CN112832290B - 一种用于沉管预制及出运的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉管施工领域，特别是一种用于沉管预制及出运的施工方法，包含以下步骤：在河道中沉管安装位置附近的区域搭设用于预制沉管的升降平台系统；在所述升降平台上预制所述沉管；下降所述升降平台，使所述沉管下降入水；将所述沉管浮运至所述沉管安装位置。本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，用于预制沉管的升降平台在河道内，大大减少预制沉管造成的占地，也不用基坑支护及防渗处理，大大节约了前期成本，进而降低了整个沉管预制施工的成本，而且预制位置位于沉管安装位置附近的区域，大大减少了对航道进行疏浚的工程量，也大大降低了对应的施工费用。

Description

一种用于沉管预制及出运的施工方法

技术领域

本发明涉及沉管施工领域，特别是一种用于沉管预制及出运的施工方法。

背景技术

目前内河沉管隧道的预制方法主要有固定干坞法（开挖基坑，坑内进行沉管预制，预制完成后拆除坞门放水）、工厂法（建设陆上预制工厂）及移动干坞法（直接在半潜驳上进行预制）。

对于干坞法，干坞选址的地质条件需较好，即地基具有足够的承载力，边坡条件较好，基坑抗渗效果较好，用于基坑支护及防渗处理的费用较高。对于沉管隧道规模并不大，预制沉管数量并不算多的工程；干坞法需要占用大面积的陆地而增加高额的征地费用，而且当中的大型临建设施在项目完工后大部分不能回收利用，造成资源浪费。

工厂法前期投入太大，尤显其不经济性。移动干坞法虽无需占用大量陆地，但是沉管预制尺寸受半潜驳尺寸及承载能力限制，而且制作半潜驳的费用昂贵，其租赁费用也不菲；另外，在内河中存在着或多或少的桥梁，其通航净空及宽度并常常不能满足半潜驳的通航要求，难以调遣半潜驳；再者，普通河道的航道等级通常偏低，往往无法满足半潜驳的通航要求，需对航道进行疏浚，增加额外的费用。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在目前内河沉管隧道的预制方法中，干坞法和工厂法前期费用较高，且普通河道的航道等级通常偏低，往往无法满足半潜驳的通航要求的问题，提供一种用于沉管预制及出运的施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于沉管预制及出运的施工方法，包含以下步骤：

S1.在河道中沉管安装位置附近的区域搭设用于预制沉管的升降平台系统，所述升降平台系统包括升降平台；

S2.在所述升降平台上预制所述沉管；

S3.下降所述升降平台，使所述沉管下降入水；

S4.将所述沉管浮运至所述沉管安装位置。

本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，在施工时，在河道中沉管安装位置附近的区域搭设升降平台系统，并在所述升降平台上预制所述沉管；待沉管预制好后，达到下水要求，则通过升降平台使所述沉管下降入水，整个过程，用于预制沉管的升降平台在河道内，大大减少预制沉管造成的占地，也不用基坑支护及防渗处理，大大节约了前期成本，进而降低了整个沉管预制施工的成本，而且预制位置位于沉管安装位置附近的区域，大大减少了对航道进行疏浚的工程量，也大大降低了对应的施工费用。

优选地，步骤S4中，在所述沉管移出所述升降平台后，恢复所述升降平台至初始高度。

优选地，所述升降平台系统包括均设置于所述升降平台两侧的导向装置、固定平台和提升系统，所述提升系统能够带动所述升降平台与所述导向装置竖向滑动配合，所述导向装置的下部用于伸入水下的河床内，所述固定平台下方连接有用于支撑所述固定平台的支撑桩，所述支撑桩的下部用于伸入水下的河床内。

在施工时，在河道中沉管安装位置附近的区域搭设本方案所述的升降平台系统，并在所述升降平台上预制所述沉管；待沉管预制好后，达到下水要求，则通过提升系统能够带动所述升降平台与所述导向装置竖向滑动配合，使所述沉管下降入水，整个过程，用于预制沉管的升降平台在河道内，大大减少预制沉管造成的占地，也不用基坑支护及防渗处理，大大节约了前期成本，进而降低了整个沉管预制施工的成本。

优选地，所述提升系统带动所述升降平台相对于所述导向装置分段升降。

优选地，所述提升系统包括液压提升器伸缩油缸，所述液压提升器伸缩油缸的上方设置有上锚具，所述液压提升器伸缩油缸的下方设置有下锚具，所述升降平台相对于所述导向装置分段升降步骤具体如下：

