古沉船置换支护装置和支护施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于考古挖掘和机械施工技术领域，公开了一种古沉船置换支护装置和支护施工方法，古沉船置换支护装置包括支护支撑框架平台、支护组件、支护布置监测系统以及支护施工决策和支持系统，支护组件的两端分别连接支护支撑框架平台和古沉船，以对古沉船的隔仓板和舷侧板进行支护保护；支护布置监测系统设有多个监测点，多个监测点分别布置在古沉船和支护支撑框架平台上，用以监测古沉船的形变以及支护支撑框架平台的应力应变；支护施工决策和支持系统被配置为修正和确定新的支护组件的数量和位置。本发明专利技术能够在发掘过程中逐步对古沉船进行精细化支护保护，将古沉船从海泥中置换出来，置换安全可靠，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
古沉船置换支护装置和支护施工方法


[0001]本专利技术涉及考古挖掘和机械施工
，尤其涉及一种古沉船置换支护装置和支护施工方法。

技术介绍

[0002]海底古沉船，可采用钢沉箱整体打捞。打捞出水后，船体及船载文物会被按原状固定在钢沉箱内，古沉船仍埋在切割出来的海底淤泥中，古沉船表面则覆盖厚淤泥。对于木质的古沉船，在把古沉船从淤泥中发掘出来的过程中，需要尽最大可能维持木质船体的原有形态，提高糟朽船体构件的强度，对船体进行支护加强，确保木质船体不发生收缩和变形。
[0003]由于古沉船长期在海水浸泡，具有独特的结构强度和材料特性，主要特征是结构腐化严重，剩余结构强度较小。其他领域如隧道、巷道等支护技术不能直接应用到古沉船置换支护保护。现有技术中尚无类似古沉船支护的经验可参考，因此，现阶段亟需针对整体打捞后古沉船发掘过程的古沉船置换支护系统及施工方法，确保古沉船保护发掘顺利完成。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种古沉船置换支护装置和支护施工方法，以解决木质古沉船的支护保护的问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]古沉船置换支护装置，包括：支护支撑框架平台、支护组件、支护布置监测系统以及支护施工决策和支持系统，在古沉船的发掘过程中逐层铺设所述支护支撑框架平台，所述支护组件的两端分别连接所述支护支撑框架平台和古沉船，以逐层对所述古沉船进行支护保护；所述支护布置监测系统设有多个监测点，多个所述监测点分别布置在所述古沉船和所述支护支撑框架平台上，用以在发掘过程中逐层监测所述古沉船的形变以及所述支护支撑框架平台的应力应变；所述支护施工决策和支持系统被配置为修正和确定发掘过程中所需支护支撑框架平台和支护组件的数量和位置。
[0007]可选地，所述支护支撑框架平台包括：
[0008]沉箱，所述沉箱包括侧板和底板，所述侧板绕所述底板周向围绕设置以形成顶端开口的箱型结构，打捞的古沉船位于所述沉箱内；
[0009]主网架，所述主网架包括多根支撑梁，多根所述支撑梁沿水平方向交叉铺设在所述沉箱内，所述支撑梁的两端分别固定于所述沉箱的侧板且所述支撑梁位于所述古沉船的上方；
[0010]竖向撑杆，所述竖向撑杆设有多个，多个所述竖向撑杆通过竖向连接卡码连接于所述支撑梁；
[0011]水平撑杆，包括纵向水平撑杆和横向水平撑杆，所述水平撑杆沿水平方向设于所述古沉船的舷侧板和所述沉箱的侧板之间，所述水平撑杆(4)连接于所述竖向撑杆。
[0012]可选地，所述支护组件包括：
[0013]隔仓板支护组件，所述隔仓板支护组件设有多个，多个所述隔仓板支护组件的一端固定于所述竖向撑杆，另一端能够支撑所述古沉船的隔仓板；
[0014]舷侧板支护组件，所述舷侧板支护组件设有多个，多个所述舷侧板支护组件的一端连接于所述水平撑杆，另一端能够支撑所述舷侧板，所述支护布置监测系统的多个所述监测点分别布置在所述隔仓板、所述舷侧板、所述主网架、所述竖向撑杆和所述水平撑杆上。
[0015]可选地，所述支撑梁为方管钢梁，所述支撑梁的外侧包覆有防腐层。
