用于紧张式单点系泊的负压锚碇块体的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于水运工程锚地的单点紧张式浮筒系泊系统的新型锚碇块体结构，具体说是一种利用负压原理增加锚锭块体的承载能力，实现降低混凝土用量及埋深的新型锚碇块体结构。


背景技术：

2.锚地是水运工程的重要设施，用于船舶日常停靠。紧张式单点浮筒系泊系统主要由浮筒、系船环、锚链和锚锭等组成，具有占用水域面积小、建设周期短、适用范围广、投资相对少、对环境破坏作用较小、船舶靠离驳方便等优势，目前广泛应用于航道工程锚地、海洋船舶系泊等领域。紧张式浮筒系泊系统中锚碇装置一般应用重力式锚碇沉块进行设计，针对重力式锚碇沉块的设计，目前主要通过分析其设计代表船型在该锚地单浮筒系泊方式下的最大系泊力，计算出所需锚锭沉块的重量。
3.随着船舶向大型化发展，紧张式单点系泊系统中的锚锭块体为了满足系泊船舶受水流、风、浪等荷载的作用，根据计算分析一般需要较大的体积，且应有一定的埋深才能满足承载要求。但当锚碇块体体积较大时，一方面所需混凝土量也相应较大，另一方面施工时，浇筑混凝土时需要较大场地，对陆上运输和水上运输机械、陆上和水上吊装机械设备也有特殊要求，随着锚碇块体的增加而综合经济成本快速增大。另外为了减小水流对锚碇安装后的冲刷，同时提高锚碇块体的抗拉拔能力，一般需要锚碇有一定的埋深。当用于大型船舶的系泊的锚锭体积较大时，安装时基坑开挖工作量较大，受水流影响开挖过程中回淤量进一步增加了开挖量；另外开挖过程中对工程区域的河床底部生态环境造成较大破坏，影响该水域的生物安全及下游水质。
4.因此，亟需开发一种满足大型船舶（船型）的系泊要求的前提下，可有效减小块体体积、又可减小基坑开挖量的新型锚碇块体结构形式。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术中存在的不足，提出一种可用于水运工程锚地大型船舶系泊的紧张式单点系泊系统的负压式新型锚碇块体结构。
6.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种用于紧张式单点系泊锚碇系统的负压锚碇块体，所述锚碇块体由反向筒式混凝土沉块构成，其特征在于：该反向筒式混凝土沉块包括有筒壁与筒顶，所述筒顶中设置有钢制预埋管，同时，该钢制预埋管的上端连接有负压接头装置，该负压接头装置中设有橡胶塞。
7.以上结构是紧张式单点系泊锚碇系统的负压锚碇块体安装使用前的结构。
8.紧张式单点系泊锚碇系统的负压锚碇块体安装使用后的结构是：
9.一种用于紧张式单点系泊锚碇系统的负压锚碇块体，所述锚碇块体由反向筒式混凝土沉块构成，其特征在于：该反向筒式混凝土沉块包括有筒壁与筒顶，所述筒顶中设置有钢制预埋管；该钢制预埋管的上端里塞有橡胶塞，同时该钢制预埋管的上端设有二次密封
套。
10.换言之，本实用新型是将常规的四棱台形状锚碇块体改进为反向筒式结构，筒顶中心点处设置系锚链环，侧面布置钢制预埋管。反向筒式结构的锚碇块体，下半部内凹形成空腔以构成筒式结构，预制时在上部混凝土中预埋钢制预埋管；负压接头装置包括装置外壳、导片、导轨及顶盖。所述橡胶塞顶部形状与预埋管顶部喇叭口契合，下部向内渐进微缩以便于顺利塞入预埋管内部。导片两端向内对称凹半圆形以便于卡入所述导轨控制其能够随气压上下平行移动，导轨截面形状为类半圆型，对称焊接于装置外壳内部，长度5-10cm，导轨底部截面向内拓展以形成限位卡槽。所述二次密封套底部嵌有橡胶密封圈。
11.安装时，先将反向筒式锚碇块体结构吊运至水下基坑指定位置，安装平整后连接负压接头装置至锚碇块体顶部预埋管，基坑回填至反向筒式锚碇块体结构顶面；将接头装置与真空泵相连抽真空，当内部负压值达到0.5~0.8mpa时停止抽气，接头装置内部的橡胶塞由于压力差自动塞紧至预埋管，卸下接头装置后在预埋管顶部拧入二次密封套后即可完成负压式锚碇块体安装。
12.与现有技术相比本实用新型有益效果是：