A1.打开下锚具，闭合并锁紧上锚具，驱动油缸向上伸缸

A2.待油缸向上伸缸，油缸活塞达最大行程后，闭合并锁紧下锚具

A3.打开上锚具，回缩油缸，活塞恢复至初始行程

A4.闭合并锁紧上锚具

A5.重复步骤A1-A4，完成多次分段提升操作，最终完成所述升降平台的提升。优选地，所述固定平台和所述升降平台之间设置有锁紧组件，当进行步骤S2时，所述锁紧组件用于所述固定平台与所述升降平台通过所述锁紧组件相对固定。

优选地，所述升降平台上方设置有门吊起重机械，所述门吊起重机械两侧的立柱分别设置于对应侧的所述固定平台上。

优选地，所述升降平台底部设置有辅助支撑梁，所述辅助支撑梁与所述升降平台之间设置有顶升装置二，至少一个所述顶升装置二支撑所述升降平台的中部，所述辅助支撑梁的两端分别与对应侧的所述导向装置可拆卸地连接。

升降平台底部设置有辅助支撑梁，辅助支撑梁与所述升降平台之间设置有顶升装置二用于辅助支撑升降平台，在使用过程中，如果所述升降平台中部的挠度超差，则利用至少一个所述顶升装置二顶升所述升降平台的中部，使得所述升降平台中部的挠度达到施工要求，该方案不用整体增加升降平台厚度，只需要在升降平台下方设置辅助梁和顶升装置二，来支撑升降平台中部挠度超差的位置，即可解决升降平台中部挠度超差的问题，其成本相对于整体增加升降平台厚度方案来说更低，而且在后期随着上部沉管重量增大，可以实时调节顶升装置二，来保证在整个预制过程中，升降平台中部的挠度均达到施工要求。

优选地，所述升降平台顶部设置有用于预制沉管的底模，所述升降平台上的两侧均设置有支撑装置，两侧所支撑装置之间设置有顶升装置一，所述顶升装置一设置于所述升降平台上，所述支撑装置和所述顶升装置一均位于所述底模的下方，且均支撑所述底模。

升降平台上的两侧均设置有支撑装置，用于支撑底模的两侧，两侧所述支撑装置之间设置有顶升装置一，来支撑底模的中部区域，即与两侧所述支撑装置之间对应的底模的区域，在使用过程中，如果所述底模中部的挠度超差，则利用至少一个所述顶升装置一顶升所述底模的中部，使得所述底模中部的挠度达到施工要求，该方案不用整体增加升降平台厚度，只需要在底模底部设置顶升装置一，即可解决底模中部挠度超差的问题，其成本相对于整体增加升降平台厚度方案来说更低，而且在后期随着上部沉管重量增大，可以实时调节顶升装置一，来保证在整个预制过程中，底模中部的挠度均达到施工要求。

优选地，所述升降平台底部设置有应力张拉装置，所述应力张拉装置包括液压油缸和钢绞线，所述液压油缸设置在所述升降平台的底部，所述钢绞线与所述液压油缸的底部连接，所述钢绞线被配置为：为所述液压油缸提供向上的支撑力。

液压油缸设置在升降平台的底部与升降平台抵接，钢绞线与液压油缸连接且钢绞线为液压油缸提供向上的支撑力，钢绞线固定住后，工作人员能够利用自动传感系统或者根据挠度传感器监控值来伸长液压油缸从而抵制升降平台由于沉管重量增加而产生的挠度，保证了升降平台的可靠性和稳定性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，在施工时，在河道中沉管安装位置附近的区域搭设升降平台系统，并在所述升降平台上预制所述沉管；待沉管预制好后，达到下水要求，则通过升降平台使所述沉管下降入水，整个过程，用于预制沉管的升降平台在河道内，大大减少预制沉管造成的占地，也不用基坑支护及防渗处理，大大节约了前期成本，进而降低了整个沉管预制施工的成本，而且预制位置位于沉管安装位置附近的区域，大大减少了对航道进行疏浚的工程量，也大大降低了对应的施工费用。

2、本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，在施工时，在河道中沉管安装位置附近的区域搭设本方案所述的升降平台系统，并在所述升降平台上预制所述沉管；待沉管预制好后，达到下水要求，则通过提升系统能够带动所述升降平台与所述导向装置竖向滑动配合，使所述沉管下降入水，整个过程，用于预制沉管的升降平台在河道内，大大减少预制沉管造成的占地，也不用基坑支护及防渗处理，大大节约了前期成本，进而降低了整个沉管预制施工的成本。