[0016]可选地，所述隔仓板支护组件包括：
[0017]第一撑板，所述第一撑板的一侧为柔性面，所述第一撑板的柔性面用于抵接支撑所述隔仓板，所述第一撑板的另一侧为刚性面，所述第一撑板的刚性面固定连接第一调节杆；
[0018]水平连接卡码，所述水平连接卡码具有相互异面垂直的第一通孔和第二通孔，所述第一调节杆和所述竖向撑杆能够分别穿设在所述第一通孔和所述第二通孔内并固定。
[0019]可选地，所述舷侧板支护组件包括：
[0020]第二撑板，所述第二撑板的一侧为柔性面，所述第二撑板的柔性面用于抵接支撑于所述舷侧板，所述第二撑板的另一侧为刚性面，所述第二撑板的刚性面上垂直设置螺杆；
[0021]第二调节杆，所述第二调节杆具有内螺纹孔，所述第二调节杆能够与所述螺杆背离所述第二撑板的一端螺纹连接，所述第二调节杆固定连接于所述竖向撑杆和/或所述水平撑杆。
[0022]可选地，所述支护布置监测系统包括：
[0023]全站仪，所述全站仪设有多个，多个所述全站仪间隔布置在所述沉箱外侧周围，所述全站仪的多个所述监测点布置在所述隔仓板和所述舷侧板上，用以接收所述古沉船的形变数据，所述全站仪的多个所述监测点的数量由所述支护施工决策和支持系统确定；
[0024]应力应变测量仪，所述应力应变测量仪的多个所述监测点布置在所述主网架、所述竖向撑杆和所述水平撑杆上用以接收应力应变数据；所述应力应变测量仪的多个所述监测点数量由所述支护施工决策和支持系统确定；
[0025]显示器，所述显示器电连接所述全站仪和所述应力应变测量仪以接收并显示所述形变数据和所述应力应变数据。
[0026]可选地，所述支护施工决策和支持系统包括：
[0027]支护参数显示仪，显示所述隔仓板支护组件和所述舷侧板支护组件的数量及具体位置；
[0028]支护安全计算模块，通讯连接所述全站仪和所述应力应变测量仪以接收发掘过程中不同阶段的所述形变数据和所述应力应变数据，通过把第n阶段监测数据与第n
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1阶段的监测数据进行对比，计算第n阶段需要增加的所述隔仓板支护组件和所述舷侧板支护组件的数量及具体位置，并发送支护指令；
[0029]支护施工决策和支持模块，根据所述支护指令，调整开挖方案和所述支护组件的数量和具体位置，实行差别修正，以确保开挖过程中所述应力应变数据与所述形变数据都处于预设的数据范围内。
[0030]可选地，所述竖向连接卡码包括：
[0031]上板和下板，所述上板和所述下板的两端分别设有安装孔，所述上板和所述下板分别设于所述支撑梁的上下两侧并夹设所述支撑梁，两个所述竖向撑杆能够分别穿设所述上板和所述下板上相对应位置的所述安装孔并固定；
[0032]连接件，所述连接件连接所述上板和下板。
[0033]本专利技术还提供一种古沉船置换支护施工方法，根据所述古沉船置换支护装置，所述古沉船置换支护施工方法包括如下步骤：
[0034]S0，支护施工决策和支持系统根据古沉船的结构建立的有限元模型并计算确定所述古沉船的初始开挖方案和支护参数，并储存；所述支护参数包括支护支撑框架平台的位置、支护组件的数量和位置，以及支护布置监测系统的监测点的位置；
[0035]S1，支护施工决策和支持系统根据所述支护布置监测系统对沉箱的监测结果，评估所述沉箱的结构强度是否满足支护支撑的需要，若不满足，则先加强所述沉箱的结构；
[0036]S2，在所述沉箱的顶端铺设主网架；
[0037]S3，逐层发掘所述古沉船的船体内部舱室，所述支护施工决策和支持系统根据支护布置监测系统对隔仓板的监测结果，评估所述隔仓板的强度，如果所述隔仓板需要支护，则安装竖向撑杆和隔仓板支护组件对所述隔仓板进行支护；
