超大型构件的水上浮运方法技术

本发明专利技术涉及一种用于建造电站大坝和桥梁等超大型构件的水上浮运方法，所采用的方案为：检测航道，超大型构件箱型截面的纵梁和／或横梁形成密封舱室，利用超大型构件的纵、横梁的内腹板和底板结构形成充气气室，将充气气室与压缩空气气源连通，将超大型构件放置于水运航道，对充气气室进行充气，使其与水面之间形成气垫，超大型构件成浮升状态，以拖轮为动力，带动超大型构件进入水运航道进行水上浮运，其特征在于在超大型构件两侧纵梁的两端部设置相互独立的压载水舱，压载水舱与压载泵水系统相连通，以调整各压载水舱的压载水量。本发明专利技术对构件结构适应性强、水上运行时平衡调整性能好、调整简便，使超大型构件的整体浮运性能更趋完善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于建造电站大坝和桥梁等，具体涉及大坝升船机承船厢主纵梁整体水上浮运方法，是对现有水上浮运方法的进一步改进。
技术介绍
用于建造水电站大坝和桥梁的大型钢质构件，其特点之一是外型体积大、质量重，如用于水电站大坝的升船机承船厢，长达百余米、宽从十几米到二十几米，高达十米，重量可达几千吨；特点之二是构件纵梁及部分横梁截面为中空的箱型结构，并且具有底板以下外周边低的结构特征，构件大都为平直型。由于力学与平衡性能的要求，这类构件制造精度要求较高。为满足超大型构件的制造精度，通常需要在工厂制造基本成型，但成型后的超大型构件用现有的交通工具和条件无法运输。因此只能分散拆零，到施工现场再进行拼接成型，由于施工现场的设施条件有限，至使超大型构件的制造质量难以保证。随着上述这类大型工程的不断增多，上述矛盾也更加突出。为解决上述存在的问题，中国专利CN1792747A中公开了一种“”，该方法是利用超大型构件的结构特征，在构件下方设置若干充气气室，通过气室充气与水面间形成气垫使构件成浮升状态，然后进入水运航道进行水上浮运，该方法借助水路将超大型构件直接成型后运抵施工现场安装，从而解决了超大型构件浅水运输难题，同时大大减少了现场施工的工作量，保证了超大构件的制造精度。超大型构件水上运输的一个关键问题是要保持构件运行的平衡，以防气垫泄气和失效，该专利是通过对不同气室进行补充充气来进行构件浮运的平衡调整，而构件浮运的左右平衡是通过设置左右气室来调整，对于从结构上无纵向隔板形成左右气室的大型构件，存在浮运时左右横倾无法调整的问题，这不仅会大大增加浮运的难度，情况严重时将导致浮运的失败。而在大型构件上增设纵向隔板以形成左右气室既会在一定程度上损害构件的自身结构，也会大大增加构件制作和组装的成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种对构件结构适应性强、水上运行时平衡调整性能好、调整简便的，以使超大型构件的浮运性能更趋完善。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为检测航道，进行必要的疏浚，使水运航道达到该水域正常设定航道要求，超大型构件箱型截面的纵梁和/或横梁形成密封舱室，利用超大型构件的纵、横梁的内腹板和底(面)板结构形成若干四周与上面密闭，下面敞开的充气气室，将充气气室与压缩空气气源连通，将超大型构件放置于水运航道，充气气室朝向水面，与水面形成密封的腔室，对充气气室进行充气，使其与水面之间形成气垫，超大型构件成浮升状态，以拖轮为动力，带动超大型构件进入水运航道进行水上浮运，其不同之处在于在超大型构件两侧纵梁的两端部设置相互独立的压载水舱，压载水舱与压载泵水系统相连通，以调整各压载水舱的压载水量。按上述方案，所述的压载泵水系统设置在纵梁或横梁内，通过连接管路使压载水舱与浮运水面连通或相互连通；所述的压载泵水系统包括水泵、滤器、阀件和连接管路。按上述方案，在底板上面设置压缩空气气源，用于浮运时对充气气室气压的补充和调整。按上述方案，所述的充气气室沿构件的前后分隔为2～6个，各充气气室相互隔绝，且各充气气室均与压缩空气气源相通。按上述方案，在大型构件的底部用横向隔板结构，设置和分隔充气气室。在两侧纵梁的两端内用横隔板形成压载水舱。按上述方案，超大型构件浮运时的吃水范围为2.0～3.0米。