3、本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，升降平台底部设置有辅助支撑梁，辅助支撑梁与所述升降平台之间设置有顶升装置二用于辅助支撑升降平台，在使用过程中，如果所述升降平台中部的挠度超差，则利用至少一个所述顶升装置二顶升所述升降平台的中部，使得所述升降平台中部的挠度达到施工要求，该方案不用整体增加升降平台厚度，只需要在升降平台下方设置辅助梁和顶升装置二，来支撑升降平台中部挠度超差的位置，即可解决升降平台中部挠度超差的问题，其成本相对于整体增加升降平台厚度方案来说更低，而且在后期随着上部沉管重量增大，可以实时调节顶升装置二，来保证在整个预制过程中，升降平台中部的挠度均达到施工要求。

4、本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，升降平台上的两侧均设置有支撑装置，用于支撑底模的两侧，两侧所述支撑装置之间设置有顶升装置一，来支撑底模的中部区域，即与两侧所述支撑装置之间对应的底模的区域，在使用过程中，如果所述底模中部的挠度超差，则利用至少一个所述顶升装置一顶升所述底模的中部，使得所述底模中部的挠度达到施工要求，该方案不用整体增加升降平台厚度，只需要在底模底部设置顶升装置一，即可解决底模中部挠度超差的问题，其成本相对于整体增加升降平台厚度方案来说更低，而且在后期随着上部沉管重量增大，可以实时调节顶升装置一，来保证在整个预制过程中，底模中部的挠度均达到施工要求。

5、本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，液压油缸设置在升降平台的底部与升降平台抵接，钢绞线与液压油缸连接且钢绞线为液压油缸提供向上的支撑力，钢绞线固定住后，工作人员能够利用自动传感系统或者根据挠度传感器监控值来伸长液压油缸从而抵制升降平台由于沉管重量增加而产生的挠度，保证了升降平台的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本发明的升降平台系统在河道内的布置示意图。

图2是本发明的升降平台系统的结构俯视示意图。

图3是本发明的升降平台系统的结构主视示意图。

图4是本发明的导向装置与导向轮的配合示意图。

图5是本发明的提升系统安装位置示意图。

图6是本发明所述的升降平台与固定平台的配合示意图（设置有应力张拉装置）。

图7是本发明所述的升降平台与固定平台的配合示意图（设置有应力张拉装置，且包含第三滑轮）。

图8是本发明所述的升降平台与固定平台的配合示意图（设置有辅助支撑梁）。

图9是本发明所述的升降平台与固定平台的配合示意图（设置有支撑装置）。

图10是本发明的横向钢管一、横向钢管二和螺杆的配合截面放大示意图。

图标：1-升降平台；11-横向钢管二；12-顶升装置一；13-支撑装置；14-辅助支撑梁；141-顶升装置二；15-凹槽；16-浮撑装置；17-导向轮；18-第一滑轮；2-固定平台；21-横向钢管一；22-螺杆；23-第二滑轮；3-桩基础；31-导向装置；311-牛腿；32-支撑桩；33-钢管桩；4-应力张拉装置；41-液压油缸；42-钢绞线；43-液压提升器；44-第三滑轮；5-沉管；51-底模；6-河道；61-河道岸线；62-沉管安装位置；7-栈桥；8-门吊起重机械；9-提升系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-5所示，本实施例所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，包含以下步骤：

步骤1：勘察施工环境条件：

如果原河道6水深不足以满足安装驳船浮运沉管5时的吃水深度，需对沉管5浮运航道进行疏浚，满足其基本吃水深度。

步骤2：在河道6中沉管安装位置62附近的区域搭设用于预制沉管5的升降平台系统，所述预制平台包括升降平台1：

为了缩短浮运距离、减少沉管5转运作业的航道疏浚量，在沉管安装位置62附近搭设升降平台1，平台与河道岸线61外侧的陆地通过栈桥7连接。为了提高机械设备利用率，提高施工进度，可设置至少两套沉管5施工平台，至少两条生产施工线(例如#1和#2)互不干扰，可同步进行预制和沉管5沉放。

该升降平台系统主要由固定平台2、升降平台1、栈桥7、桩基础3、门吊系统8、提升系统9等几大部件构成。

具体地，升降平台系统包括用于预制沉管5的升降平台1，所述升降平台1两侧设置有导向装置31和提升系统9，所述提升系统9能够带动所述升降平台1与所述导向装置31竖向滑动配合，所述导向装置31的下部用于伸入水下的河床内；所述升降平台1两侧还设置有固定平台2，所述固定平台2下方连接有用于支撑所述固定平台2的支撑桩32，所述支撑桩32的下部用于伸入水下的河床内。所述导向装置31与所述固定平台2支撑连接；所述升降平台1上方设置有门吊起重机械8，所述门吊起重机械8两侧的立柱分别设置于对应侧的所述固定平台2上，至少两个所述支撑桩32位于同一所述立柱的下方，门吊起重机械8用于吊运钢筋、转运拼装模板；还包括用于连通所述固定平台2与岸边陆地的栈桥7，所述栈桥7底部设置有钢管桩33。

