[发明专利]一种装沙箱体深水围堰系统

摘要

本发明公开一种装沙箱体深水围堰系统，它由箱体围堰子系统、承重架吊装子系统、电器控制子系统、深水围堰施工子系统四部分组成。箱体围堰子系统包括装沙箱体、吊装孔定位装置、引绳及牵引装置、进沙排沙排水孔、堆箱墙体拉绳装置。吊装子系统包括吊装承重架装置、电磁锁及吊盘装置、施工摄像装置。深水围堰施工子系统包括箱体装沙排沙方法、电磁锁定位吊装方法、导位引绳定位吊装堆箱方法、底层基础箱体堆放及堆箱墙体堆放方法、堆箱墙体缆绳牵引加固方法。本发明的深水围堰系统结构牢固，采用半自动化施工方便快捷，装沙箱体能拆除重复利用，用沙子和废旧集装箱能节约巨量的石料和钢材，具有节省资源、设备、劳力的优势，使工程造价极为低廉。

主权项

1.一种装沙箱体深水围堰系统由箱体围堰子系统、承重架吊装子系统、电器控制子系统、深水围堰施工子系统四部分组成，其特征在于：所述箱体围堰子系统包括装沙箱体(2)、吊装孔定位装置(3)、引绳及牵引装置(4)、进沙排沙排水孔(5)、堆箱墙体拉绳装置(6)；所述承重架吊装子系统包括吊装承重架装置(7)、电磁锁及吊盘装置(8)、施工摄像装置(9)；所述电器控制子系统包括电脑控制器(10)、吊装架上下升降机构(11)、吊装架水平位移机构(12)、传感器装置(13)、施工视频显示器(14)、施工信息显示器(15)、施工分析记录器(16)、施工语音提示器(17)、声光警报器(18)、操作控制按钮装置(19)；所述深水围堰施工子系统包括箱体装沙排沙方法、电磁锁定位吊装方法、导位引绳定位吊装堆箱方法、底层基础箱体堆放及堆箱墙体堆放方法、堆箱墙体缆绳牵引加固方法；1） 所述装沙箱体(2)用于在围堰中形成深水墙体，它是标准尺寸的长方形集装箱体，包括扁孔角件(21)、上部长边钢梁(22)、下部长边钢梁(23)、短边钢梁(24)、箱体加固拉撑装置(25)；所述的加固拉撑装置(25)是设置在装沙箱体内部的多根加固支撑体，用于加固装沙箱体(2)提高承载能力；所述吊装孔定位装置(3)设置在装沙箱体(2)上部长边钢梁(22)和下部长边钢梁(23)两端扁孔角件(21)的位置，用于装沙箱体的承重定位吊装，它包括下部加固板(31)、下凸块螺栓(32)、定位孔环(33)、拉撑杆(34)、上部吊装板(35)、上凸块螺栓(36)、吊装孔环(37)、吊装承重杆(38)、限位弯板(39)； 所述的引绳及牵引装置(4)用于上下装沙箱体通过导位引绳进行吊装定位以及堆箱墙体通过拉绳钢缆进行整体加固，它包括定位弯板(41)、引绳环孔(42)、导位引绳(43)、脱绳器具(44)、重力脱钩孔套(450)，所述定位弯板(41)设置在装沙箱体两条长边钢梁(22)的中部两侧，在定位弯板(41)上设有两个引绳环孔(42)，导位引绳(43)通过脱绳器具(44)固定在引绳环孔(42)上，所述的定位弯板(41)还具有上下装沙箱体定位吊装的限位功能；所述进沙排沙排水孔(5)包括进沙排沙孔(51)和排水滤网孔(52)，所述进沙排沙孔(51)为装沙箱体顶部的开口圆孔，通过进沙排沙孔内插入喷沙管或抽沙管能将沙子或沙浆装入或排出装沙箱体，所述的排水滤网孔(52)为装沙箱体侧面下部的开口滤网孔，能将装沙箱体内沙子中的积水排出箱体；所述堆箱墙体拉绳装置(6)包括堰外钢桩(61)、堰内钢桩(62)、外钢桩拉绳(63)、顶端拉绳(64)、内钢桩拉绳(65)、堆箱墙体外拉绳(66)、堆箱顶拉绳(67)、堆箱墙体内拉绳(68)、拉绳收紧器(69)，通过堆箱墙体拉绳装置(6)实现用拉绳钢缆对堆箱墙体的牵引加固；2）所述电磁锁及吊盘装置(8)包括电动涡轮吊盘(80)、吊装电磁锁(81)、电磁锁分支电缆(82)、电缆总线(83)、电缆分线盒(84)、牵引电磁锁(88)、钢索电缆(89)，所述吊装电磁锁(81)有四个，分别固定在吊装承重架(71)四角部位长边钢梁的两端，所述电缆分线盒(84)固定在吊装承重架(71)的中部位置，所述电缆总线(83)的一端通过电缆分线盒(84)分别连接出4根电磁锁分支电缆(82)与吊装电磁锁(81)电性连接，电缆总线(83)的另一端与电脑控制器(10)相连接；所述吊装承重架装置(7)包括吊装承重架(71)、吊装架钢缆(72)，所述吊装承重架(71)由两条长边钢梁和两条短边钢梁组成的长方形的钢粱框架，框架中部有多根加固钢梁，所述吊装架钢缆(72)由固定在电动涡轮吊盘(80)和吊装承重架(71)之间的4根四角钢缆和一根中心钢缆组成； 