两侧坞门平台上各设有一台吊机，能够为坞门两边区域的工作及检修提供支持。

优选地，在靠近两侧坞门平台的各两个舱格内分别设有一台潜水泵，并分别设置有爬梯，以方便进出进行维护操作，每一潜水泵分别连接排水设施，可两边分别排水，提高操作效率。

本实用新型相比传统浮坞门具有以下优点，第一、坞门全部采用钢筋混凝土沉箱结构，大幅减少坞门使用期间的维护费用，提高耐腐蚀性，延长使用寿命；第二、通过具有第一顶部的箱体本体降低坞门整体重心位置，大幅度提高浮坞门使用的稳定性和安全性；第三、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；第四、通过坞门箱体本体、两坞门平台、海侧的挡水结构、连接挡水结构与箱体本体及坞门平台的加强板的组合使用，可以有效增加结构强度、显著增加坞门体的水平尺寸、挡水高度，并显著减少自身重量，有效减少工程建设难度和总体造价，使得大型化预制厂的建设使用成为可能。

附图说明

图1为本实用新型采用扶壁式挡水结构的立体结构示意图；

图2为本实用新型采用舱格式挡水结构的立体结构示意图；

图3为本实用新型的平面布置图；

图4为图3的a-a剖面图；

图5为图3的b-b剖面图；

图6为图3的c-c剖面图；

图7为图3所示纵隔板上部通道孔布置示意图；

图8为图3所示纵隔板下部通道孔布置示意图；

图9为图3所示横隔板上部通道孔布置示意图；

图10为图3所示横隔板下部通道孔布置示意图；

图11为图3所示底板底部预埋钢板布置示意图。

图中，1为箱体本体，2为挡水结构，3为坞门平台，4为加强板，5潜水泵，6为吊机，7为人行通道，8为系船柱，9为排水设施，10为系船环，11为爬梯，12为通道孔，13为削角结构，14为钢板，15为闸门启闭机，16为纵隔板，17为横隔板。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本实用新型做进一步说明：

本实施例中，参照图1-图11，所述钢筋混凝土箱式浮坞门结构，包括由底板及纵横连接的立板形成矩形舱格的钢筋混凝土箱体本体1，箱体本体1内部由纵隔板16及横隔板17以纵横连接的方式形成矩形舱格，箱体本体1两侧的舱格突起形成坞门平台3，箱体本体1海侧突起形成挡水结构2，挡水结构2与箱体本体1及坞门平台3之间通过连接有加强板4，由加强板4对箱体本体1、挡水结构2以及坞门平台3的交接部位进行加固；在箱体本体1上设置有附属设施，在箱体本体1上还设置有用于水流通过的孔道结构；附属设施包括人行通道7、系船机构、排水设施9和吊机6，其中人行通道7设置在箱体本体1、坞门平台3及挡水结构2顶部，排水设施9通入箱体本体1内部，孔道结构包括有连通箱体本体1内部矩形舱格的通道孔以及连通整个坞门内外的通道孔12，通道孔12设置有闸门，闸门连接有闸门启闭机15。

在矩形舱格的顶部形成有第一顶部，在坞门平台3和海侧挡水结构2的顶部形成有第二顶部，第二顶部高于第一顶部，人行通道7设置在第一顶部及第二顶部上，而第二顶部与第一顶部的人行通道7之间通过爬梯11连接为人行通路，方便工作人员通行。

箱体本体1内部隔成舱格的纵隔板16和横隔板17上分别以间隔的方式设有上下两层通道孔，即如一部分纵隔板16或横隔板17在下部设置有通道孔12，则下一部分纵隔板16或横隔板17在上部设置有通道孔12，通过通道孔12的分层布置使相邻的舱格相互连通并形成不同的载水区域，以将舱格按方位划分为四大独立压载水舱，即左上、左下、右上、右下四大独立压载水舱；其中至少一个舱格为设备舱，设备舱内设置有潜水泵5和爬梯11，潜水泵5连接排水设施9形成排水结构；通过闸门启闭机15控制通道孔12中闸门的启闭，坞门下沉时开启闸门启闭机15实现坞门下沉；坞门起浮时，开启潜水泵5将箱体本体1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以调整坞门的垂直度。

系船机构包括有系船柱8和系船环10，吊机6、系船柱8及闸门启闭机15均设置在坞门平台上，且系船柱8分布在坞门平台3的临海侧及背海侧，系船环10则设置在箱体本体1的背海侧立面上，并且在箱体本体1的背海侧立面上亦设有爬梯11，便于操作人员进入坞门工作。

挡水结构2为混凝土扶壁式挡水结构或箱体本体的外侧舱格延伸形成的舱格式挡水结构，且底板、立板、挡水结构2及加强板4的材质为钢筋混凝土。

坞门的底板中预埋有钢板14，以形成对坞门止水性能的加强结构，提高止水性能；底板四周做削角处理形成削角结构13(即倒角)，在削角结构13内预埋有钢板14与坞内侧和海侧坞门槛及基梁两端导向槛相匹配。坞门就位坐底过程中，通过四边削角结构13与底部坞门槛和导向槛的导向作用，可保证浮坞门精确就位坐底。

所述加强板4为阶梯型加强板、三角形加强板或梯形加强板，加强板4靠挡水结构2一侧的高度不低于靠箱体本体1一侧的高度，以提高对挡水结构2的支撑效果。

在两侧坞门平台3上各设有一台吊机6，能够为坞门两边区域的工作及检修提供支持。

在靠近两侧坞门平台3的各两个舱格内分别设有一台潜水泵5，并分别设置有爬梯11，以方便进出进行维护操作，每一潜水泵5分别连接排水设施9，可两边分别排水，提高操作效率。

工作过程为：1、坞门下沉时，打开设置在坞门四边的通道孔12，向压载水舱注水，并通过调节闸门启闭机15控制注水速度调节坞门垂直度，坞内蓄水浮坞门舱格内水位与坞内水位同步上升；2、坞门下沉到位后，关闭坞门外侧进水的通道孔12，坞门内侧进水通道孔12的闸门则保持开启状态，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状态；3、坞门上浮时，操作闸门启闭机15打开通道孔12的闸门，排出坞内蓄水。当坞内外水位齐平时，关闭坞门所有通道孔12，开启坞门内的潜水泵5，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。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。