本申请所述的一种用于沉管预制的升降平台系统，在施工时，在河道6中沉管安装位置62附近的区域搭设本方案所述的升降平台系统，并在所述升降平台1上预制所述沉管5；待沉管5预制好后，达到下水要求，则通过提升系统9能够带动所述升降平台1与所述导向装置31竖向滑动配合，使所述沉管5下降入水，整个过程，用于预制沉管5的升降平台1在河道内，大大减少预制沉管5造成的占地，也不用基坑支护及防渗处理，大大节约了前期成本，进而降低了整个沉管5预制施工的成本。

所述升降平台1两侧的所述固定平台2均设置有导轨，所有所述导轨平行设置，所述门吊起重机械8与所述导轨滑动配合，至少有两个所述支撑桩32沿所述导轨布置，且设置于所述导轨的下方。

优选地，所述固定平台2和所述升降平台1之间设置有锁紧组件，所述锁紧组件用于所述固定平台2与所述升降平台1相对固定，在预制沉管5时，锁紧组件能够使得固定平台2和升降平台1固结为一个整体，升降平台1在水平面内受到约束，不发生相对晃动。

具体地，如图10所示，所述锁紧组件包括设置于所述固定平台2上的横向钢管一21，所述横向钢管一21内螺纹配合有能沿所述横向钢管一21轴向移动的螺杆22；所述升降平台1上对应设置有与所述螺杆22相配合的横向钢管二11。

具体为：

固定平台2分布在可升降平台1的外侧，为内、外两个独立的平台，平台为钢桁架结构，每个平台下方内、外侧分别设置连排桩基础3，固定平台2在外侧位置设有门吊起重机械8的钢轨，固定平台2在内侧位置设有液压提升装置，两侧排桩桩基(导向装置31和支撑桩32)能很好地承担上部荷载。平台具有足够的宽度，供工人的施工作业、施工设备的站位、钢模板临时堆放及其他施工辅材的存放。平台断面呈倒“L”型，可与升降平台1进行完美的咬合。在固定平台2与升降平台1交界处，固定平台2框架中顶层横向钢管一21内设置螺纹，配有能向外伸展的螺杆22。抬升升降平台1，使其与固定平台2合拢时，藏于固定平台2顶层横向钢管一21内的螺杆22向外伸展并插入升降平台1顶层横向钢管二11中，使二者固结为一个整体，升降平台1在水平面内受到约束，不发生相对晃动。

升降平台1为钢管框架结构，设两层框架，断面呈“凸”型，升降平台1具有足够的长度、宽度，满足大型沉管5陆上预制的空间要求。升降平台1的内、外两侧与固定平台2通过钢绞线穿芯式液压提升器相连，由液压提升器控制升降平台1的下降入水或提升出水。升降平台1自身具有足够的水平度满足沉管5预制承台的基本要求，平台每个提升位置设有陀螺仪，陀螺仪对升降平台1的姿态至少包括水平面进行实时监控，用以指导液压提升系统的升降作业，不仅可以确保沉管5预制前升降平台1处于水平状态，而且可以保证升降平台1各部位同步、平稳下降入水或上升出水。沉管5长度较长，施工平台为隐蔽工程，尤其是升降平台1入水后，很难直接地测得升降平台1承重变形情况，因此在升降平台1面板上布置挠度传感器，对沉管5施工、转运过程中平台的挠度进行实时监控，确保升降平台1的挠度处于允许值范围内，有利于混凝土沉管5的施工质量控制。

导向装置31优选为导向桩，升降平台1的底层框架在导向桩附近设有与导向装置31相适配的槽孔，槽孔侧壁上均设置至少一个导向轮17，一方面避免了升降平台1与导向桩的冲突，另一方在平台升降过程中起到限位、导向、防撞、减阻的作用，升降平台1与导向桩之间既有一定富裕量的通过空隙，又不至于在悬吊状态下大幅度摇摆剧烈撞击而失衡。

沉管5施工平台(包括固定平台2和升降平台1)与陆地通过栈桥7进行连接，栈桥7为钢管框架结构，栈桥7下方具有两排钢管桩33，栈桥7具有足够的强度及宽度，满足混凝土罐车、泵车等施工设备的通行要求。