本专利技术的有益效果在于1、利用构件自身的结构条件，构成多个气室，形成气垫浮运方式，这样不仅减小了构件的吃水深度，便于超大型构件在水浅的航道中运行，而且也减少了航运的阻力；2、在纵梁的两端部设置压载水舱，简单易行，使得超大型构件的纵倾和横倾易于控制和调整，这样不仅提高了超大型构件的浮运平衡性能，也增强了超大型构件浮运的稳定性；3、由于能够采用整件或大件的浮运方式，使得超大型构件能在工厂直接建造成型，运抵施工现场后即可吊接安装，这样不仅使超大型构件的制造精度高，成型质量好，而且大大减少了现场施工的工作量，也使现场施工更为简便，在保证较高精度工程施工质量的同时，也大大提高了超大型工程的施工工效；4、本专利技术使超大型构件的浮运性能更趋完善，气室无须左右分隔，使构件气室结构更为简化，还增加了首尾防撞安全浮运功能，可适于具有类似箱型截面结构的各种超大型构件的水上运输。附图说明图1为本专利技术一个实施例的俯视结构图。图2为图1中的A-A剖视图(旋转90度)。图3为本专利技术一个实施例的压载水舱布置示意图。图4为本专利技术一个实施例的各气室供气气源连接示意图。图5为本专利技术一个实施例的压载泵水系统连接示意图。具体实施例方式下面结合附图进一步说明本专利技术的实施例，为长江三峡升船机承船厢主纵梁构件整体浮运，一个长形的钢质焊接结构件，包括有两侧设置的箱形截面的主纵梁1，主纵梁的两端均封闭，构成密封舱室，在两主纵梁的两个端部设置有密闭的压载水舱，由此形成前后左右四个独立的压载水舱6，压载水舱与压载泵水系统相连通，用来调整浮体的横倾和纵倾。所述的压载泵水系统设置在箱形主纵梁和横梁内，通过连接管路使压载水舱与浮运水面连通；所述的压载泵水系统包括水泵12、滤器14、管路和阀件13。在两主纵梁之间中下部联接底板结构4，底板结构与主纵梁等长，纵贯整个承船厢，在底板的下面及主纵梁之间安设有横梁3，两端设有端横梁2，由此，在主纵梁、横梁的内腹板以及底板之间形成3个纵向分隔的充气气室5，各充气气室相互隔绝，仅下面一个面敞开。在底板结构的上面设置压缩空气气源，所述的压缩空气气源包括空压机7、控制阀组8、储气罐9、连接管路10和压力表11，储气罐通过连接管路与各充气气室连通，用于浮运时调整充气气室的气压，调整浮运构件的吃水和纵倾。本实施例的外型结构约为长132m，宽17.5m，高10m，设计浮运重量2000～4500吨。本专利技术浮运方案设计参数及运输方案优化设计的计算方法(参见图2)为在气垫条件下，设计参数由重力和浮力平衡方程实现。阿基米德定律修正为W=▿1+▿2=▿1+Σi=1nSi(T-ti)]]>式中W——浮运单元重量(有压载水时，包括压载水的重量)；1——两根主纵梁在吃水为T时的排水量；2——气体压力排开水的重量；T——外吃水；ti——气室的内吃水；Si——气室的水平面积； i——气室编号；n——气室个数。本专利技术使用运行过程为将升船机承船厢主纵梁构件整体放置于水运航道，充气气室朝向水面，与水面形成密封的腔室，对充气气室进行充气，使其与水面之间形成气垫，大型构件成浮升状态，充气气室充气浮运时构件的吃水深度为2.0-2.7m，符合本大型构件的浮运条件。同时调整纵向平衡，使浮体成浮升状态，通过压载水舱泵入一定量的水，将浮运构件的前后左右调整平衡，以拖轮为动力，带动浮运构件进入水运航道进行水上浮运。由于能够采用承船厢主纵梁构件整件浮运方式，使得升船机承船厢主纵梁能在工厂直接建造成型，底板等结构也能大部分成型，运抵施工现场后即可吊接安装，这样不仅使升船机承船厢的的制造精度高，成型质量好，而且大大减少了现场施工的工作量，也使现场施工更为简便，在保证较高精度工程施工质量的同时，也大大提高了超大型工程的施工工效。权利要求1.一种，包括检测航道，进行必要的疏浚，使水运航道达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大型构件的水上浮运方法，包括检测航道，进行必要的疏浚，使水运航道达到该水域正常设定航道要求，超大型构件箱型截面的纵梁和／或横梁形成密封舱室，利用超大型构件的纵、横梁的内腹板和底板结构形成若干四周与上面密闭，下面 敞开的充气气室，将充气气室与压缩空气气源连通，将超大型构件放置于水运航道，充气气室朝向水面，与水面形成密封的腔室，对充气气室进行充气，使其与水面之间形成气垫，超大型构件成浮升状态，　以拖轮为动力，带动超大型构 件进入水运航道进行水上浮运，其特征在于在超大型构件两侧纵梁的两端部设置相互独立的压载水舱，压载水舱与压载泵水系统相连通，以调整各压载水舱的压载水量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严俊，胡广宇，彭祖洋，
申请(专利权)人：国营武昌造船厂，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]