一种带有进水量控制装置的沉箱及其进水量控制方法与流程

1.本发明涉及水下沉箱施工技术领域，尤其涉及一种沉箱进水量控制装置及其控制方法。


背景技术：

2.沉箱为码头、防波堤等水工建筑物常用的墙身构件。沉箱在陆域台座预制，通过浮船坞或半潜驳出运，随半潜驳拖运至深水区沉坞坑灌水下潜至浮游稳定吃水出坞。采用沉箱施工时，通过调节沉箱舱格内压载水控制沉箱下沉或漂浮。目前沉箱加水控制方式通常是在沉箱侧壁下部设计进水孔，并且在进水孔处设置阀门对进水孔进行密封。在对沉箱进行加水作业时，在阀门上连接长臂扳手，通常长臂扳手采用钢管焊接制作而成，将其套在阀门的手柄上，进而通过转动长臂扳手，将阀门打开，在沉箱下沉至设置吃水深度后，闭合阀门。然后在将沉箱拖运移动至对应下沉位置后，打开阀门，将沉箱下沉至对应位置。
3.采用目前这种阀门加长臂扳手对沉箱进行进水量控制的方法，在完成沉箱的下沉后，阀门无法进行回收利用；并且通常长臂扳手需要的长度较长，质量大，加之在对长臂扳手进行转动操作时，受到较大的水流阻力，进而工作人员对沉箱的进水量进行操作控制时，操作十分不便。


技术实现要素：

4.本发明的其中一个目的是提供一种带有进水量控制装置的沉箱，对沉箱的进水控制操作方便快捷，并且节约资源。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有进水量控制装置的沉箱，包括箱体以及进水量控制装置，所述箱体一侧开设有贯穿箱体侧壁的进水孔，所述进水孔为由箱体侧壁外侧向内侧孔径逐渐变小的锥孔；所述进水量控制装置包括支撑架、设置在支撑架上的操作辊以及用于对进水孔进行封闭的密封球；所述操作辊与支撑架转动连接；所述密封球固定连接有进水拉绳以及密封拉绳；所述进水拉绳从进水孔的大孔径端穿出，所述密封拉绳从进水孔的小孔径一端穿出；所述进水拉绳和密封拉绳的端部分别连接于操作辊的周面上。
6.通过上述技术方案，通过将箱体的进水孔设置为锥孔，并且通过在进水孔内设置密封球对进水孔进行密封；使用密封拉绳以及进水拉绳将密封球与设置在沉箱侧壁上部的操作辊相连，密封拉绳以及进水拉绳分别从进水孔的两端穿出，进而通过操作辊的正反转，对密封拉绳以及进水拉绳进行反向收放线，从而对密封球的位置进行控制，进而能够方便的打开密封孔，或及利用密封球对进水孔进行封闭；在完成沉箱的进水操作后，将密封拉绳与操作辊接触约束，进而通过将密封球从进水孔的大径端拉出，从而能够对密封球进行回收，节约资源。
7.较佳的，所述进水孔的轴线由沉箱侧壁外侧向沉箱侧壁内侧倾斜向下。
8.通过上述技术方案，沉箱外侧的压力大于沉箱内侧的压力，进而导致当进水拉绳
向外拉动时，受到水的阻力较大，拉动比较困难，通过将进水孔设置为其轴线沉箱侧壁外侧向沉箱侧壁内侧倾斜向下，进而在对进水拉绳进行拉动时，更加省力。
9.较佳的，所述进水孔两端边缘上部分别设置有倒角。
10.通过上述技术方案，通过在进水孔两端边缘上部分别设置有倒角，进而利用倒角减小进水拉绳和密封拉绳与进水孔边缘处的接触摩擦，减小的进水拉绳和密封拉绳的磨损以及在对进水拉绳和密封拉绳在拉动时的阻力。
11.较佳的，所述进水拉绳以及密封拉绳的端部分别固定有自锁挂钩；所述操作辊的周面上固定有用于与自锁挂钩进行连接的挂环，所述挂环与自锁挂钩一一对应。
12.通过上述技术方案，进水拉绳和密封拉绳通过自锁挂钩与挂环的钩挂，进而连接在操作辊的周面上，从而能够方便快捷的将进水拉绳以及密封拉绳与操作辊进行连接。
13.较佳的，所述支撑架的两侧分别开设有竖直贯穿的支撑架的导向孔；所述进水拉绳以及密封拉绳分别从对应导向孔穿过。