栈桥7、固定平台2下方设置桩基础3，桩基础3包括导向桩；支撑桩32和钢管桩33，桩基础3承担施工车辆、门吊、液压提升器、混凝土箱涵自重、钢模板自重等施工荷载以及波浪影响下处于上升或下降状态下的升降平台1横向作用力。位于液压提升器下方的导向桩，除了承担上部荷载外，在升降平台1上升、下降过程中，升降平台1中的导向轮17可沿其进行滚动，起到导向桩的作用。

门吊起重机械8的钢轨设置在固定平台2外排桩位置，轨道方向与沉管5轴向一致，两套施工平台上轨道连续，两套施工平台共用一套门吊起重机械8，主要用于吊运钢筋、转运拼装模板等。

提升系统9包括至少两组液压提升器，每侧固定平台2上均设置有液压提升器，升降平台1依靠钢绞线穿芯式液压提升器实现升、降作业，液压提升器按内、外两侧对称布置在内、外两侧固定平台2上，一组液压提升器设置在固定平台2两根相邻的钢管桩之间。由于平台上升、下降行程较大，行程达下限位置时，悬挂的钢绞线较长，为了保证平台受力均匀，平稳进行升降作业，液压提升系统需可进行分段提升或下降作业。

液压提升器伸缩油缸上、下方分别设置一组可以控制其开合的锚具。平台分段提升操作如下：

（1）打开下锚具，闭合并锁紧上锚具，驱动油缸向上伸缸

（2）待油缸向上伸缸，油缸活塞达最大行程后，闭合并锁紧下锚具

（3）打开上锚具，回缩油缸，活塞恢复至初始行程

（4）闭合并锁紧上锚具

（5）重复以上流程，可完成多次分段提升操作

平台分段下降操作为分段提升操作的逆过程，其原理与提升操作相反。

采用智能控制系统控制所有的液压提升器，该智能控制系统可显示每组液压提升器的支承力数值，能够实时获知平台受力是否均匀；同时，可显示升降平台1上陀螺仪的实时监控信号。智能控制系统可对上述数据进行综合分析，能及时向相应的液压提升器下达纠偏指令。该控制系统能使平台避免出现局部位置应力过于集中的不良状态，每次分段提升过程中可实现同步提升和智能调平，确保沉管5下降过程中，平台平稳受力均匀。

下面以上述方案中的一种结构形式来具体说明该升降平台系统的施工过程：

1.在栈桥7、固定平台2位置打入钢管桩，进行平台基础的施工。

2.栈桥7、固定平台2、升降平台1均为钢结构，栈桥7设为一层框架，固定平台2、升降平台1设为两层框架。固定平台2上装有龙门吊、液压提升设施。初始状态，升降平台1处于其最高行程位置，与固定平台2咬合在一起，在竖直方向通过液压提升设施的钢绞线上提，转换升降平台1受力系统，利用销轴固定升降平台1，预制过程中，液压千斤顶钢绞线不受力，在水平方向，受到固定平台2顶层横向钢管内的螺杆约束，使得固定平台2与升降平台1连接为一个整体。

3.龙门吊能自由贯穿于两套施工平台之间，一套生产线上的施工作业不影响另一套生产线的施工作业，两套生产线相互独立，因此龙门吊能充分利用其中一套生产线上工序之间的施工等待期，进行另一套生产线的施工。

沉管5预制前，校核调整升降平台1顶部沉管5底模上的挠度传感器，确保整个沉管5施工过程中，挠度传感器能很好地监测升降平台1的刚度，保证沉管5在一个坚实的基础上进行预制，不发生底部受拉断裂等质量事故。提升系统9读取升降平台1上陀螺仪的监测数据，对升降平台1的水平度进行自动判断，根据判断结果给液压提升装置下达纠偏指令，保证沉管5预制台座的水平度。

利用龙门吊进行钢筋、模板及其他施工辅材的吊运。单节沉管5长度一般百米左右，对每节沉管5在轴线方向进行分段施工，单次浇筑一个节段。在底模上进行钢筋的绑扎，拼装沉管5内、外模板，浇筑混凝土。待混凝土强度达到要求，进行内、外模板的拆除，及混凝土养护。逐段施工，完成该节沉管5的预制。

沉管5预制完成并达到入水条件后，松开固定平台2与升降平台1之间的锚固螺杆，通过提升系统9对升降平台1进行整体下降入水，由于行程较长，可达数十米，若采取一次性下降至底的方法，长距离移动中各吊点的平衡性难以得到很好的控制。液压提升器可对其进行多次短距离的下降，升降平台1方形开孔处的导向轮17可使平台沿着导向桩稳定地滑动，该系统可保证升降平台1平稳下降入水，对入水下沉的预制沉管5进行很好的成品保护。