[0038]S4，逐层发掘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.古沉船置换支护装置，其特征在于，包括：支护支撑框架平台(200)、支护组件(300)、支护布置监测系统(400)以及支护施工决策和支持系统(500)，在古沉船(100)的发掘过程中逐层铺设所述支护支撑框架平台(200)，所述支护组件(300)的两端分别连接所述支护支撑框架平台(200)和古沉船(100)，以逐层对所述古沉船(100)进行支护保护；所述支护布置监测系统(400)设有多个监测点，多个所述监测点分别布置在所述古沉船(100)和所述支护支撑框架平台(200)上，用以在发掘过程中逐层监测所述古沉船(100)的形变以及所述支护支撑框架平台(200)的应力应变；所述支护施工决策和支持系统(500)被配置为修正和确定发掘过程中所需支护支撑框架平台(200)和支护组件(300)的数量和位置。2.根据权利要求1所述的古沉船置换支护装置，其特征在于，所述支护支撑框架平台(200)包括：沉箱(1)，所述沉箱(1)包括侧板(11)和底板(12)，所述侧板(11)绕所述底板(12)周向围绕设置以形成顶端开口的箱型结构，打捞的古沉船(100)位于所述沉箱(1)内；主网架(2)，所述主网架(2)包括多根支撑梁(21)，多根所述支撑梁(21)沿水平方向交叉铺设在所述沉箱(1)内，所述支撑梁(21)的两端分别固定于所述沉箱(1)的侧板(11)且所述支撑梁(21)位于所述古沉船(100)的上方；竖向撑杆(3)，所述竖向撑杆(3)设有多个，多个所述竖向撑杆(3)通过竖向连接卡码(31)连接于所述支撑梁(21)；水平撑杆(5)，包括纵向水平撑杆和横向水平撑杆，所述水平撑杆(5)沿水平方向设于所述古沉船(100)的舷侧板(102)和所述沉箱(1)的侧板(11)之间，所述水平撑杆(5)连接于所述竖向撑杆(3)。3.根据权利要求2所述的古沉船置换支护装置，其特征在于，所述支护组件(300)包括：隔仓板支护组件(4)，所述隔仓板支护组件(4)设有多个，多个所述隔仓板支护组件(4)的一端固定于所述竖向撑杆(3)，另一端能够支撑所述古沉船(100)的隔仓板(101)；舷侧板支护组件(6)，所述舷侧板支护组件(6)设有多个，多个所述舷侧板支护组件(6)的一端连接于所述水平撑杆(5)，另一端能够支撑所述舷侧板(102)，所述支护布置监测系统(400)的多个所述监测点分别布置在所述隔仓板(101)、所述舷侧板(102)、所述主网架(2)、所述竖向撑杆(3)和所述水平撑杆(5)上。4.根据权利要求2所述的古沉船置换支护装置，其特征在于，所述支撑梁(21)为方管钢梁，所述支撑梁(21)的外侧包覆有防腐层。5.根据权利要求3所述的古沉船置换支护装置，其特征在于，所述隔仓板支护组件(4)包括：第一撑板(41)，所述第一撑板(41)的一侧为柔性面，所述第一撑板(41)的柔性面用于抵接支撑所述隔仓板(101)，所述第一撑板(41)的另一侧为刚性面，所述第一撑板(41)的刚性面固定连接第一调节杆(43)；水平连接卡码(42)，所述水平连接卡码(42)具有相互异面垂直的第一通孔(421)和第二通孔(422)，所述第一调节杆(43)和所述竖向撑杆(3)能够分别穿设在所述第一通孔(421)和所述第二通孔(422)内并固定。6.根据权利要求3所述的古沉船置换支护装置，其特征在于，所述舷侧板支护组件(6)包括：
第二撑板(61)，所述第二撑板(61)的一侧为柔性面，所述第二撑板(61)的柔性面用于抵接支撑于所述舷侧板(102)，所述第二撑板(61)的另一侧为刚性面，所述第二撑板(61)的刚性面上垂直设置螺杆(63)；第二调节杆(62)，所述第二调节杆(62)具有内螺纹孔，所述第二调节杆(62)能够与所述螺杆(63)背离所述第二撑板(61)的一端螺纹连接，所述第二调节杆(62)固定连接于所述竖向撑杆(3)和/或所述水平撑杆(5)。7.根据权利要求3所述的古沉船置换支护装置，其特征在于，所述支护布置监测系统(400)包括：全站仪(401)，所述全站仪(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，胡方，黄贤俊，王阳刚，陈晓明，李汪讳，吴雄祥，王桐，万兵，余乐，潘博玑，刘骐，赖彬彬，
申请(专利权)人：交通运输部广州打捞局，
类型：发明
国别省市：