14.通过上述技术方案，通过导向孔的设置，进而利用导向孔对进水拉升以及密封拉绳进行导向定位，进而使工作人员能够更加方便高效的利用进水拉绳以及密封拉绳对密封球进行拉动。
15.较佳的，所述支撑架底部设置有用于将支撑架与沉箱侧壁连接固定的夹持组件；所述夹持组件包括相互平行的固定夹持板和活动夹持板；所述活动夹持板沿支撑架宽度方向与支撑架滑动接触；所述活动夹持板远离固定夹持板的一侧设置有与支撑架固定连接的驱动块，所述驱动块上设置有贯穿驱动块并且与驱动块螺纹连接的驱动螺杆；所述驱动螺杆的端部与活动夹持板转动连接。
16.通过上述技术方案，通过设置支撑架，进而通过将固定夹持板以及活动夹持板分别置于沉箱侧壁的两侧，进而通过对驱动螺杆进行转动，进而驱动活动夹持板向固定夹持板靠近或远离，从而能够将沉箱侧壁夹持在固定夹持板以及活动夹持板之间，从而能够方便快捷的将支撑架安装在沉箱侧壁上端，进而方便对操作辊进行定位使用。
17.较佳的，所述操作辊的一端设置有驱动组件；所述驱动组件包括驱动电机、主动皮带轮、从动皮带轮以及传动带；所述驱动电机的机体与支撑架固定连接；所述主动皮带轮与驱动电机的输出轴同轴设置并且固定连接；所述从动皮带轮与操作辊同轴设置并且固定连接；所述传动带套接在主动皮带轮和从动皮带轮之间。
18.通过上述技术方案，通过驱动组件的设置，通过驱动电机的正反转，驱动操作辊进行正反转，进而能够方便快捷的对进水拉绳以及密封拉绳进行放线以及收卷，操作方便快捷，节省人力。
19.较佳的，所述操作辊一端的端面上固定有矩形块；所述进水量控制装置还包括用于与矩形块插接的摇把。
20.通过上述技术方案，通过矩形块以及摇把的设置，在不方便使用驱动电机对操作辊进行转动驱动时，解除传动带对从动皮带轮的约束，进而使用摇把与设置在操作辊端部的矩形块插接，从而利用摇把，手工对操作辊进行转动，从而使对进水量控制装置的使用操作更加方便灵活。
21.本发明的另一个目的是提供一种沉箱进水量控制方法，对沉箱的进水控制操作方便快捷，并且节约资源。
22.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种沉箱进水量控制方法，包括以下步骤：
23.步骤s1,在沉箱侧壁开设锥形的进水孔，进水孔由沉箱侧壁外侧向内侧孔径逐渐变小；
24.步骤s2,在完成步骤s1后，在进水孔内放置用于对进水孔密封的密封球；密封球上连接有进水拉绳和密封拉绳，进水拉绳由进水孔的大径端穿出，密封拉绳由进水孔的小径端穿出；
25.步骤s3，在完成步骤s2后，在进水孔开设一侧的沉箱侧壁上部设置能够绕水平轴线转动的操作辊，将进水拉绳以及密封拉绳的端部分别连接在操作辊的周面上；
26.步骤s4，在完成步骤s3后，将沉箱按压至水中，使进水孔没入水中；通过对操作辊进行转动，使水流从进水孔进入沉箱内部；在沉箱进水过程中，通过转动操作辊调节密封球位置，进而对进水孔流量进行调节，直至沉箱下沉至设置吃水深度；
27.步骤s5,在完成步骤s4后，将沉箱托运至设置位置，解除密封拉绳与操作辊的连接，通过进水拉绳将密封球从进水孔的大孔端拉出，完成回收作业。
28.通过上述技术方案，通过将进水孔设置为锥孔，进而利用密封球对进水孔进行封闭；通过对操作辊进行转动，进而利用进水拉绳或出水拉绳对密封球的拉动，对密封球在进水孔的位置进行调节，从而控制进水孔的开合进行进水流量；采用本方法对沉箱进行进水以及下沉后，能够方便的对密封球进行回收，进而相较于传统的利用阀体和杠杆进行操作，不仅更加省力，而且更加节约资源。
