專利名稱：一種在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁的運(yùn)輸?shù)跹b施工領(lǐng)域，具體涉及一種在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法。
背景技術(shù)：
強(qiáng)潮涌海域所建的公路橋梁，其主航道橋多采用的鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式，單個(gè)節(jié)段重量一般多達(dá)數(shù)百噸，鋼箱梁分段的數(shù)量可達(dá)數(shù)百個(gè)。橋梁進(jìn)行施工時(shí)，由于鋼箱梁分段無(wú)法通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行架設(shè)，因此強(qiáng)潮涌海域的鋼箱梁分段在架設(shè)時(shí)一般采用頂推架設(shè)施工方案；鋼箱梁分段架設(shè)時(shí)，需搭設(shè)長(zhǎng)度數(shù)公里的頂推施工平臺(tái)，配備大量的頂推施工設(shè)備。搭設(shè)施工平臺(tái)和配備頂推施工設(shè)備需要大量的人力資源和物力資源，不僅耗費(fèi)了巨額的資金，施工成本較高，而且延長(zhǎng)了橋梁的施工周期?；谏鲜鲈?，人們想到了通過(guò)船舶運(yùn)輸鋼箱梁分段來(lái)完成鋼箱梁的架設(shè)；但是，強(qiáng)潮涌海域的河床寬淺，潮涌較急，強(qiáng)潮涌海域受潮汐作用的影響，漲潮和落潮時(shí)水流的流路會(huì)發(fā)生分歧。一直以來(lái)，僅有小噸位的漁船在強(qiáng)潮涌海域中進(jìn)行作業(yè)，裝載有鋼箱梁的大型運(yùn)輸船舶難以強(qiáng)潮涌海域中航行和定位。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，本發(fā)明所需的人力資源和物力資源均較少，不僅運(yùn)輸成本和施工成本較低，而且縮短了橋梁的施工周期。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，包括以下步驟A、根據(jù)強(qiáng)潮涌海域每個(gè)時(shí)間段不同的水流速度和水位深度，預(yù)先設(shè)定出連續(xù)的第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段；所述強(qiáng)潮涌海域在第一時(shí)間段以內(nèi)的水位深度大于4. 5m，所述強(qiáng)潮涌海域在第二時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于O. 8m/s,所述強(qiáng)潮涌海域在第三時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于4. 4m/s ;B、在所述第一時(shí)間段以內(nèi)，將裝有鋼箱梁的船舶從錨地航行至強(qiáng)潮涌海域中的指定位置；C、在所述第二時(shí)間段以內(nèi)，對(duì)所述船舶進(jìn)行定位，將所述船舶上的鋼箱梁進(jìn)行吊裝作業(yè)；D、在所述第三時(shí)間段以內(nèi)，將所述船舶從指定位置航行至安全海域。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟A中的第一時(shí)間段在120分鐘以內(nèi)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟A中的第二時(shí)間段為45分鐘 120分鐘。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟A中的第三時(shí)間段在120分鐘以內(nèi)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟B之前還包括以下步驟在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位，測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度、水流速度和水流方向；在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位，測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度；在第一時(shí)間段以內(nèi)，將配載有600t至700t載荷的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述測(cè)量艇的型深小于3m、吃水深度小于1. 5m。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述將測(cè)量艇從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位的定位時(shí)間至少為50分鐘。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位的定位時(shí)間至少為60分鐘。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將配載有600t至700t載荷的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置的航次至少為六次。