[发明专利]适用箱体型端板的链斗式端板辅助下沉系统

说明书

本发明公开了适用箱体型端板的链斗式端板辅助下沉系统，属于水下施工技术领域，包括链式斗式泥土搬运系统、喷冲粉碎除泥系统和监控系统，链式斗式泥土搬运系统绕沉箱箱体两侧的端板一圈设置，喷冲粉碎除泥系统设置在沉箱箱体的顶部一侧，用于冲扫链式斗式泥土搬运系统中链条上的淤泥，监控系统设置在水面的甲板上，监控系统通过线缆与链式斗式泥土搬运系统、喷冲粉碎除泥系统连接。本发明的链斗式端板辅助下沉系统，采用液压驱动链轮并带动链条带动若干铲斗有效地将箱体内腔底部泥土装入铲斗后提升到泥面上使用高压水冲散移除，并在水下实施，有效地排除箱体内腔的泥土，减少箱体围体内侧阻力，有效减少下放过程中的总体阻力。

技术领域

本发明涉及水下施工技术领域，具体地说，本发明涉及一种适用箱体型端板的链斗式端板辅助下沉系统。

背景技术

当前对于大型单体钢结构沉箱体水下自重下沉作业通常使用以下方式，第一类为预挖式，将箱体下沉区域及周围预挖出较大的基坑，如抓斗挖泥船、绞吸船等；第二类为重力+喷冲式；第三类为重力+绞吸式；第四类为重力真空吸附式；但对于相对两个独立的相距较远的沉箱体连接形成一个连体的组合沉箱，并要求各沉箱相对位置精度非常高、沉放过程位置变化控制在一定的形变范围，同时要求两沉箱体之间泥土需要保持稳定而不被破坏独立选择其任一类都难以实现。箱体固定位置垂直下沉到水下泥面基线下一定深度需要克服一下难点：1、下放过程的整体姿态动态平衡，包括自重力、吊装不平衡力、箱体侧板外摩擦力、箱体侧板内档的摩擦力、各结构板材垂直向上的支撑力等，这些复合力的作用使得端板下沉中会产生扭曲、弯曲、垂直平行度、水平平行度。2、下放过程中需要保持箱体之间的泥土稳定，箱体内外侧的平衡，以便后续施工过程必要对箱体自身姿态的干扰。3、下放过程需要克服如1所述的摩擦力、浮力、竖向支撑力等综合作用才能下沉，往往沉箱内部形成墙体的泥墙与板材内摩擦阻力和结构件阻力很大无法使箱体下沉。

对于水下预挖坑基方式沉降坐底可利用抓斗船、绞吸船等进行预挖坑或沟，考虑到水流和坍塌的影响，为保证有效坐底面积和强度，坑基必须挖出比较宽大和一定的斜坡度，费时费力，施工复杂，成本高昂；对箱体之间的土体结构破坏较大，尤其在沉船整体打捞要求沉船支撑稳定的情况下不能使用，如在此基础上进行穿梁和梁体进行施工并需要泥土支撑更不可取。

对于水下沉箱体喷冲下沉，即在箱体投影水平面下部覆盖若干高压水喷嘴进行喷冲后靠箱体下沉，全覆盖需要较大的流量功率的多台水下设备和管路匹配，布置复杂，成本高，电缆电线多而可靠性差，并且还对箱体外侧的泥土造成破坏，对于沉船打捞要求土体稳定意义上实际上也是不可行的。

对于绞吸泵绞吸由于抽吸和绞伴泵安装位置相应固定有死角，不能全覆盖，要么装备数量非常多，系统非常复杂且可靠性差，另外对流动性差的粘土类很难抽吸，特别在水下存在异物较多的情况下容易堵塞、失效等现象，因此或需要绞吸、机械移动疏松、喷冲破土的多种组合效果较好，但机构复杂，成本较高，水下施工操作难度大、可靠性难以保证。

对于重力真空吸附式下沉，即在沉箱体除下部外上部封闭，将箱体内侧的泥土抽吸，并抽吸内腔泥沙形成一定真空，在自重作用和真空力的作用下下沉；但需要较大的作用面积，和结构强度要求较高，对箱体会产生较大变形影响，对箱体变形控制要求高的不能使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用箱体型端板的链斗式端板辅助下沉系统，该链斗式端板辅助下沉系统可以克服上述缺点。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：适用箱体型端板的链斗式端板辅助下沉系统，包括沉箱箱体，所述沉箱箱体由两侧的端板和中间的框架组成，还包括链式斗式泥土搬运系统、喷冲粉碎除泥系统和监控系统，所述链式斗式泥土搬运系统绕沉箱箱体两侧的端板一圈设置，所述喷冲粉碎除泥系统设置在沉箱箱体的顶部一侧，用于冲扫链式斗式泥土搬运系统中链条上的淤泥，所述监控系统设置在水面的甲板上，监控系统通过线缆与链式斗式泥土搬运系统、喷冲粉碎除泥系统连接。