29.较佳的，在所述步骤s1中，所述进水孔的轴线由沉箱侧壁外侧向沉箱侧壁内侧倾斜向下。
30.通过上述技术方案，沉箱外侧的压力大于沉箱内侧的压力，进而导致当进水拉绳向外拉动时，受到水的阻力较大，拉动比较困难，通过将进水孔设置为其轴线沉箱侧壁外侧向沉箱侧壁内侧倾斜向下，进而在对进水拉绳进行拉动时，更加省力。
附图说明
31.构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
32.图1是带有进水量控制装置的沉箱的结构示意图。
33.图2是体现驱动组件的结构示意图。
34.图3是图1中a的局部放大图。
35.图4是图1中b的局部放大图。
36.图5是图1中c的局部放大图。
37.图6是摇把的结构示意图。
38.其中，1、箱体；11、进水孔；12、倒角；2、支撑架；21、导向孔；3、操作辊；31、挂环；32、矩形块；4、驱动组件；41、驱动电机；42、主动皮带轮；43、从动皮带轮；44、传动带；5、密封球；51、进水拉绳；52、密封拉绳；6、自锁挂钩；7、夹持组件；71、固定夹持板；72、活动夹持板；73、驱动块；74、驱动螺杆；8、摇把。
具体实施方式
39.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
40.实施例1：
41.一种带有进水量控制装置的沉箱，以下简称沉箱装置，参照图1以及图2，包括箱体1以及进水量控制装置。箱体1一侧开设有贯穿箱体1侧壁的进水孔11，进水孔11为由箱体1侧壁外侧向内侧孔径逐渐变小的锥孔。进水量控制装置包括支撑架2、设置在支撑架2上的操作辊3、用于对进水孔11进行封闭的密封球5，以及驱动组件4和夹持组件7。夹持组件 7用于将支撑架2固定安装在进水孔11所在的箱体1侧壁上部。操作辊3 与支撑架2转动连接，驱动组件4用于驱动操作辊3进行转动。密封球5 固定连接有进水拉绳51以及密封拉绳52；进水拉绳51从进水孔11的大孔径端穿出，密封拉绳52从进水孔11的小孔径一端穿出；进水拉绳51和密封拉绳52的端部分别连接于操作辊3的周面上。
42.在使用控制装置对箱体1进行进水控制时，通过驱动组件4驱动操作辊3进行正转或反转；当操作辊3对密封拉绳52进行收卷时，此时进水拉绳51处于放线状态，密封球5对进水孔11进行封闭，外界的水源无法通过进水孔11进入到箱体1内部。当操作辊3对进水拉绳51进行收卷时，此时，密封拉绳52处于放线状态，进而密封球5向进水孔11的大孔径一端进行移动，水流从密封球5与进水孔11之间的间隙进入到箱体1中。
43.参照图1和图2，驱动组件4包括驱动电机41、主动皮带轮42、从动皮带轮43以及传动带44。驱动电机41的机体与支撑架2固定连接；主动皮带轮42与驱动电机41的输出轴同轴设置并且固定连接；从动皮带轮43 与操作辊3同轴设置并且固定连接；传动带44套接在主动皮带轮42和从动皮带轮43之间。通过驱动电机41的正反转，进而对操作辊3进行转动驱动，无需人力操作，更加方便快捷。
44.参照图1和图2，夹持组件7包括相互平行的固定夹持板71和活动夹持板72。固定夹持板71和活动夹持板72分别位于支撑架2底部两侧，固定夹持板71与支撑架2固定连接，活动夹持板72沿支撑架2宽度方向与支撑架2滑动接触。活动夹持板72远离固定夹持板71的一侧设置有与支撑架2固定连接的驱动块73，驱动块73上设置有贯穿驱动块73并且与驱动块73螺纹连接的驱动螺杆74；驱动螺杆74的端部与活动夹持板72转动连接。在对支撑架2进行安装时，固定夹持板71以及活动夹持板72分别置于进水孔11所在的箱体1箱壁的两侧，转动驱动螺杆74，进而驱动活动夹持板72沿支撑架2宽度方向进行移动，进而将箱体1侧壁夹持于固定夹持板71和活动夹持板72之间，从而能够方便快捷的对支撑架2进行安装定位。