升降平台1降至最低行程位置，安装驳船行使至沉管5上方水域，安装船底部吊钩将沉管5均衡吊起，浮运至设计位置进行安装。

提升系统9按照多次短距离提升的方式将升降平台1升至最高行程位置，与固定平台2咬合一起。外伸固定平台2顶层横向钢管内的螺杆22，将升降平台1与固定平台2固结在一起，恢复升降平台1的初始状态。

步骤3：所述升降平台1上预制所述沉管5：

沉管5预制前，校核调整升降平台1顶部沉管5的底模51上的挠度传感器，确保整个沉管5施工过程中，挠度传感器能很好地监测升降平台1的刚度，保证沉管5在一个坚实的基础上进行预制，不发生底部受拉断裂等质量事故。提升系统9读取升降平台1上陀螺仪的监测数据，对升降平台1的水平度进行自动判断，根据判断结果给液压提升装置下达纠偏指令，保证沉管5预制台座的水平度。

利用龙门吊进行钢筋、模板及其他施工辅材的吊运。单节沉管5长度一般百米左右，对每节沉管5在轴线方向进行分段施工，单次浇筑一个节段。在底模上进行钢筋的绑扎，拼装沉管5内、外模板，浇筑混凝土。待混凝土强度达到要求，进行内、外模板的拆除，及混凝土养护。逐段施工，完成该节沉管5的预制。

步骤4：下降所述升降平台1，使所述沉管5下降入水；

沉管5预制完成并达到入水条件后，松开固定平台2与升降平台1之间的锚固螺杆，通过提升系统9对升降平台1进行整体下降入水，由于行程较长，可达数十米，若采取一次性下降至底的方法，长距离移动中各吊点的平衡性难以得到很好的控制。液压提升器可对其进行多次短距离的下降，升降平台1方形开孔处的滚轮可使平台沿着导向桩稳定地滑动，该系统可保证升降平台1平稳下降入水，对入水下沉的预制沉管5进行很好的成品保护。

步骤5：将所述沉管5浮运至所述沉管安装位置62

升降平台1降至最低行程位置，安装驳船行使至沉管5上方水域，安装船底部吊钩将沉管5均衡吊起，浮运至设计位置进行安装。

步骤6：恢复所述升降平台1至初始高度。

提升系统9按照多次短距离提升的方式将升降平台1升至最高行程位置，与固定平台2咬合一起。外伸固定平台2顶层横向钢管内的螺杆，将升降平台1与固定平台2固结在一起，恢复升降平台1的初始状态。

具体地，如图6和7所示，在上述方案中，所述升降平台1底部设置有应力张拉装置4，所述应力张拉装置4包括液压油缸41和钢绞线42，所述液压油缸41设置在所述升降平台1的底部，所述钢绞线42与所述液压油缸41的底部连接，所述钢绞线42被配置为：为所述液压油缸41提供向上的支撑力。

应力张拉装置4包括液压油缸41、钢绞线42和液压提升器43；液压油缸41与升降平台1的中部底面抵接，钢绞线42与液压油缸41底部抵接，钢绞线42被配置为：为液压油缸41提供向上的支撑力；具体的，液压提升器43的数量为两个，且分别设置在两个固定平台2上，钢绞线42的两端分别与两个液压提升器43连接；

液压油缸41的底部设有第三滑轮44，钢绞线42绕过第三滑轮44与液压油缸41连接；

升降平台1上设有第一滑轮18，固定平台2上设有第二滑轮23，钢绞线42的端部依次穿过第一滑轮18和第二滑轮23与液压提升器43连接。

当沉管5预制完成后，锁定液压油缸41，钢绞线42开始受力，液压提升器43缓慢释放钢绞线42使得升降平台1缓慢下降，直至沉管起浮；沉管出运之后，液压提升器43缓慢收起钢绞线42使得升降平台1缓慢上升，直至与固定平台2连接。

在升降平台1上进行沉管5的预制，将升降平台1设置在水面上可以使得沉管5预制完成后能够快速到达安装位置，且占地面积较小，缩短了运输距离和运输成本；液压油缸41设置在升降平台1的底部与升降平台1抵接，钢绞线42与液压油缸41连接且钢绞线42为液压油缸41提供向上的支撑力，钢绞线42固定住后，工作人员能够利用自动传感系统或者根据挠度传感器监控值来伸长液压油缸41从而抵制升降平台1由于沉管重量增加而产生的挠度，保证了升降平台1的可靠性和稳定性。