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟B中所述的船舶配備有絞錨艇和拖輪，步驟B中的船舶采用甲板駁船，其有效載貨長(zhǎng)度大于60m、寬度大于13m、型深小于4m、滿載吃水深度小于3m、載重量大于SOOt ;所述絞錨艇的型深小于3m、吃水深度小于1. 5m ;所述拖輪的型深小于4m、吃水深度小于3m、輸出功率大于lOOOkw。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明能夠在強(qiáng)潮涌海域中將裝有鋼箱梁的船舶運(yùn)輸至航道橋施工時(shí)所需的位置，鋼箱梁在船舶上進(jìn)行吊裝架設(shè)，與現(xiàn)有技術(shù)中頂推架設(shè)的鋼箱梁相比，本發(fā)明在運(yùn)輸和吊裝鋼箱梁的過(guò)程中，所需的人力資源和物力資源均較少，運(yùn)輸鋼箱梁的運(yùn)輸成本較低，吊裝架設(shè)鋼箱梁所需的施工成本較低。本發(fā)明能夠通過(guò)多艘船舶同時(shí)運(yùn)輸和吊裝鋼箱梁，鋼箱梁的架設(shè)時(shí)間較快，進(jìn)而縮短了航道橋的施工周期。附圖標(biāo)記

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例中的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，包括以下步驟S1:對(duì)需建設(shè)航道橋的強(qiáng)潮涌海域的水文變化規(guī)律進(jìn)行研究，根據(jù)強(qiáng)潮涌海域每個(gè)時(shí)間段不同的水流速度和水位深度，預(yù)先設(shè)定出連續(xù)的第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段。強(qiáng)潮涌海域在第一時(shí)間段以內(nèi)的平均水流速度為2. 5m/s，水位深度大于4. 5m ;強(qiáng)潮涌海域在第二時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于O. 8m/s，強(qiáng)潮涌海域在第三時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于4. 4m/sο強(qiáng)潮涌海域在第一時(shí)間段以內(nèi)的水流速度為2. 5m/s，水位深度大于4. 5m，滿足船舶航行的要求，為了保證船舶航行至強(qiáng)潮涌海域中的指定位置具有足夠的時(shí)間，第一時(shí)間段的時(shí)間在120分鐘以內(nèi)。強(qiáng)潮涌海域在第二時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于O. 8m/s，滿足船舶定位的要求，為了保證船舶上的鋼箱梁具有足夠的吊裝作業(yè)時(shí)間，第二時(shí)間段的時(shí)間為45分鐘 120分鐘。強(qiáng)潮涌海域在第三時(shí)間段以內(nèi)的水流速度最大為4. 4m/s，滿足船舶航行(撤離)的要求。為了保證船舶能夠安全的撤離至安全海域，第三時(shí)間段的時(shí)間在120分鐘以內(nèi)。
S2:進(jìn)行適航試驗(yàn)，保證船舶在強(qiáng)潮涌海域中能夠順利的運(yùn)輸鋼箱梁。適航試驗(yàn)時(shí)，在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇從錨地航行至指定位置進(jìn)行定位，測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中，測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度、水流速度和水流方向。為了提高測(cè)量艇測(cè)得強(qiáng)潮涌海域的水位深度的精確度，測(cè)量艇從錨地航行至指定位置進(jìn)行定位的定位時(shí)間至少為50分鐘。測(cè)量艇的型深小于3m、吃水深度小于1. 5m,比較安全。在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至指定位置進(jìn)行定位，測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中再次測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度，進(jìn)一步確定強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度。為了提高測(cè)量艇測(cè)得的強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度的精確度，測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至指定位置進(jìn)行定位的定位時(shí)間至少為60分鐘。在第一時(shí)間段以內(nèi)，將配載有600t至700t載荷的船舶從錨地航行至指定位置進(jìn)行定位，確認(rèn)船舶航行的安全。為了最大化的保證船舶的安全，配載有600t至700t載荷的船舶從錨地航行至指定位置的航次至少為六次。S3:在第一時(shí)間段以內(nèi)，將裝有鋼箱梁的船舶從錨地航行至強(qiáng)潮涌海域中的指定位置；S4:在第二時(shí)間段以內(nèi)，對(duì)裝有鋼箱梁的船舶進(jìn)行定位，將所述船舶上的鋼箱梁進(jìn)行吊裝作業(yè)；S5 :在第三時(shí)間段以內(nèi)，將鋼箱梁吊裝后的船舶從指定位置航行(撤離)至安全海域。