45.参照图1以及图3，进水孔11的轴线由箱体1侧壁外侧向箱体1侧壁内侧倾斜向下。进水孔11两端边缘上部分别设置有倒角12。箱体1外侧的压力大于箱体1内侧的压力，进而导致当进水拉绳51向外拉动时，受到水的阻力较大，拉动比较困难，通过将进水孔11设置为其轴线箱体1侧壁外侧向箱体1侧壁内侧倾斜向下，进而在对进水拉绳51进行拉动时，更加省力。通过在进水孔11两端边缘上部分别设置有倒角12，进而减小进水拉绳51和密封拉绳52与进水孔11边缘位置处摩擦，从而使对进水拉绳 51以及密封拉绳52的拉动更加顺畅，并且能够有效减小进水拉绳51以及密封拉绳52的磨损。
46.参照图1以及图4，支撑架2的两侧分别开设有竖直贯穿的支撑架2 的导向孔21；进水拉绳51以及密封拉绳52分别从对应导向孔21穿过。通过导向孔21对进水拉绳51以及密封拉绳52进行导向，进而能够更好对进水拉绳51以及密封拉绳52的拉动方向进行控制。
47.参照图1和图5，进水拉绳51以及密封拉绳52的端部分别固定有自锁挂钩6；操作辊3的周面上固定有用于与自锁挂钩6进行连接的挂环31，挂环31与自锁挂钩6一一对应。挂环31设置有两个，并且分别固定在操作辊3的两端。通过设置自锁挂钩6以及挂环31，进而能够方便快捷的将进水拉绳51以及密封拉绳52连接在操作辊3上，并且具有拆卸方便，不易脱落等优点。自锁挂钩6的大小，能够从导向孔21以及进水孔11的小径端通过。
48.参照图2和图6，操作辊3远离从动皮带轮43的一端还固定有矩形块 32。进水量控制装置还包括摇把8。摇把8的端部开设有用于与矩形块32 插接的插槽。在不方便使用电力对驱动电机41进行驱动使用时，将传动带 44与从动皮带轮43进行脱离，将摇把8插接到矩形块32上；通过转动摇把8，对操作辊3进行转动操作，从而使控制装置的使用更加灵活方便。
49.实施例2：
50.一种沉箱进水量控制方法，应用了实施例1中的沉箱进水量控制装置，包括以下步骤：
51.步骤s1,在箱体1侧壁开设锥形的进水孔11，进水孔11由箱体1侧壁外侧向内侧孔径逐渐变小；进水孔11的轴线由箱体1侧壁外侧向箱体1侧壁内侧倾斜向下。
52.步骤s2,在完成步骤s1后，在进水孔11内放置用于对进水孔11密封的密封球5；密封球5上连接有进水拉绳51和密封拉绳52，进水拉绳51 由进水孔11的大径端穿出，密封拉绳52由进水孔11的小径端穿出；
53.步骤s3，在完成步骤s2后，在进水孔11开设一侧的箱体1侧壁上部设置能够绕水平轴线转动的操作辊3，将进水拉绳51以及密封拉绳52的端部分别连接在操作辊3的周面上；
54.步骤s4，在完成步骤s3后，将箱体1按压至水中，使进水孔11没入水中；通过对操作辊3进行转动，使水流从进水孔11进入箱体1内部；在箱体1进水过程中，通过转动操作辊3调节密封球5位置，进而对进水孔 11流量进行调节，直至箱体1下沉至设置吃水深度；
55.步骤s5,在完成步骤s4后，将箱体1托运至设置位置，解除密封拉绳 52与操作辊3的连接，通过进水拉绳51将密封球5从进水孔11的大孔端拉出，完成回收作业。
56.虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。