[发明专利]沉箱下水装置及方法

权利要求书

1.一种沉箱下水装置，其特征在于，包括直立在码头外侧水中底部封闭的船闸式筒形井，所述船闸式筒形井面对码头一侧和背离码头一侧分别设有进筒对开门和出筒对开门，进筒对开门的对接处和出筒对开门的对接处分别设有关门锁闭机构和对接门缝密封机构；船闸式筒形井上端内侧还设有沉箱进船闸式筒形井拖曳机构，船闸式筒形井靠近码头处设有进筒对开门启闭机构，、背离码头处外侧设有出筒对开门启闭机构；船闸式筒形井内设有沉箱支撑平台，所述沉箱支撑平台位于进筒对开门下侧，包括与多片桁架梁的上侧固定连接的上台面和多根垂直设置的的钢管，所述钢管上端与桁架梁下侧固定连接，钢管下端支撑在船闸式筒形井底板上；上台面的形状为半圆形且包容沉箱的底部；船闸式筒形井的外壁采用圆弧形钢板和圆弧形钢板内侧交错的加强型钢筋杆焊接而成，船闸式筒形井底板亦采用钢板和钢板下侧交错的加强型钢筋杆焊接而成，船闸式筒形井底板下侧支撑在水底的一层砂袋上。

2.如权利要求1所述的沉箱下水装置，其特征在于，所述进筒对开门和出筒对开门均为与船闸式筒形井相同圆弧半径的弧形对开门，均采用圆弧形钢板和圆弧形钢板内侧交错的加强型钢筋杆焊接而成；进筒对开门高度小于船闸式筒形井内高与沉箱支撑平台高度之差，出筒对开门高度与船闸式筒形井内高相等；进筒对开门非对接侧和出筒对开门非对接侧分别通过铰轴与各自对应位置的船闸式筒形井外壁铰接，进筒对开门开启后的宽度A1或出筒对开门开启后的宽度A2均大于沉箱长度B。

3.如权利要求2所述的沉箱下水装置，其特征在于，所述进筒对开门下侧高于码头平面，出筒对开门下侧高于船闸式筒形井底板上侧面。

4.如权利要求1所述的沉箱下水装置，其特征在于，码头前沿与船闸式筒形井的相邻处为内凹的圆弧形，所述内凹的圆弧形与船闸式筒形井外壁圆弧形吻合，进筒对开门下侧的船闸式筒形井外壁定位在所述内凹的圆弧形内。

5.如权利要求1所述的沉箱下水装置，其特征在于，所述关门锁闭机构包括千斤顶油缸、第一锁片、第二锁片和锁环，千斤顶油缸分别设置在靠近进筒对开门其中一扇门的对接边上端外侧，或靠近出筒对开门其中一扇门的对接边上端外侧，第一锁片中部的啮合齿齿尖向外地固定在一扇门的对接边上端外侧，锁环套在第一锁片上并与千斤顶油缸活塞杆前端固定连接；第二锁片中部的啮合齿齿槽向内地固定在进筒对开门另一扇门的对接边上端外侧，或出筒对开门另一扇门的对接边上端外侧；进筒对开门或出筒对开门闭合时，第一锁片中部的啮合齿齿尖和第二锁片中部的啮合齿齿槽啮合，锁环套在第一锁片中部和第二锁片前端上。

6.如权利要求1所述的沉箱下水装置，其特征在于，所述对接门缝密封机构包括P型橡胶止水条，所述P型橡胶止水条一端固定在进筒对开门一扇门的对接边内侧，或出筒对开门一扇门的对接边内侧；进筒对开门或出筒对开门闭合时，P型橡胶止水条另一端的P型头抵靠在进筒对开门另一扇门的对接边内侧，或出筒对开门另一扇门的对接边内侧。

