一种用于浅水航道大型构件的浮运装置及浮运方法与流程

本发明涉及浮运，特别是一种用于浅水航道大型构件的浮运装置及浮运方法。

背景技术：

1、浮运运输是一种基于水体上的浮动装置来进行货物运输的方式，它利用浮动装置的浮力来支持和移动货物，以在水上进行运输，浮运运输具有灵活性和可适应性，特别适用于水路发达的地区。它可以提供一种经济高效、环保的运输方式，并在某些情况下成为替代陆上交通的选择。

2、通常大型构件也采取浮运运输，来减少陆路运输的各种不便情况，大型构件包括大型漂浮式结构(如漂浮式风电基础、漂浮式码头)、尺寸较大的沉管等，下述以沉管为例：

3、沉管隧道是将隧道管段分段预制，每段两端设置临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽(基槽)内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。

4、目前沉管隧道进行安装前需将预制沉管运输到隧址附近，通常利用航道进行浮运，如遇到浅水航道，即航道水深不足，对于体量较小的沉管，可采用助浮的方式，如起重船助浮、浮箱助浮；但是，对于尺寸较大的沉管(沉管体量在20000t-80000t不等)，因为尺寸较大的沉管体量较大，常规助浮的方式很难使沉管起浮一定高度，并且由于沉管的尺寸较大、竖向高度较高，浮运时吃水深度大，而常规浅水航道的水深很难满足，故往往要进行浅水航道的开挖，使浅水航道具备足够的水深来供尺寸较大的沉管浮运通行，导致需进行大量水下土石方开挖，其施工难度大、造价高，且对环境有一定影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对背景技术中，尺寸较大的沉管通过浅水航道浮运时，由于浅水航道水深不足，往往要进行浅水航道的开挖，导致需进行大量水下土石方开挖，施工难度大、造价高，且对环境有一定影响的问题，提供一种用于浅水航道大型构件的浮运装置及浮运方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种用于浅水航道大型构件的浮运装置，包括至少两个相对设置的侧面浮箱，相邻所述侧面浮箱之间分别连接有头部浮箱和尾部活动浮箱，所述头部浮箱和所述尾部活动浮箱间隔设置，所述侧面浮箱、所述头部浮箱和所述尾部活动浮箱的上方共同连接有甲板，所述甲板与所述头部浮箱、所述尾部活动浮箱和两个相邻所述侧面浮箱共同围成底部敞口的密封舱；

4、还包括抽气装置和泄压装置，所述抽气装置和所述泄压装置均与所述密封舱相连通。

5、本发明所述的一种用于浅水航道大型构件的浮运装置，包括至少两个相对设置的侧面浮箱，相邻所述侧面浮箱之间分别连接有头部浮箱和尾部活动浮箱，所述头部浮箱和尾部活动浮箱间隔设置，所述侧面浮箱、所述头部浮箱和所述尾部活动浮箱的上方共同连接有甲板，所述甲板与所述头部浮箱、所述尾部活动浮箱和两个相邻所述侧面浮箱共同围成底部敞口的密封舱；还包括与密封舱相连通的抽气装置和泄压装置，应用到尺寸较大的沉管运输时，将沉管放置在浮运装置的密封舱内，再通过抽气装置对密封舱进行抽真空，使密封舱内形成真空区域，在大气压力的作用下使密封舱内的舱内水面上升，由于舱内水面上升，带动漂移在舱内水面的沉管一同上升，从而增大了沉管与浅水航道底部的间距，进而减少尺寸较大的沉管对浅水航道水深的要求，大大减小浅水航道的开挖量，有效降低施工难度，减少工程造价，同时也减小对航道周边的环境的影响。

