本發(fā)明涉及的是一種用于水中基礎(chǔ)的施工船及其施工法，屬于土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有水中橋墩基礎(chǔ)一般采用圍堰法，來創(chuàng)造地施工條件，然后和陸地上打橋墩的方法一樣進行鉆孔灌注樁或打入預(yù)制樁的施工。

現(xiàn)有大壩基礎(chǔ)一般采用導(dǎo)流建筑、圍堰建筑來創(chuàng)造干地施工條件，開挖土方量大，工程量浩大。大壩修建好后，圍堰需拆除，施工周期長，造價昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種用于水中基礎(chǔ)的施工船及其施工法，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，其主要優(yōu)點：水工建筑物在工廠分段或整體制造，在施工船現(xiàn)場組裝后，裝上基礎(chǔ)施工裝置分段或整體下降，施工簡單，質(zhì)量好，施工周期短，成本低，適應(yīng)各種區(qū)域。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：用于水中基礎(chǔ)1的施工船2包括船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5，水中基礎(chǔ)1分A和B兩種結(jié)構(gòu)：

A、施工時是底部帶有挖掘刀的螺旋筒形基礎(chǔ)1A；

B、施工時底部帶有鏈刀的基礎(chǔ)1B。

船體3設(shè)有支撐裝置3-1，支撐裝置3-1支撐于水底，承擔(dān)全部或部分施工船2的重量。

施工船2是由多艘船體3組合而成的，水中基礎(chǔ)1施工完成后，多艘船體3分離后運行。

船體3的外側(cè)是敞開或活動的，在水中基礎(chǔ)施工完成后，敞開的外側(cè)或打開活動的外側(cè)不影響船體的運行。

起重裝置4在水中基礎(chǔ)1施工完成后將基礎(chǔ)施工裝置5吊起移至另處，不影響船體的運行。

本發(fā)明的優(yōu)點：水工建筑物在工廠分段制造，在施工船現(xiàn)場組裝后，裝上基礎(chǔ)施工裝置整體下降，施工簡單，質(zhì)量好，施工周期短，成本低，適應(yīng)各種區(qū)域。