7.如权利要求1所述的沉箱下水装置，其特征在于，所述沉箱进船闸式筒形井拖曳机构包括对称设置在船闸式筒形井外壁内侧上部的两台拖曳卷扬机，所述拖曳卷扬机底部固定在拖曳卷扬机支架上，所述拖曳卷扬机支架对称固定在船闸式筒形井外壁内侧上部，且位于出筒对开门的两侧；沉箱进船闸式筒形井时，两台拖曳进门卷扬机的钢丝绳成八字形，每根钢丝绳一端分别与沉箱纵向两端端面上部连接。

8.如权利要求1所述的沉箱下水装置，其特征在于，进筒对开门启闭机构和出筒对开门启闭机构均为一对启闭油缸，一对进筒对开门启闭油缸缸体一端分别与对称固定在码头上的第一支座铰接，一对进筒对开门启闭油缸活塞杆头部分别与固定在进筒对开门上端的第二支座铰接；一对出筒对开门启闭油缸缸体一端分别与对称固定在船闸式筒形井支撑平台上的第三支座铰接，一对进筒对开门启闭油缸活塞杆头部分别与固定在出筒对开门上端的第四支座铰接。

9.一种使用如权利要求1所述的沉箱下水装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)船闸式筒形井下水就位在码头前沿

在船坞或斜坡道上制作船闸式筒形井，确保进筒对开门和出筒对开门关闭后船闸式筒形井处于密封状态；船闸式筒形井下水后通过拖轮拖运到码头前沿，码头前沿水深须与船闸式筒形井吃水深度吻合，水底铺垫一层砂袋并找平；通过码头上的数台绞车拖曳船闸式筒形井，将船闸式筒形井的进筒对开门一侧定位在码头前沿内凹的圆弧形内，船闸式筒形井垂直支撑在一层砂袋上；

2)开启船闸式筒形井的进筒对开门

启动一对进筒对开门启闭油缸，进筒对开门启闭油缸活塞杆内缩，一对船闸式筒形井的进筒对开门完全开启；

3)沉箱陆运至码头前沿

在码头地面上铺设两条通向码头前沿船闸式筒形井的重载轨道，沉箱纵向两端下侧分别支撑在两列运载小车上，两列运载小车分别支撑在重载轨道上，通过船闸式筒形井外壁内侧上部的两台拖曳进门卷扬机拉动沉箱运输到码头前沿内凹的圆弧形处；

4)沉箱运至船闸式筒形井内

两台拖曳进门卷扬机成八字形设置的钢丝绳继续拉动沉箱纵向两端，将沉箱拉到船闸式筒形井内的沉箱支撑平台上；

5)关闭船闸式筒形井的进筒对开门

再次启动一对进筒对开门启闭油缸，进筒对开门启闭油缸活塞杆外移，完全关闭一对船闸式筒形井的进筒对开门；接着启动关门锁闭机构，千斤顶油缸活塞杆带着锁环在第一锁片上外移，锁环套在齿尖齿槽彼此啮合的第一锁片和第二锁片上，使得进筒对开门完全锁闭；P型橡胶止水条另一端的P型头抵靠在进筒对开门另一扇门的对接边内侧密封进筒对开门，使得上端敞开的船闸式筒形井其余部分完全密封。

6)沉箱在船闸式筒形井内移动

向船闸式筒形井内注水，直至沉箱在船闸式筒形井内浮起脱离沉箱支撑平台，两台拖曳进门卷扬机再次拖曳沉箱，使沉箱浮在沉箱支撑平台前侧的水中，并靠近出筒对开门；

7)沉箱离开船闸式筒形井

用水泵抽出船闸式筒形井内的存水，使得船闸式筒形井内水面与船闸式筒形井外水面相平，沉箱也随船闸式筒形井内水面下降而下降；先后启动关门锁闭机构和出筒对开门启闭油缸，千斤顶油缸活塞杆带着锁环在第一锁片上内缩，第一锁片和第二锁片解锁；一对出筒对开门启闭油缸活塞杆内缩，出筒对开门完全开启；位于出筒对开门外侧水面上的拖轮通过拖曳缆绳将沉箱拖出船闸式筒形井，完成沉箱下水并离开船闸式筒形井的全部过程。