防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法及空箱充填结构技术

本发明专利技术公开了一种防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法及空箱充填结构，由预定数量的空箱体拼装连接成分别与待填深水区和浅水区相适的深水箱组和浅水区箱组，并在相应的空箱腔室中放置配重，以使深水箱组和浅水箱组可下沉至分别与深水区和浅水区底壁相抵触，从而将整个沉坞坑充填且空箱组部分出露，可在沉坞坑闲置期间阻挡或大幅减少泥沙落入沉坞坑，进而防止沉坞坑淤积变浅；需要使用沉坞坑时，取出空箱体腔室内的配重，使箱体上浮并将箱体移离沉坞坑，即可让浮船坞下沉至所需深度，以进行船舶制造、维修和检修工作；无须对沉坞坑进行清淤操作，从而节约相应的清淤成本和时间，减少清淤带来的污染，大幅降低沉坞坑的运营成本。

Method and structure of empty box filling for preventing shallow siltation of sinking dock pit

The invention discloses an empty box filling method and a empty box filling structure for preventing shallow deposition of sinking dock pits. A predetermined number of empty boxes are assembled and connected with deepwater tank group and shallow water tank group suitable for the Deepwater and shallow water areas to be filled respectively, and a counterweight is placed in the corresponding empty box chamber so that the Deepwater tank group and shallow water tank group can sink to the bottom wall of the Deepwater and shallow water areas respectively. In order to fill the whole caisson pit and expose part of the empty box group, the sediment can be blocked or reduced greatly during the idle period of the caisson pit, thus preventing the caisson pit from silting and shallowing; when the caisson pit is needed, the weight of the empty box chamber can be taken out, the box can float and the box can be moved away from the caisson pit, so that the floating dock can sink to the required depth for ship manufacture and maintenance. Repair and overhaul work; no silt removal operation is needed for the sinking pit, thus saving the corresponding cost and time of silt removal, reducing the pollution caused by silt removal, and greatly reducing the operation cost of the sinking pit.