附圖說明

圖1是水中基礎(chǔ)1為分段預(yù)制的基礎(chǔ)1A的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5A組成的施工船2A的結(jié)構(gòu)示意圖, 也是船體3設(shè)有支撐裝置3-1，支撐裝置3-1支撐于水底，承擔(dān)全部或部分施工船2的重量的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A向視圖，也是船體3在基礎(chǔ)施工裝置5A位置的外側(cè)是活動式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是基礎(chǔ)1A施工結(jié)束后，多艘船體3組合而成的施工船2A分離后運行前進的結(jié)構(gòu)示意圖，也是起重裝置4在水中基礎(chǔ)1A施工完成后將裝置5A的組合裝置5A-2吊起移至另處，不影響施工船2A的行走的結(jié)構(gòu)示意圖，也是船體3的外側(cè)活動擋板打開后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1的B向視圖，也是起重裝置4是行車結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖5是由固定導(dǎo)向裝置5A-1和組合裝置5A-2組成的基礎(chǔ)1A的基礎(chǔ)施工裝置5A的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由旋轉(zhuǎn)裝置5A-2-1和下降速度控制裝置5A-2-2組成的組合裝置5A-2的結(jié)構(gòu)示意圖，也是基礎(chǔ)1A底部的挖掘刀1A-3和輸送巖土的螺旋葉片1A-4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是水中基礎(chǔ)1為分段預(yù)制的基礎(chǔ)1B的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5B組成的施工船2B的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6的A向視圖，也是也是船體3在基礎(chǔ)施工裝置5B位置的外側(cè)是活動式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是基礎(chǔ)1B施工結(jié)束后，多艘船體3組合而成的施工船2B分離后運行前進的結(jié)構(gòu)示意圖，也是起重裝置4在水中基礎(chǔ)1B施工完成后將基礎(chǔ)施工裝置5B吊起移至船體3上，不影響施工船2B的行走的結(jié)構(gòu)示意圖, 也是船體3的外側(cè)活動擋板打開后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖6的B向視圖，也是起重裝置4是行車結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖10是由固定導(dǎo)向裝置5B-1和組合裝置5B-2組成的基礎(chǔ)1B的基礎(chǔ)施工裝置5B的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由鏈刀動力傳動裝置5B-2-1、棄土處理裝置5B-2-2和機架5B-2-3組成的組合裝置5B-2的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由裝置5B-2-1和基礎(chǔ)1B及鏈刀7組成的鏈?zhǔn)酵诰蜓b置8的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖10的A向視圖，也是由固定機架5B-1-1和導(dǎo)向裝置5B-1-2組成的固定導(dǎo)向裝置5B-1的結(jié)構(gòu)示意圖，也是底部帶刃角的基礎(chǔ)4的側(cè)面罩6與鏈刀7組成的鏈?zhǔn)捷斔蜋C的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是圖10的B-B視圖，也是組合裝置5B-2的機架5B-2-3的截面視圖，也是泥漿管路裝置9的泥漿管路9-1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是圖10的C-C視圖,也是基礎(chǔ)1B底部上的泥漿噴嘴6-2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是鏈刀7的結(jié)構(gòu)示意圖，也是鏈條7-1和刀具7-2的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由A十字節(jié)7-1-1和B十字節(jié)7-1-2組成的鏈條7-1的十字節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，也是鏈條7-1實現(xiàn)空間彎曲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是施工船2B運行至現(xiàn)場設(shè)定的位置,船體支撐裝置3-1支撐于水底的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是用起重裝置4將施工船2B上的固定導(dǎo)向裝置5B-1吊運至施工位置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是用起重裝置4將第一段基礎(chǔ)1B-1裝入固定導(dǎo)向裝置5B-1內(nèi)，安裝組合裝置5B-2組成鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是組合裝置5B-2將第一段基礎(chǔ)1B-1下沉至設(shè)定深度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是用起重裝置4將組合裝置5B-2與第一段基礎(chǔ)1B-1分離移走后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20是用起重裝置4將第二段基礎(chǔ)1B-2裝入固定導(dǎo)向裝置5B-1內(nèi),安裝組合裝置5B-2組成鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21是組合裝置5B-2、第一段基礎(chǔ)1B-1和第二段基礎(chǔ)1B-2一起同步下降至設(shè)定位置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22是船體3外側(cè)的活動板打開后，施工船2B駛離至下個工位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的1是水中基礎(chǔ)，分1A和1B兩種結(jié)構(gòu)；1A是施工時是底部帶有挖掘刀的螺旋筒形基礎(chǔ)；1A-1是第一段（即底段）螺旋筒形基礎(chǔ)；1A-2是第二段螺旋筒形基礎(chǔ)；1A-3是第一段（即底段）螺旋筒形基礎(chǔ)的底部挖掘刀；1A-4是輸送巖土的螺旋葉片；1B是施工時底部帶有鏈刀的基礎(chǔ)；1B-1是第一段（即底段）基礎(chǔ)；1B-2是第二段基礎(chǔ)；2是施工船，分2A和2B兩種結(jié)構(gòu)；2A是由船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5A組成的施工船；2B是由船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5B組成的施工船；3是施工船2的船體；4是組成施工船2的起重裝置；5是組成施工船2的基礎(chǔ)施工裝置，分5A和5B兩種結(jié)構(gòu)；5A是底部帶有挖掘刀的螺旋筒形基礎(chǔ)1A的基礎(chǔ)施工裝置，包括固定導(dǎo)向裝置5A-1和組合裝置5A-2；5A-1是固定導(dǎo)向裝置；5A-2是組合裝置，包括旋轉(zhuǎn)裝置5A-2-1和下降速度控制裝置5A-2-2；5A-2-1是旋轉(zhuǎn)裝置；5A-2-2是下降速度控制裝置；5B是施工時底部帶有鏈刀的基礎(chǔ)1B的基礎(chǔ)施工裝置，包括固定導(dǎo)向裝置5B-1和組合裝置5B-2；5B-1是組成基礎(chǔ)施工裝置5B的固定導(dǎo)向裝置；5B-1-1是固定導(dǎo)向裝置5B-1的固定機架；5B-1-2是固定導(dǎo)向裝置5B-1的導(dǎo)向裝置；5B-2是組成基礎(chǔ)施工裝置5B的組合裝置，包括鏈刀動力傳動裝置5B-2-1、棄土處理裝置5B-2-2和機架5B-2-3；5B-2-1是鏈刀動力傳動裝置；5B-2-2是棄土處理裝置；5B-2-3是機架；6是底部帶刃角的基礎(chǔ)1的側(cè)面罩；7是挖掘巖土的鏈刀，由鏈條7-1和固定于鏈條7-1上的刀具7-2組成；7-1是組成鏈刀7的鏈條；7-1-1是組成鏈條十字節(jié)的A十字節(jié)；7-1-2是組成鏈條十字節(jié)的B十字節(jié)；7-2是組成鏈刀7的刀具。8是鏈?zhǔn)酵诰蜓b置，由裝置5B-2-1和基礎(chǔ)1B及鏈刀7組成；9是泥漿管路裝置；9-1是裝置5B中的機架5B-2-3上的泥漿管路；9-2是基礎(chǔ)1B底部上的泥漿噴嘴。