所述施工摄像装置(9)包括强光摄像装置(90)和监控摄像装置(94)，所述强光摄像装置(90)有4组，分别固定在4个吊装电磁锁的上部位置，它能监控吊装承重架(71)和吊装电磁锁(81)与装沙箱体(2)之间的定位和移动，强光摄像装置(90)包括防水摄像机(91)、强光照射灯(92)、摄像小电缆(93)，所述电缆总线(83)通过电缆分线盒(84)分别连接出4根摄像小电缆(93)与防水摄像机(91)和强光照射灯(92)电性连接；所述监控摄像装置(94)包括环境摄像机(95)、监控分支电缆(96)、摄像分线盒(97)、监控总线电缆(98)，环境摄像机(95)有多组，分别安装在电动涡轮吊盘(80)上部的吊装臂架上或装沙箱体(2)的吊装货舱部位，便于吊装施工的准确定位和监控；所述电动涡轮吊盘(80)连接着电缆线，此电缆线通过电缆分线盒(84)与电缆总线(83)连接，电动涡轮吊盘(80)的吊盘通电后能360度的微调转动并牵引着吊装承重架(71)水平转动，用于调整吊装承重架(71)在吊装施工中的准确位置；3）所述的深水围堰施工子系统的具体技术是：对装沙箱体(2)的箱体内进行装沙和对箱体内进行排沙有两种方法，第一种方法是用喷沙机管口对准进沙排沙孔(51)向装沙箱体内喷入沙子或沙浆直到装沙箱体内装满沙子，第二种方法是用抽沙机管口伸入进沙排沙孔内从装沙箱体内抽出沙子或沙浆直到装沙箱体内的沙子被排空，排水滤网孔(52)能将装沙箱体内多余的积水通过滤网排出箱体外；所述电磁锁定位吊装方法的具体技术，它在于，在装沙箱体(2)的上部四角位于长边钢梁(22)的两端设有的四个吊装孔环(37)和吊装承重杆(38)，在吊装承重架(71)的两根长边钢梁的两端设有四个吊装电磁锁(81)和施工摄像装置(9)，由于四个吊装电磁锁(81)位置与四个吊装孔环(37)或吊装承重杆(38)结构位置的设计保持一致，通过施工摄像装置(9)的视频引导，当吊装承重架(71)落在装沙箱体(2)上部时，吊装电磁锁刚好准确的落在吊装孔环(37)或吊装承重杆(38)的位置，此时操作控制按钮装置(19)使吊装电磁锁(81)的承重锁杆锁定在吊装孔环(37)孔环内或吊装承重杆(38)的内部，完成吊装承重架装置(7)与装沙箱体(2)之间的电磁锁定位吊装的半自动化锁定，然后开始进行装沙箱体吊装的围堰施工，通过施工摄像装置(9)的视频引导，当吊装的装沙箱体(2)在水下准确的落在下层装沙箱体(2)的堆箱墙体上部时，放松吊装架钢缆(72)，操作控制按钮装置(19)使吊装电磁锁(81)的承重锁杆收缩并释放吊装孔环(37)或吊装承重杆(38)，完成吊装承重架装置(7)与装沙箱体(2)之间的分离，使吊装承重架装置(7)脱离装沙箱体(2)后再去做下一次的吊装沙箱体(2)的工作；所述的导位引绳定位吊装堆箱方法的具体技术，它在于，预先在下层装沙箱体(2)两侧的引绳环孔(42)上固定两组脱绳器具(44)，从两组脱绳器具(44)上连接两根导位引绳(43)拉出水面，在上层装沙箱体(2)入水时将两根导位引绳穿在上层装沙箱体(2)底边箱角位置的定位环孔(33)中，两根导位引绳(43)再穿过重力脱钩孔套(450)在水面上牵引拉直，吊装施工使上层装沙箱体与底层装沙箱体距离很近时，继续拉直两根导位引绳(43)，使上层装沙箱体(2)箱角位置的定位环孔(33)沿着两根导位引绳(43)被整体导向，调正对齐了上层装沙箱体(2)与下层装沙箱体(2)之间的相对位置，此时，上层装沙箱体重压在到下层两个装沙箱体(2)的结合部位，完成了堆箱墙体上下装沙箱体(2)的垂直堆箱的精确定位，最后使用脱绳器具(44)将导位引绳(43)从两侧的引绳环孔(42)上分离，对导位引绳(43)进行收回；所述底层基础箱体堆放及堆箱墙体堆放方法其具体操作在于，首先将最底层装沙箱体与水底基础面进行调平堆放，底层基础箱体依次为4列+3列+2列结构各堆高两层的方式进行底层基础堆箱墙体的地基的摆放，然后进行单列堆箱墙体垂直错位式箱体堆高多层直至到水面高度，垂直错位式堆高就是每个上层箱体垂直重压在两个下层装沙箱体的中间部位依次砌墙方式摆放；所述的堆箱墙体缆绳牵引加固方法的具体技术，它在于，当装沙箱体(2)的堆箱墙体堆放到达水面高度后，使用两种缆绳加固堆箱墙体的措施，第一种措施是：从一底层基础箱体的中部两边的引绳环孔(42)上分别牵引出堆箱墙体外拉绳(66)、堆箱顶拉绳(67)、堆箱墙体内拉绳(68)的3条拉绳钢缆，然后从垂直高度方向上锁紧两个拉绳收紧器(69)，将所有垂直高度方向上的堆箱墙体用3条拉绳钢缆通过引绳环孔(42)进行整体牵引加固；第二种措施是：从堰外钢桩(61)和堰内钢桩(62)分别牵引出外钢桩拉绳(63)、顶端拉绳(64)、内钢桩拉绳(65)的3条拉绳钢缆，然后从垂直高度方向上锁紧两个拉绳收紧器(69)，将所有垂直高度方向上的堆箱墙体用3条拉绳钢缆通过引绳环孔(42)进行整体牵引加固。