【技术实现步骤摘要】
防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法及空箱充填结构
本专利技术涉及港口工程、造船工程、船舶检修维护工程、船舶打捞和运输工程等
，特别涉及一种防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法及空箱充填结构。
技术介绍
沉坞坑是指江河湖海中由于水深不够，通过挖深河床或海床所形成的深坑，该深坑用于让浮船坞（浮船坞，简称浮坞，是一种主要用于修、造船的工程船舶，还可用于打捞沉船，运送深水船舶通过浅水的航道等）能下沉到必要的深度，以进行船舶制造、维修和检修工作，在其余时间内则闲置无用。图1为一种典型沉坞坑的断面示意图，在其长度和宽度方向上，包括位于中间且底壁平坦的深水区101和位于四周边缘且底壁呈斜面或弧面的浅水过渡区102；深水区101为沉坞坑100的主要作业区。从深水区到天然河床或海床，采用分段缓坡形式，逐渐过渡，由此形成浅水过渡区，以减少泥沙塌落或淤积。沉坞坑也可以采用竖井式或U型等型式。在沉坞坑深水区或浅水区闲置期内，由于沉坞坑很深，其附近的泥、土或沙，会在河道内水流、海域海流或者海浪或、风暴潮等动力的作用下向沉坞坑的深水区移动，并不再回到浅水区，最终造成沉坞坑的淤积变浅。即便在沉坞坑工作期间，浅水过渡区的部分区域也处于空置状态，该区容易形成淤积变浅，并直接影响深水区的水深。一般而言，沉坞坑内淤积的泥沙主要来源于两个方面，一方面是沉坞坑周围泥沙或土体在水动力或者自身重量作用下向沉坞坑深水区方向滑动而造成淤积；另一方面是海水中漂浮的泥沙随水流飘到沉坞坑上方后，因水动力减弱而下沉造成淤积。沉坞坑一般以建设在海域居多，由于海域波浪和风暴潮挟带的能量非常强大，能带动的泥沙量很大，所以特别是在遇到台风的时候，很容易造成沉坞坑淤积，专业上称为骤淤。沉坞坑淤积变浅后，对其功能和作用影响很大，浮船坞会因此无法下沉到指定的深度，进而无法进行船舶的制造、维修和检修工作。为此，需对变浅的沉坞坑进行清理。但沉坞坑一般很深，淤积的泥沙很难被清理，相应的清淤工程成本很高、耗费时间且存在环境污染问题。沿海地区每年都有数次台风，给沉坞坑带来极大的淤积变浅风险，在无防止淤积措施的情况下，沉坞坑每年的疏浚或维护性泥沙清理费用极高，给沉坞坑所有者增加极大的经营和管理成本。简而言之，常规的沉坞坑清淤采用疏浚法，存在诸如增加水体污染、施工成本高、疏浚土处置难和存放难等不足之处。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法及空箱充填结构，旨在防止沉坞坑淤积变浅。为实现上述目的，本专利技术提出一种防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，包括如下步骤：S1、在水面位于沉坞坑的深水区上方的区域铺设第一层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，所述箱体内部中空形成腔室，箱体的箱壁开设连通腔室的通孔，腔室充水后可浮于水面，第一层空箱组的竖向投影面积或范围与深水区的底壁面积或范围相适；S2、在第一层空箱组上铺设第二层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，第一层空箱组在第二层空箱组的重力作用下，可下沉预定深度；S3、按步骤S2重复操作至深水区上方的空箱组的总高度与深水区的深度相适，或者空箱组总高度略大于沉坞坑的深度，形成深水箱组，经通孔向箱体的腔室放置配重以使深水箱组下沉至与深水区底壁抵触，完成深水区的深水箱组的充填操作；充填后箱体组高度与沉坞坑高度相适，或者略大于该高度；S4、在沉坞坑的长度和宽度方向上将深水区四周的浅水区划分成至少一个浅水待填区域，在水面位于最靠近深水区的浅水待填区域的上方参照步骤S1至S3的方式操作，完成该浅水待填区域的浅水箱组充填操作；S5、在沉坞坑的长度和宽度方向上，以深水区为参照，由近至远的顺序，按步骤S4操作，完成浅水区所有浅水待填区域的浅水箱组充填操作，最终完成防止沉坞坑淤积变浅的空箱组充填工作；充填后箱体组高度与沉坞坑深度相适，或者略大于该深度。本专利技术还提出一种防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填结构，包括用于充填深水区的深水箱组和位于深水区四周并用于充填浅水区的浅水箱组。所述深水箱组和浅水箱组均包括至少一层空箱组，每层空箱组均由相应数量的箱体拼装连接而成，所述箱体内部中空形成腔室，箱体的箱壁开设连通腔室的通孔，至少部分箱体的腔室内放置有配重，以使深水箱组和浅水箱组可下沉至分别与深水区和浅水区的底壁相抵触。本专利技术还提出另一种防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，包括如下步骤：A、在水面位于沉坞坑的深水区或浅水区闲置区域的上方铺设第一层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，所述箱体内部中空形成腔室，箱体的箱壁开设通连腔室的通孔，腔室充水后可浮于水面，第一层空箱组的竖向投影面积与深水区或浅水区闲置区域的面积相适；B、在第一层空箱组上铺设第二层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，第一层空箱组在第二层空箱组的重力作用下，可下沉预定深度；C、按步骤B重复操作至深水区或浅水区闲置区域上方的空箱组的总高度与深水区或浅水区闲置区域的深度相适，或者空箱组总高度略大于深水区或浅水区闲置区域的深度，形成深水箱组或浅水箱组，经通孔向箱体的腔室放置配重以使深水箱组或浅水箱组沉至与深水区或浅水区闲置区域底壁抵触，完成深水区或浅水区闲置区域的深水箱组或浅水箱组的充填操作，最终完成防止深水区或浅水区闲置区域淤积变浅的空箱充填工作。本专利技术技术方案由预定数量的空箱体拼装连接成分别与深水区和浅水区底边界相适的深水箱组和浅水区箱组，并在相应的空箱的腔室中放置配重，以使深水箱组和浅水箱组可下沉至分别与深水区和浅水区的底壁相抵触，从而将整个沉坞坑充填且空箱组部分出露，由此可在沉坞坑全部或部分闲置期间阻挡或大幅度减少泥沙落入沉坞坑（特别是落入深水区），进而防止沉坞坑淤积变浅。需要使用沉坞坑时，先取出箱体腔室内的配重，以使箱体自动上浮并将箱体组移离沉坞坑工作空间，即可让浮船坞下沉至所需深度，以进行船舶制造、维修和检修工作，而无须对沉坞坑进行高难度的清淤操作，从而节约相应的清淤成本和清淤时间，可大幅降低沉坞坑所有者的经营和管理成本，还可减少清淤疏浚带来的水体污染和环境恶化。移离沉坞坑的箱体则可存放至指定的位置，以在沉坞坑下次闲置时，再次充填沉坞坑。因此本专利技术具有施工便捷、造价便宜、环保节能和可循环使用等特点。附图说明图1为沉坞坑的断面示意图；图2为单个箱体的立体示意图；图3为水平相邻和上下相邻的箱体之间的拼接关系示意图；图4为沉坞坑部分长度范围内充填箱体组后的立体示意图；图5至9为沉坞坑深水区箱体组充填过程的示意图；图10为沉坞坑深水区完成深水箱组充填操作后的示意图；图11至14为沉坞坑浅水区箱体组充填过程的示意图；图15为完成整个沉坞坑箱体充填后的示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在水面位于沉坞坑的深水区上方的区域铺设第一层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，所述箱体内部中空形成腔室，箱体的箱壁开设通连腔室的通孔，腔室充水后可浮于水面，第一层空箱组的竖向投影面积与深水区的底壁面积相适；S2、在第一层空箱组上铺设第二层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，第一层空箱组在第二层空箱组的重力作用下，可下沉预定深度；S3、按步骤S2重复操作至深水区上方的空箱组的总高度与深水区的沉坞坑深度相适，或者空箱组总高度略大于沉坞坑的深度，形成深水箱组，经通孔向箱体的腔室放置配重以使深水箱组下沉至与深水区底壁抵触，完成深水区的深水箱组的充填操作；S4、在沉坞坑的长度和宽度方向上将深水区四周的浅水区均划分成至少一个浅水待填区域，在水面位于最靠近深水区的浅水待填区域的上方参照步骤S1至S3的方式操作，完成该浅水待填区域的浅水箱组充填操作；S5、在沉坞坑的长度和宽度方向上，以深水区为参照，由近至远的顺序，按步骤S4操作，完成浅水区所有浅水待填区域的浅水箱组充填操作，最终完成防止整个沉坞坑淤积变浅的空箱充填工作。

