【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及重力式码头沉箱填砂施工，具体为一种重力式码头沉箱填砂装置及其填砂方法。
技术介绍
1、由于重力式码头靠其自身重量维持稳定，因此对地基承载能力要求较高。重力式码头主体大部分采用沉箱墩式结构，在沉箱安装完成后需要对沉箱内部填石或填砂，保证沉箱有足够的自重维持自身稳定。目前，重力式码头沉箱填砂主要采用船载装载机或挖掘机填砂的工艺，其甲板驳靠岸由装载机填入砂料，装完后甲板驳移位至重力式码头沉箱一侧，由甲板驳上装载机或挖掘机将船上的砂料填入重力式码头沉箱。此工艺受海况影响大，需要多艘船舶流水作业，所需费用高，成本大。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种重力式码头沉箱填砂装置，以达到减小海况对沉箱填砂施工的限制，提高施工效率，降低施工成本的目的。
2、本专利技术所提供的重力式码头沉箱填砂装置，包括填砂管、进水管和砂水混合管，所述填砂管为漏斗状结构，填砂管的底部设置有填砂斜管，填砂管的下端设置在支撑架上；所述砂水混合管一侧边设置有进水管，砂水混合管另一侧边设置有出砂管，砂水混合管的上端通过填砂斜管连通填砂管；所述支撑架包括四个支撑杆，四个支撑杆的上端均与填砂管的下端焊接，左侧两个支撑杆的下端均通过固定杆与进水管焊接，右侧两个支撑杆的下端均通过固定杆与砂水混合管焊接。
3、进一步，所述填砂管的侧边还设置有辅助进水管。
4、进一步，所述砂水混合管和出砂管设置有阶梯状缓冲管。
5、进一步，所述进水管的后端设置有进水窄管，进水管通过
6、进一步，所述支撑架由槽钢焊接制成；所述填砂管的顶部进沙口为直径4m的圆柱形结构，距离填砂管顶部2m处的侧边与辅助进水管相连；所述辅助进水管为直径0.8m的钢管制成。
7、一种重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，包括以下步骤：
8、步骤1，制作重力式码头沉箱填砂装置：将重力式码头沉箱填砂装置结构在陆地加工厂加工制作完毕，再采用吊车将其吊放至指定区域，并将其调整位置固定好；
9、步骤2，将水泵、水带与步骤1的重力式码头沉箱填砂装置连接固定好，水泵入水口接入海水，并对其进行试运行，保证其运转正常；
10、步骤3，将出砂管的出砂口通过引导管输出端分别对准需填筑沉箱舱格；
11、步骤4，沉箱内填砂施工，砂料放置在场地的原料存储区，砂料通过装载机运输至填砂管，砂料通过自重与海水进行混合，通过水泵提供的水流运送至指定舱格；
12、步骤5，重复上述步骤3～4依次将所有的沉箱舱格填满，完成整个填砂作业。
13、进一步，所述步骤4，在装载机铲斗正式将砂料填入填砂管进行吹砂作业前，先进行吹水试验，调试进水窄管的水流速度为1500m3/h、调试辅助进水管的水流速度为250m3/h；吹水试验完成后，开始进行吹砂作业；砂料分为粗砂、细砂分别放置在场地的原料存储区，砂料通过现场装载机铲斗运输细沙至填砂管，保持进水窄管的水流速度为1500m3/h、调试辅助进水管的水流速度为250m3/h，细沙通过自重与海水进行混合，不断加大细沙与水的比例，使水砂混合初始流速控制在1700m3/h至1750m3/h，通过水砂混合流速输送至指定舱格中。
14、进一步，所述步骤5，当水砂混合流速稳定在约1700m3/h至1750m3/h范围内，通过装载机铲斗运输粗砂至填砂管，不断增加粗砂与水的比例，减少细砂与水比例，直至全部为粗砂与水的状态为止，同时保证水砂混合流速稳定在约1700m3/h至1750m3/h范围内，保持粗砂吹填施工；重复上述步骤3～4依次将本排沉箱舱格全部填满。
15、进一步，还包括以下步骤：
16、步骤6，停止用装载机运输粗砂至填砂管，停止水泵运转，调节增加出水管引导管带长度至第二排沉箱舱格，启动水泵，调试进水窄管的水流速度为1500m3/h、调试辅助进水管的水流速度为250m3/h，通过装载机运输细沙至填砂管，细沙通过自重与海水进行混合，不断加大细沙与水的比例，使水砂混合初始流速控制在约为1700m3/h至1750m3/h，通过水砂混合流速输送至指定舱格；
17、步骤7，增加粗砂与水的比例，减少细砂与水的比例，直至全部为粗砂为止，保持粗砂吹填施工；
18、步骤8，重复上述步骤6～7依次将全部沉箱舱格全部填满，完成整个填砂作业。
19、进一步，所述步骤7，当水砂混合流速稳定在1700m3/h至1750m3/h，通过装载机铲斗运输粗砂至填砂管，不断增加粗砂与水的比例，减少细砂与水的比例，直至全部为粗砂为止，同时保证水砂混合流速稳定在1700m3/h至1750m3/h范围内，保持粗砂吹填施工。
20、本专利技术的技术效果和优点：
21、(1)本专利技术无需采用船载装载机或挖掘机填砂，能够在沉箱填砂、长距离输沙范围内应用，以陆上填砂代替海上填砂，能够减小海况对沉箱填砂施工的限制，减少船舶的使用，提高施工效率，降低施工成本。
22、(2)本专利技术装置及填砂方法能够适用沉箱尺寸大，能够不受沉箱的高度影响进行施工，并可针对沉箱内砂料的规格进行调整选择，满足工程质量的需求，能够显著提升施工效率，降低安全风险，有效进行成品保护，降低施工成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种重力式码头沉箱填砂装置，包括填砂管(1)、进水管(2)和砂水混合管(3)，其特征是，所述填砂管(1)为漏斗状结构，填砂管(1)的底部设置有填砂斜管(11)，填砂管(1)的下端设置在支撑架(5)上；所述砂水混合管(3)一侧边设置有进水管(2)，砂水混合管(3)另一侧边设置有出砂管(4)，砂水混合管(3)的上端通过填砂斜管(11)连通填砂管(1)；所述支撑架(5)包括四个支撑杆(51)，四个支撑杆(51)的上端均与填砂管(1)的下端焊接，左侧两个支撑杆(51)的下端均通过固定杆(52)与进水管(2)焊接，右侧两个支撑杆(51)的下端均通过固定杆(52)与砂水混合管(3)焊接。