6、优选地，所述抽气装置和所述泄压装置均设置在所述甲板上方。

7、优选地，所述密封舱靠近所述头部浮箱部分连接有卷扬机。

8、优选地，所述尾部活动浮箱与所述侧面浮箱可拆卸地密封连接。

9、本发明还公开了一种用于浅水航道大型构件的浮运方法，使用本发明所述的一种用于浅水航道大型构件的浮运装置来浮运沉管，还包括如下步骤：

10、步骤a：将所述尾部活动浮箱与所述侧面浮箱分离；

11、步骤b：通过第一纵向缆绳牵引所述沉管进入所述浮运装置的内部；

12、步骤c：安装所述尾部活动浮箱，使所述浮运装置的内部形成所述密封舱；

13、步骤d：对所述密封舱进行抽真空作业，使所述密封舱的舱内水面上升至指定高度后停止抽真空作业；

14、步骤e：所述浮运装置带动所述沉管移动到目的地；

15、步骤f：对所述密封舱进行泄压，使所述密封舱的舱内水面与舱外水面平齐；

16、步骤g：分离所述尾部活动浮箱，通过拖航将所述沉管移出至所述浮运装置外部。

17、本发明所述的一种用于浅水航道大型构件的浮运方法，通过采用本发明所述的浮运装置来进行尺寸较大的沉管浮运，有效解决了在沉管通过浅水航道浮运时，由于浅水航道水深不足，往往要进行浅水航道的开挖，导致需进行大量水下土石方开挖，施工难度大、造价高的等问题，不仅节省了沉管的运输成本，也提高了沉管的运输效率。

18、优选地，在所述步骤a中，所述头部浮箱的内侧设置有若干卷扬机，所述第一纵向缆绳一端连接在所述沉管的缆柱上，所述第一纵向缆绳另一端连接在所述卷扬机上。在头部浮箱的内侧设置有若干卷扬机，卷扬机通过第一纵向缆绳来牵引沉管进入浮运装置的内部。

19、优选地，至少两根所述第一纵向缆绳交叉设置，从而有效控制尺沉管运行中的偏移，便于纠偏。

20、优选地，在所述步骤c中，对位于所述密封舱的所述沉管进行限位牵引，通过对沉管进行限位牵引，使沉管能够随着浮运装置共同运动，同时也避免沉管在运动过程中与浮运装置发生碰撞。

21、优选地，在所述尾部活动浮箱的内侧设置有若干第二纵向缆绳，所述第二纵向缆绳与所述沉管相连接，在所述侧面浮箱的内侧设置有若干横向缆绳，所述横向缆绳与所述沉管相连接，通过第二纵向缆绳、横向缆绳、第一纵向缆绳来对沉管进行限位牵引。

22、优选地，在所述步骤d中，通过所述抽气装置对所述密封舱进行抽真空；

23、在所述步骤f中，通过所述泄压装置对所述密封舱的进行泄压；

24、在所述步骤c中，在重新形成所述密封舱后，进行水密、气密性处理，来保证密封舱的密封性。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果：

26、1.本发明所述的一种用于浅水航道大型构件的浮运装置，包括至少两个相对设置的侧面浮箱，相邻所述侧面浮箱之间分别连接有头部浮箱和尾部活动浮箱，所述头部浮箱和尾部活动浮箱间隔设置，所述侧面浮箱、所述头部浮箱和所述尾部活动浮箱的上方共同连接有甲板，所述甲板与所述头部浮箱、所述尾部活动浮箱和两个相邻所述侧面浮箱共同围成底部敞口的密封舱；还包括与密封舱相连通的抽气装置和泄压装置，应用到尺寸较大的沉管运输时，将沉管放置在浮运装置的密封舱内，再通过抽气装置对密封舱进行抽真空，使密封舱内形成真空区域，在大气压力的作用下使密封舱内的舱内水面上升，由于舱内水面上升，带动漂移在舱内水面的沉管一同上升，从而增大了沉管与浅水航道底部的间距，进而减少沉管对浅水航道水深的要求，大大减小浅水航道的开挖量，有效降低施工难度，减少工程造价，同时也减小对航道周边的环境的影响。

27、2.本发明所述的一种用于浅水航道大型构件的浮运方法，通过采用本发明所述的浮运装置来进行尺寸较大的沉管浮运，有效解决了在沉管通过浅水航道浮运时，由于浅水航道水深不足，往往要进行浅水航道的开挖，导致需进行大量水下土石方开挖，施工难度大、造价高的等问题，不仅节省了沉管的运输成本，也提高了沉管的运输效率。