在本实施例中，桩基础3优选为钢管桩基础；提升系统9优选为液压提升控制系统；所述栈桥优选为钢栈桥。

该种水上可升降平台1预制沉管5的工艺能够很好的避免上述现有常规工艺的缺点，该平台由成品钢结构拼装而成，生产加工容易，制作进度可控，目前液压提升控制技术成熟，平台出水上升、入水下降的过程受控，配有多种监控传感器，保证沉管5预制、出运的工程质量，工程结束后钢结构及液压控制设备可以回收重新用于其他沉管5项目，是一种技术可靠、经济合理、能很好地适用于于内河中小型沉管5预制的新工艺。

实施例2

如图8所示，本申请所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，与实施例1不同之处在于：所述升降平台1底部设置有辅助支撑梁14，所述辅助支撑梁14与所述升降平台1之间设置有顶升装置二141，至少一个所述顶升装置二141支撑所述升降平台1的中部。

具体地，所述顶升装置二141为至少两个，至少两个所述顶升装置二141沿所述辅助支撑梁14长度方向间隔布置。

升降平台1底部设置有辅助支撑梁14，辅助支撑梁14与所述升降平台1之间设置有顶升装置二141用于辅助支撑升降平台1，在使用过程中，如果所述升降平台1中部的挠度超差，则利用至少一个所述顶升装置二141顶升所述升降平台1的中部，使得所述升降平台1中部的挠度达到施工要求，该方案不用整体增加升降平台1厚度，只需要至少挠度超差的位置设置辅助支撑梁14和顶升装置二141，即可解决升降平台1中部挠度超差的问题，而且在后期随着上部沉管5重量增大，可以实时调节顶升装置二141，来保证在整个预制过程中，升降平台1中部的挠度均达到施工要求。

在上述方案中，为了施工方便，辅助支撑梁14常常沿升降平台1横向通长设置。

所述辅助支撑梁14为桁架结构，所述辅助支撑梁14上设置有用于增加所述辅助支撑梁14浮力的浮撑装置16，所述浮撑装置16设置于所述桁架结构内，在进行沉管5下水前，辅助支撑梁14借助浮力纵向分片撤出，进而不影响沉管5下水工序，具体地，所述浮撑装置16为气囊或浮箱。

所述导向装置31包括导向桩，所述升降平台1与所述导向桩竖向滑动配合，具体地，所述升降平台1上设置有与所述导向桩滚动配合的导向轮。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述辅助支撑梁14的两端分别与对应侧的所述导向装置31通过牛腿311可拆卸地连接。利用两侧的导向装置31支撑所述辅助支撑梁14，同时相互可拆卸，使得，在进行沉管5下水前，辅助支撑梁14能从导向装置31上撤出，进而不影响沉管5下水工序。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述升降平台1中部设置有用于监控所述升降平台1挠度的挠度传感器，以确保整个沉管5施工过程中，挠度传感器能很好地监测升降平台1的刚度，保证沉管5在一个坚实的基础上进行预制，不发生底部受拉断裂等质量事故。

本实施例的有益效果：本申请所述的一种升降平台装置，在施工时，在沉管安装位置62附近搭设升降平台装置，利用本申请所述的一种用于沉管的平台组件，能够有效地完成沉管5的预制，沉管5预制完成并达到入水条件后，松开固定平台2与升降平台1之间的锚固螺杆，通过液压提升装置9对升降平台1进行整体下降入水，来有效实现沉管5的入水，通过导向装置31来限制升降平台1升降时的水平位移，使得升降平台1升降时平稳，该方案相比于干坞法来说，节约成本，缩短施工周期。

实施例3

如图9所示，本申请所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，与实施例1或2不同之处在于：升降平台1上方设置有用于预制沉管5的底模51，所述升降平台1上的两侧均设置有支撑装置13，两侧所述支撑装置13之间设置有顶升装置一12，所述顶升装置一12设置于所述升降平台1上，所述支撑装置13和所述顶升装置一12均位于所述底模51的下方，且均支撑所述底模51，具体地，所述支撑装置13的位置对应沉管5的外侧墙的正下方，所有顶升装置一12中，至少两个顶升装置一12对应沉管5的中隔墙的正下方。

具体地，所述升降平台1为桁架结构，所述顶升装置一12为至少两个，相邻所述顶升装置一12间隔布置。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述升降平台1上设置有凹槽15，所述支撑装置13和所述顶升装置一12均位于所述凹槽15内，所述底模51位于所述凹槽15内，且所述底模51宽度与所述凹槽15宽度相适配，通过升降平台1上的凹槽15来限制底模51横向的位移，进而避免在预制沉管5时因底模51横移导致沉管5达不到施工要求的情况发生。