船舶優(yōu)選為甲板駁船，其航行范圍滿足內(nèi)河運(yùn)輸與近海運(yùn)輸?shù)幕緱l件；船舶的有效載貨長(zhǎng)度大于60m、寬度大于13m、型深小于4m、滿載吃水深度小于3m、載重量大于800t，船舶能夠一次性運(yùn)輸重量較重的鋼箱梁。船舶在整個(gè)航行過(guò)程中均配備有絞錨艇和拖輪，絞錨艇能夠在水文條件較差時(shí)，輔助船舶在指定位置進(jìn)行定位，為了保證絞錨艇使用的安全，絞錨艇的型深小于3m、吃水深度小于1.5m。拖輪能夠在船舶發(fā)生突發(fā)故障(例如船舶出現(xiàn)機(jī)械故障失去動(dòng)力、水位下降使得致船舶擱淺、定位吊裝鋼箱梁時(shí)發(fā)生走錨失控)時(shí)將船舶拖出危險(xiǎn)海域。為了保證拖輪使用的安全，并且能夠順利拖走船舶，拖輪的型深小于4m、吃水深度小于3m，輸出功率大于IOOOkw0船舶在整個(gè)航行過(guò)程中，如果風(fēng)力超過(guò)蒲氏6級(jí)、并且強(qiáng)潮涌海域中的浪高達(dá)到
2.5m以上，船舶應(yīng)立即返回錨地，以保證安全。船舶定位至撤離期間，全程處于備車狀態(tài)，防止出現(xiàn)走錨現(xiàn)象，避免安全事故的發(fā)生。船舶發(fā)生主機(jī)故障導(dǎo)致操作失靈時(shí)，應(yīng)調(diào)動(dòng)拖輪將船舶拖至安全海域檢修。下面，通過(guò)一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明。對(duì)浙江省錢塘江尖山河口段海域(強(qiáng)潮涌海域)的水文變化規(guī)律進(jìn)行研究，得出河口段海域在非潮汐時(shí)期，平均水深為Im 2m、并且局部區(qū)域有露灘現(xiàn)象，此時(shí)間段以內(nèi)的水文條件無(wú)法滿足船舶的航行要求，船舶無(wú)法航行至指定位置。河口段海域漲潮時(shí),最大漲潮流速可達(dá)6. 65m/s,最大潮差可達(dá)8. 59m,漲潮持續(xù)的時(shí)間為208分鐘 296分鐘，漲潮120分鐘以后，海域水深為4. 5m,平均水流流速為2. 5m/s，滿足船舶的航行要求。由于河口段海域漲潮至高平潮之間的時(shí)間為240分鐘，船舶由錨地航行至指定位置所需的時(shí)間一般為100分鐘，因此，船舶能夠在漲潮120分鐘以后、高平潮來(lái)臨之前從錨地航行至指定位置。河口段海域高平潮持續(xù)時(shí)間一般為45分鐘 120分鐘，期間平均水流流速小于
0.8 m/s，滿足船舶的定位要求，因此，此時(shí)間段以內(nèi)，船舶能夠進(jìn)行定位，船舶上的鋼箱梁能夠進(jìn)行吊裝作業(yè)。河口段海域落潮時(shí)間為449分鐘 519分鐘，期間水流流速逐漸增大,最大水流流速為4. 40m/s，滿足船舶的撤離要求，因此，船舶能夠在落潮時(shí)間段以內(nèi)從河口段海域內(nèi)撤離。由于落潮的時(shí)間越長(zhǎng)，水位深度越前，因此船舶撤離至安全區(qū)域的時(shí)間越早越好。根據(jù)河口段海域的水文變化規(guī)律，得出第一次時(shí)間段為100分鐘，第二時(shí)間段為45分鐘 120分鐘，第三時(shí)間段為120分鐘。根據(jù)得出的時(shí)間段進(jìn)行適航試驗(yàn)，在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇從錨地航行至橋址區(qū)域(指定位置)進(jìn)行定位，定位時(shí)間為50分鐘。測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中測(cè)量河口段海域的水位深度、水流速度和水流方向。測(cè)量艇的型深為2m、吃水深度為1. 2m。在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至橋址區(qū)域進(jìn)行定位，定位時(shí)間為60分鐘。測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中再次測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度，進(jìn)一步確定強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度。船舶為甲板駁船，其有效載貨長(zhǎng)度為70m、寬度為16m、型深為3m、滿載吃水深度為2m、載重量為900t。在第一時(shí)間段以內(nèi)，將配載有600t至700t載荷的船舶，分六個(gè)航次，從錨地航行至橋址區(qū)域不同的定位吊裝點(diǎn)進(jìn)行定位，確認(rèn)船舶航行的安全。適航試驗(yàn)完成后，在第一時(shí)間段以內(nèi)，將裝有鋼箱梁的船舶從錨地航行至河口段海域中的橋址區(qū)域在第二時(shí)間段以內(nèi)，對(duì)裝有鋼箱梁的船舶進(jìn)行定位，將船舶上的鋼箱梁進(jìn)行吊裝作業(yè)；在第三時(shí)間段以內(nèi)，將鋼箱梁吊裝后的船舶從橋址區(qū)域撤離至安全海域。船舶在整個(gè)航行過(guò)程中均配備有絞錨艇和拖輪，絞錨艇的型深為2m、吃水深度為