具體實施方式

用于水中基礎(chǔ)1的施工船2包括船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5，水中基礎(chǔ)1分A和B兩種結(jié)構(gòu)：

A、施工時是底部帶有挖掘刀的螺旋筒形基礎(chǔ)1A；

B、施工時底部帶有鏈刀的基礎(chǔ)1B。

所述的船體3設(shè)有支撐裝置3-1，支撐裝置3-1支撐于水底，承擔(dān)全部或部分施工船2的重量。

所述的施工船2是由多艘船體3組合而成的，水中基礎(chǔ)1施工完成后，多艘船體3分離后運行。

所述的基礎(chǔ)施工裝置5是船體3的組成部分。

所述的船體3在安放基礎(chǔ)施工裝置5位置的外側(cè)是敞開或活動的，在水中基礎(chǔ)施工完成后，敞開的外側(cè)或打開活動的外側(cè)不影響船體的運行。

所述的起重裝置4在水中基礎(chǔ)1施工完成后將基礎(chǔ)施工裝置5吊起移至另處，不影響船體的運行。

所述的起重裝置4是行車結(jié)構(gòu)，即船體上方設(shè)有起重裝置4運行的軌道，起重裝置4在X方向運行或在X和Y兩方向運行。

所述的底部帶有挖掘刀的螺旋筒形基礎(chǔ)1A的基礎(chǔ)施工裝置5A。

所述的施工時底部帶有鏈刀的基礎(chǔ)1B的基礎(chǔ)施工裝置5B。

所述的水中基礎(chǔ)是橋梁基礎(chǔ)或大壩基礎(chǔ)。

所述的水中基礎(chǔ)1是在工廠分段預(yù)制或整體預(yù)制的基礎(chǔ)1B，其施工法包括如下步驟：

1）將施工船2B運行至現(xiàn)場設(shè)定的位置；

2）將船體支撐裝置3-1支撐于水底，將船體3抬至設(shè)定的高度；

3）用起重裝置4將施工船2上的基礎(chǔ)施工裝置5B的固定導(dǎo)向裝置5B-1吊運至施工位置；

4）用起重裝置4將第一段基礎(chǔ)1B-1運至現(xiàn)場，裝入固定導(dǎo)向裝置5B-1內(nèi)，安裝鏈刀；

5）安裝組合裝置5B-2,將組合裝置5B-2的鏈刀與第一段基礎(chǔ)1B-1頂部的鏈刀相連組成鏈?zhǔn)酵诰蜓b置；

6）啟動鏈刀動力傳動裝置5B-2-1，組合裝置5B-2將第一段基礎(chǔ)1B-1下沉至設(shè)定深度；

7）將組合裝置5B-2與第一段基礎(chǔ)1B-1分離移走；

8）將第二段基礎(chǔ)1B-2裝入固定導(dǎo)向裝置5B-1內(nèi)；

9）組合裝置5B-2、第一段基礎(chǔ)1B-1和第二段基礎(chǔ)1B-2一起同步下降至設(shè)定位置；

10）重復(fù)8）和9）作業(yè)，完成第一根基礎(chǔ)1B的施工；

11)船體3外側(cè)的活動板打開后，施工船2B駛離至下個工位。

下面結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明：

如圖1~圖5所示，用于水中基礎(chǔ)1為施工時是底部帶有挖掘刀的螺旋筒形基礎(chǔ)1A，基礎(chǔ)1A的施工船2A包括船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5A；船體3設(shè)有支撐裝置3-1，支撐裝置3-1支撐于水底，承擔(dān)全部或部分施工船2A的重量；基礎(chǔ)施工裝置5A包括固定導(dǎo)向裝置5A-1和組合裝置5A-2，組合裝置5A-2包括旋轉(zhuǎn)裝置5A-2-1和下降速度控制裝置5A-2-2，基礎(chǔ)施工裝置5A位于船體3的邊緣，當(dāng)水中基礎(chǔ)1A施工完成高于船體3底部時，船體3的外側(cè)是敞開或活動的，在水中基礎(chǔ)1A施工完成后，敞開的外側