13.1.本实用新型提出一种可用于大型船舶系靠的锚地中，紧张式单点系泊系统的负压式新型锚碇块体结构，可在满足设计要求的前提下有效减少混凝土用量、降低水陆运输和吊装机械要求，大幅度减少施工成本；
14.2.本实用新型提出一种可用于大型船舶系靠的锚地中，紧张式单点系泊系统的负压式新型锚碇块体结构，可利用负压使反向筒式混凝土沉块下沉，有效减小水下基坑的开挖深度和开挖范围，在提升经济性的同时，可有效降低施工对河床的破坏，减小施工对水域生物安全和下游水质的影响；
15.3.本实用新型采用新型负压接头装置，保证装置抽气真空的同时无需人工摘下泵管套入橡胶塞，极大的保证了装置真空效果，同时节省人力；
16.4.本实用新型采用滑轨式活动结构，保证了导片竖直平滑移动，同时限制其在移动时不发生翻转及限制其活动范围，使用方便；
17.5.本实用新型采用中空式导片，保证了装置抽气时空气顺利流动，同时也便于装置抽气完成后利用气压差即可完成装置密闭操作；
18.6.本实用新型采用橡胶塞及钢制密封套设计，二次保证了装置气密性，使得装置可靠耐用。
附图说明
19.图1是本实用新型使用时整体示意图；
20.图2是本实用新型使用时俯视图；
21.图3是本实用新型安装时整体示意图；
22.图4是负压接头装置4详图；
23.图5是负压接头装置4俯视图。
24.图中，a为锚链接头，b为抽气泵。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型具体实施方式进一步详细描述：实施例1，用于紧张式单点系泊的负压锚碇块体装置，参照图1-图 5：装置包括反向筒式混凝土沉块1、钢制预埋管2、橡胶塞3、负压接头装置4和二次密封套5，负压接头装置4包括装置外壳41、导片42、导轨43及顶盖44。使用前先将橡胶塞3粘于导片42底部，然后将导片42沿导轨43装入装置外壳41内部，随后套入顶盖44即完成负压接头装置4安装。随后将反向筒式混凝土沉块1下沉至水下基坑指定位置，安装平整后连接负压接头装置4至锚碇块体顶部预埋管2，基坑回填至反向筒式锚碇块体结构顶面；将负压接头装置4顶部连接抽气泵b，随后打开抽气泵b开始工作，待内部气压值达到0.5~0.8mpa时停止抽气，负压接头装置4内部的橡胶塞3由于压力差与导片42脱离并自动塞紧至预埋管2，卸下负压接头装置4后在橡胶塞顶部拧入二次密封套5后即可完成负压锚碇块体的安装。
26.详细的，参照附图：本装置包括反向筒式混凝土沉块1、钢制预埋管2、橡胶塞3、负压接头装置4和二次密封套5组成。所述反向筒式混凝土沉块1是基于原重力式混凝土四棱台形状锚碇块体改进为反向筒式结构，下半部内凹形成空腔以构成筒式结构，沉块预制时在上部混凝土中预埋钢制预埋管2以便于真空负压装置接入抽气。
27.所述钢制预埋管2为q235钢材质，顶部内壁外扩形成喇叭口形状以便于所述橡胶塞3顺利接入塞紧，顶部外壁有螺纹以便于所述负压接头装置4及二次密封套5能够与装置紧密相连，保证气密性。
28.所述橡胶塞3用于装置达到设计所需真空度后能塞紧所述预埋管2以防止其漏气，顶部形状与预埋管顶部喇叭口契合，下部向内渐进微缩以便于顺利塞入预埋管内部。
29.所述负压接头装置4包括装置外壳41、导片42、导轨43及顶盖44，整体材料为q235钢。所述装置外壳41底部内嵌一带螺纹套筒以便于整体装置与所述预埋管2顶部密闭连接，顶部外缘有螺纹以使得与所述顶盖44紧密连接；所述导片42为钢丝网捆制，截面为圆形，中空式设计以保证装置在抽气时底部空气可以顺利从上方抽出，两端向内对称凹半圆形以便于卡入所述导轨43控制其能够随气压上下平行移动；所述导轨43截面形状为类半圆型，对称焊接于所述装置外壳41内部，长度5-10cm，导轨底部截面向内拓展以形成限位卡槽，以保证停止抽气时所述导片42不会继续向下移动而使其与所述橡胶塞3脱离；所述顶盖44下部直径与所述装置外壳41直径一致，内缘开螺纹以便于与外壳紧密连接，上部直径与抽气泵泵管一致以保证与抽气泵相连时不会产生漏气。
30.所述二次密封套5为钢制顶盖，内开螺纹使得所述负压接头装置4脱离时与所述预埋管紧密相连，底部嵌有橡胶密封圈以二次保证装置气密性。