1.3m。拖輪的型深為3m、吃水深度為2m，輸出功率為1200kw。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于包括以下步驟A、根據(jù)強(qiáng)潮涌海域每個(gè)時(shí)間段不同的水流速度和水位深度，預(yù)先設(shè)定出連續(xù)的第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段；所述強(qiáng)潮涌海域在第一時(shí)間段以內(nèi)的水位深度大于4.5m，所述強(qiáng)潮涌海域在第二時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于O. 8m/s，所述強(qiáng)潮涌海域在第三時(shí)間段以內(nèi)的水流速度小于4. 4m/s ；B、在所述第一時(shí)間段以內(nèi)，將裝有鋼箱梁的船舶從錨地航行至強(qiáng)潮涌海域中的指定位置；C、在所述第二時(shí)間段以內(nèi)，對(duì)所述船舶進(jìn)行定位，將所述船舶上的鋼箱梁進(jìn)行吊裝作業(yè)；D、在所述第三時(shí)間段以內(nèi)，將所述船舶從指定位置航行至安全海域。
2.如權(quán)利要求1所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于步驟A中的第一時(shí)間段在120分鐘以內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于步驟A中的第二時(shí)間段為45分鐘 120分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于步驟A中的第三時(shí)間段在120分鐘以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于，步驟B之前還包括以下步驟在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位，測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度、水流速度和水流方向；在第一時(shí)間段以內(nèi)，將測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位，測(cè)量艇在航行和定位的過(guò)程中測(cè)量強(qiáng)潮涌海域的水位深度和水流速度；在第一時(shí)間段以內(nèi)，將配載有600t至700t載荷的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位。
6.如權(quán)利要求5所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于所述測(cè)量艇的型深小于3m、吃水深度小于1. 5m。
7.如權(quán)利要求5所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于所述將測(cè)量艇從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位的定位時(shí)間至少為50分鐘。
8.如權(quán)利要求5所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于將測(cè)量艇和空載的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置進(jìn)行定位的定位時(shí)間至少為60分鐘。
9.如權(quán)利要求5所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于將配載有600t至700t載荷的船舶從錨地航行至步驟B中的指定位置的航次至少為六次。
10.如權(quán)利要求1所述的在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法，其特征在于步驟B中所述的船舶配備有絞錨艇和拖輪，步驟B中的船舶采用甲板駁船，其有效載貨長(zhǎng)度大于60m、寬度大于13m、型深小于4m、滿載吃水深度小于3m、載重量大于SOOt ;所述絞錨艇的型深小于3m、吃水深度小于1. 5m ;所述拖輪的型深小于4m、吃水深度小于3m、輸出功率大于 IOOOkw0
全文摘要
本發(fā)明涉及大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁的運(yùn)輸?shù)跹b施工領(lǐng)域，具體涉及一種在強(qiáng)潮涌海域上的水路運(yùn)輸架設(shè)鋼箱梁的方法。它包括如下步驟預(yù)先設(shè)定出連續(xù)的第一時(shí)間段、第二時(shí)間段和第三時(shí)間段；強(qiáng)潮涌海域在第一時(shí)間段內(nèi)的水位深度大于4.5m，強(qiáng)潮涌海域在第二時(shí)間段內(nèi)的水流速度小于0.8m/s，強(qiáng)潮涌海域在第三時(shí)間段內(nèi)的水流速度小于4.4m/s；在第一時(shí)間段內(nèi)，將裝有鋼箱梁的船舶從錨地航行至強(qiáng)潮涌海域中的指定位置；在第二時(shí)間段內(nèi)，對(duì)船舶進(jìn)行定位，將船舶上的鋼箱梁進(jìn)行吊裝作業(yè)；在第三時(shí)間段內(nèi)，將船舶從指定位置航行至安全海域。本發(fā)明所需的人力資源和物力資源均較少，不僅運(yùn)輸成本和施工成本較低，而且縮短了航道橋的施工周期。
文檔編號(hào)E01D21/00GK103061266SQ201310010008
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者伍鯤鵬, 蔡峰, 吳濤, 李國(guó)瑞, 李立明, 阮家順 申請(qǐng)人:武船重型工程股份有限公司