2.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述填砂管(1)的侧边还设置有辅助进水管(12)。
3.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述砂水混合管(3)和出砂管(4)设置有阶梯状缓冲管(31)。
4.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述进水管(2)的后端设置有进水窄管(21)，进水管(2)通过进水窄管(21)连
5.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述支撑架(5)由槽钢焊接制成；所述填砂管(1)的顶部进沙口为直径4m的圆柱形结构，距离填砂管(1)顶部2m处的侧边与辅助进水管(12)相连；所述辅助进水管(12)为直径0.8m的钢管制成。
6.根据权利要求1～5任一项所述的重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，其特征是，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，其特征是，所述步骤4，在装载机铲斗正式将砂料填入填砂管进行吹砂作业前，先进行吹水试验，调试进水窄管(21)的水流速度为1500m3/h、调试辅助进水管(12)的水流速度为250m3/h；吹水试验完成后，开始进行吹砂作业；砂料分为粗砂、细砂分别放置在场地的原料存储区，通过现场装载机铲斗运输细沙至填砂管1，保持进水窄管(21)的水流速度为1500m3/h、调试辅助进水管(12)的水流速度为250m3/h，细沙通过自重与海水进行混合，不断加大细沙与水的比例，使水砂混合初始流速控制在为1700m3/h至1750m3/h，通过水砂混合流速输送至指定舱格6中。
8.根据权利要求6所述的重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，其特征是，所述步骤5，当水砂混合流速稳定在1700m3/h至1750m3/h范围，通过装载机铲斗运输粗砂至填砂管，不断增加粗砂与水的比例，减少细砂与水比例，直至全部为粗砂与水的状态为止，同时保证水砂混合流速稳定在1700m3/h至1750m3/h范围内，保持粗砂吹填施工；重复上述步骤3～4依次将本排沉箱舱格全部填满。
9.根据权利要求6所述的重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，其特征是，还包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，其特征是，所述步骤7，当水砂混合流速稳定在1700m3/h至1750m3/h，通过装载机铲斗运输粗砂至填砂管，不断增加粗砂与水的比例，减少细砂与水的比例，直至全部为粗砂为止，同时保证水砂混合流速稳定在1700m3/h至1750m3/h范围内，保持粗砂吹填施工。
...【技术特征摘要】
1.一种重力式码头沉箱填砂装置，包括填砂管(1)、进水管(2)和砂水混合管(3)，其特征是，所述填砂管(1)为漏斗状结构，填砂管(1)的底部设置有填砂斜管(11)，填砂管(1)的下端设置在支撑架(5)上；所述砂水混合管(3)一侧边设置有进水管(2)，砂水混合管(3)另一侧边设置有出砂管(4)，砂水混合管(3)的上端通过填砂斜管(11)连通填砂管(1)；所述支撑架(5)包括四个支撑杆(51)，四个支撑杆(51)的上端均与填砂管(1)的下端焊接，左侧两个支撑杆(51)的下端均通过固定杆(52)与进水管(2)焊接，右侧两个支撑杆(51)的下端均通过固定杆(52)与砂水混合管(3)焊接。
2.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述填砂管(1)的侧边还设置有辅助进水管(12)。
3.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述砂水混合管(3)和出砂管(4)设置有阶梯状缓冲管(31)。
4.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述进水管(2)的后端设置有进水窄管(21)，进水管(2)通过进水窄管(21)连通砂水混合管(3)。
5.根据权利要求1所述的重力式码头沉箱填砂装置，其特征是，所述支撑架(5)由槽钢焊接制成；所述填砂管(1)的顶部进沙口为直径4m的圆柱形结构，距离填砂管(1)顶部2m处的侧边与辅助进水管(12)相连；所述辅助进水管(12)为直径0.8m的钢管制成。
6.根据权利要求1～5任一项所述的重力式码头沉箱填砂装置的填砂方法，其特征是，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐立山，王建军，杨洪武，吕鹏，焦伟，冯文豪，王立平，林强，庄皓博，
申请(专利权)人：山东港湾建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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