(cè)或打開活動的外側(cè)避讓基礎(chǔ)1A不影響船體的運行；起重裝置4在水中基礎(chǔ)1A施工完成后將裝置5A的組合裝置5A-2吊起移至另處，不影響船體3的運行；起重裝置4是行車結(jié)構(gòu)，即船體上方設(shè)有起重裝置4運行的軌道，起重裝置4在X方向運行或在X和Y兩方向運行；施工時，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置5A-2-1使基礎(chǔ)1A旋轉(zhuǎn)，通過下降速度控制裝置5A-2-2控制筒體基礎(chǔ)1A的下降速度，使基礎(chǔ)1A底部的刀具1A-3切削基礎(chǔ)1A底部的環(huán)狀巖土，在底部錐面的作用下，將已切削的巖土導(dǎo)入基礎(chǔ)1A的螺旋葉片1A-4內(nèi)，螺旋葉片1A-4將底部已切削的巖土輸送至上方，并逐漸下降至設(shè)定位置。

如圖6~圖14所示，用于水中基礎(chǔ)1為施工時底部帶有鏈刀的基礎(chǔ)1B，基礎(chǔ)1B的施工船2B包括船體3、起重裝置4和基礎(chǔ)施工裝置5B；船體3設(shè)有支撐裝置3-1，支撐裝置3-1支撐于水底，承擔(dān)全部或部分施工船2B的重量；基礎(chǔ)施工裝置5B包括固定導(dǎo)向裝置5B-1和組合裝置5B-2，組合裝置5B-2包括鏈刀動力傳動裝置5B-2-1、棄土處理裝置5B-2-2和機架5B-2-3，裝置5B-2-1驅(qū)動鏈刀沿著基礎(chǔ)1B上的軌道運行，鏈刀挖掘基礎(chǔ)1B底部的巖土，并將已挖掘的巖土帶至上方，裝置5B-2-2將鏈刀從基礎(chǔ)1B底部帶上來的巖土與鏈刀分離，裝置5B-2隨著基礎(chǔ)1B一起同步下降；基礎(chǔ)施工裝置5B位于船體3的邊緣，當(dāng)水中基礎(chǔ)1B施工完成高于船體底部時，基礎(chǔ)施工裝置5B的固定導(dǎo)向裝置5B-1的外側(cè)是敞開或活動的，在水中基礎(chǔ)1B施工完成后，敞開的外側(cè)或打開活動的外側(cè)避讓基礎(chǔ)1B不影響船體的運行；起重裝置4在水中基礎(chǔ)1B施工完成后將裝置5B的組合裝置5B-2吊起移至另處，不影響船體3的運行；起重裝置4是行車結(jié)構(gòu)，即船體上方設(shè)有起重裝置4運行的軌道，起重裝置4在X方向運行或在X和Y兩方向運行。

如圖15~圖22所示，水中基礎(chǔ)1是在工廠分段預(yù)制或整體預(yù)制的基礎(chǔ)1B，其施工法包括如下步驟：

1）將施工船2B運行至現(xiàn)場設(shè)定的位置；

2）將船體支撐裝置3-1支撐于水底，將船體3抬至設(shè)定的高度；

3）用起重裝置4將施工船2上的基礎(chǔ)施工裝置5B的固定導(dǎo)向裝置5B-1吊運至施工位置；

4）用起重裝置4將第一段基礎(chǔ)1B-1運至現(xiàn)場，裝入固定導(dǎo)向裝置5B-1內(nèi)，安裝鏈刀；

5）安裝組合裝置5B-2,將組合裝置5B-2的鏈刀與第一段基礎(chǔ)1B-1頂部的鏈刀相連組成鏈?zhǔn)酵诰蜓b置；

6）啟動鏈刀動力傳動裝置5B-2-1，組合裝置5B-2將第一段基礎(chǔ)1B-1下沉至設(shè)定深度；

7）將組合裝置5B-2與第一段基礎(chǔ)1B-1分離移走；

8）將第二段基礎(chǔ)1B-2裝入固定導(dǎo)向裝置5B-1內(nèi)；

9）組合裝置5B-2、第一段基礎(chǔ)1B-1和第二段基礎(chǔ)1B-2一起同步下降至設(shè)定位置；

10）重復(fù)8）和9）作業(yè)，完成第一根基礎(chǔ)1B的施工；

11)船體3外側(cè)的活動板打開后，施工船2B駛離至下個工位。