【技术特征摘要】
1.防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在水面位于沉坞坑的深水区上方的区域铺设第一层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，所述箱体内部中空形成腔室，箱体的箱壁开设通连腔室的通孔，腔室充水后可浮于水面，第一层空箱组的竖向投影面积与深水区的底壁面积相适；S2、在第一层空箱组上铺设第二层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组，第一层空箱组在第二层空箱组的重力作用下，可下沉预定深度；S3、按步骤S2重复操作至深水区上方的空箱组的总高度与深水区的沉坞坑深度相适，或者空箱组总高度略大于沉坞坑的深度，形成深水箱组，经通孔向箱体的腔室放置配重以使深水箱组下沉至与深水区底壁抵触，完成深水区的深水箱组的充填操作；S4、在沉坞坑的长度和宽度方向上将深水区四周的浅水区均划分成至少一个浅水待填区域，在水面位于最靠近深水区的浅水待填区域的上方参照步骤S1至S3的方式操作，完成该浅水待填区域的浅水箱组充填操作；S5、在沉坞坑的长度和宽度方向上，以深水区为参照，由近至远的顺序，按步骤S4操作，完成浅水区所有浅水待填区域的浅水箱组充填操作，最终完成防止整个沉坞坑淤积变浅的空箱充填工作。2.如权利要求1所述的防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，其特征在于：箱体材料的密度略小于沉坞坑所在水体的密度。3.如权利要求2所述的防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，其特征在于：箱体采用塑料或者木制成。4.如权利要求1所述的防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，其特征在于：在步骤S1中，在水面位于沉坞坑的深水区上方的区域铺设第一层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组的操作中，包括通过插榫和插槽的配合将水平相邻的箱体进行拼装连接的过程。5.如权利要求1所述的防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，在第一层空箱组上铺设第二层由预定数量的箱体拼装连接而成的空箱组的步骤S2中，还包括将上下相邻的箱体进行拼装连接的过程。6.如权利要求5所述的防止沉坞坑淤积变浅的空箱充填方法，其特征在于：将上下相邻的箱体通过插榫和插槽的配...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诚，刘晓建，梁燕，王其松，彭石，侯堋，王世俊，朱小伟，王建平，陈奕芬，黄勇，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44