升降平台1上的两侧均设置有支撑装置13，用于支撑底模51的两侧，两侧所述支撑装置13之间设置有顶升装置一12，来支撑底模51的中部区域，即与两侧所述支撑装置13之间对应的底模51的区域，在使用过程中，如果所述底模51中部的挠度超差，则利用至少一个所述顶升装置一12顶升所述底模51的中部，使得所述底模51中部的挠度达到施工要求，该方案不用整体增加升降平台1厚度，只需要在底模51底部设置顶升装置一12，即可解决底模51中部挠度超差的问题，其成本相对于整体增加升降平台1厚度方案来说更低，而且在后期随着上部沉管5重量增大，可以实时调节顶升装置一12，来保证在整个预制过程中，底模51中部的挠度均达到施工要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于沉管预制及出运的施工方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1.在河道（6）中沉管安装位置（62）附近的区域搭设用于预制沉管（5）的升降平台系统，所述升降平台系统包括升降平台（1）；

S2.在所述升降平台（1）上预制所述沉管（5），所述升降平台（1）顶部设置有用于预制沉管（5）的底模（51），所述升降平台（1）上的两侧均设置有支撑装置（13），两侧所支撑装置（13）之间设置有顶升装置一（12），顶升装置一（12）设置于所述升降平台（1）上，所述支撑装置（13）和所述顶升装置一（12）均位于所述底模（51）的下方，且均支撑所述底模（51）；

S3.下降所述升降平台（1），使所述沉管（5）下降入水；

S4.将所述沉管（5）浮运至所述沉管安装位置（62）；

其中，所述升降平台系统包括均设置于所述升降平台（1）两侧的导向装置（31）、固定平台（2）和提升系统（9），所述提升系统（9）能够带动所述升降平台（1）与所述导向装置（31）竖向滑动配合，所述导向装置（31）的下部用于伸入水下的河床内，所述固定平台（2）下方连接有用于支撑所述固定平台（2）的支撑桩（32），所述支撑桩（32）的下部用于伸入水下的河床内；

所述提升系统（9）包括液压提升器伸缩油缸，所述液压提升器伸缩油缸的上方设置有上锚具，所述液压提升器伸缩油缸的下方设置有下锚具，所述升降平台（1）相对于所述导向装置（31）分段升降步骤具体如下：

A1.打开下锚具，闭合并锁紧上锚具，驱动油缸向上伸缸；

A2.待油缸向上伸缸，油缸活塞达最大行程后，闭合并锁紧下锚具；

A3.打开上锚具，回缩油缸，活塞恢复至初始行程；

A4.闭合并锁紧上锚具；

A5.重复步骤A1-A4，完成多次分段提升操作，最终完成所述升降平台（1）的提升；

所述升降平台（1）底部设置有应力张拉装置（4），所述应力张拉装置（4）包括液压油缸（41）和钢绞线（42），所述液压油缸（41）设置在所述升降平台（1）的底部，所述钢绞线（42）与所述液压油缸（41）的底部连接，所述钢绞线（42）被配置为：为所述液压油缸（41）提供向上的支撑力，液压提升器（43）的数量为两个，且分别设置在两个固定平台（2）上，钢绞线（42）的两端分别与两个所述液压提升器（43）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，其特征在于，步骤S4中，在所述沉管（5）移出所述升降平台（1）后，恢复所述升降平台（1）至初始高度。

3.根据权利要求1所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，其特征在于，所述提升系统（9）带动所述升降平台（1）相对于所述导向装置（31）分段升降。

4.根据权利要求1所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，其特征在于，所述固定平台（2）和所述升降平台（1）之间设置有锁紧组件，当进行步骤S2时，所述锁紧组件用于所述固定平台（2）与所述升降平台（1）通过所述锁紧组件相对固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，其特征在于，所述升降平台（1）上方设置有门吊起重机械（8），所述门吊起重机械（8）两侧的立柱分别设置于对应侧的所述固定平台（2）上。

6.根据权利要求1所述的一种用于沉管预制及出运的施工方法，其特征在于，所述升降平台（1）底部设置有辅助支撑梁（14），所述辅助支撑梁（14）与所述升降平台（1）之间设置有顶升装置二（141），至少一个所述顶升装置二（141）支撑所述升降平台（1）的中部，所述辅助支撑梁（14）的两端分别与对应侧的所述导向装置（31）可拆卸地连接。

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