專利名稱：沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉沉管隧道施工技術(shù)，具體地說，涉及一種沉管隧道施工過程中沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)エ藝。
背景技術(shù)：
沉管法是在水底建筑隧道的ー種施工方法。沉管隧道就是將若干個預(yù)制段分別浮運到海面(河面)現(xiàn)場，井一個接ー個地沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，以此方法修建的水下隧道。目前，沉管隧道施工過程中，為了提高溝槽底面的平整性，絕大多數(shù)建成的水底隧道均采用墊平的方法。其中，早期大多采用的墊平方法為ー種在管段沉放之前先鋪砂石作為墊層的先鋪法，它是在作業(yè)船上通過卷揚機和鋼索操縱特制的刮鋪機或鋼犁，沿著溝槽底面兩側(cè)設(shè)置的、具有規(guī)定標高和坡度的導軌，將放下的墊料往復刮平，該法缺點較多 ’另一種墊平的方法為后填法，即先將管段沉放在溝槽底上的臨時支座上，并使管底形成一定的空間(管段底板內(nèi)預(yù)設(shè)液壓千斤頂，在定位時可以頂向支座，調(diào)節(jié)管段高程)，隨后用墊 層材料充填密實。上述兩種方法中，處理沉放管段基礎(chǔ)的目的是使溝槽底面平整，而不是為了提高地基的承載カ，在水下開挖的溝槽，其底面凹凸不平，如不加以整平，管段沉放后會因地基受カ不均勻而導致局部破壞，或因不均勻沉陷而開裂。適合于沉管法施工的主要條件是水道河床穩(wěn)定和水流并不過急。在水深大、沉管長寬比大時，需要明顯增大千斤頂配置，通常采用沉放駁輔助提供向上吊力以減小沉管對基床摩擦力，通過沉放駁輔助安裝對波高要求比較嚴格，一般作業(yè)波高要求< O. 4m。目前，采用沉放駁輔助安裝的案例只有釜山-巨濟沉管隧道和厄勒海峽沉管隧道，其中，釜山-巨濟沉管隧道對作業(yè)波高要求< O. 4m;厄勒海峽沉管隧道施工中，從地圖可以看出，施工現(xiàn)場四周形成了掩護，海況較好。而對于波高要求大于O. 4m吋，由于受波浪、水流、風等自然條件的影響，采用沉放駁輔助安裝時，吊力變化幅度很大，對安裝控制影響較大，千斤頂推カ大，控制困難，且安裝精度不準確，需要時間進行調(diào)整，費時費力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有沉管隧道施工過程中沉管安裝時受波浪、水流、風等自然條件影響存在的推力大、控制困難、費時費カ等上述問題，提供了ー種沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)エ藝，該系統(tǒng)使用時位于已安裝沉管和待安裝沉管的結(jié)合腔內(nèi)，對碎石基床無要求，適用于沉管隧道施工時的沉管糾偏。本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)，機械系統(tǒng)包括液壓泵站、千斤頂組和千斤頂頂桿組，千斤頂組通過支架安裝在待安裝沉管的前端，千斤頂頂桿組通過法蘭安裝在待安裝沉管和已安裝沉管的尾端；千斤頂組為通過固定架將多個具有限位、頂推功能的千斤頂連接在一起的ー組千斤頂，千斤頂頂桿組為通過固定架將多個千斤頂頂桿連接在一起的ー組千斤頂頂桿。優(yōu)選的是，千斤頂組中千斤頂?shù)臄?shù)量與千斤頂頂桿組中千斤頂頂桿的數(shù)量相同。
優(yōu)選的是，千斤頂和千斤頂頂桿均設(shè)置有6個。優(yōu)選的是，千斤頂和千斤頂頂桿均設(shè)置有4個、或8個、或10個。優(yōu)選的是，控制系統(tǒng)和液壓泵站均放置在已安裝沉管內(nèi)。本發(fā)明的另一目的在于提供了ー種沉管內(nèi)部糾 偏調(diào)節(jié)エ藝，采用沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)エ藝步驟為
(I)沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)的安裝沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)千斤頂?shù)陌惭b在塢內(nèi)進行，將六個千斤頂通過固定支架連接為ー組，二次舾裝時將千斤頂組通過支架固定安裝在待安裝沉管的前端，并留有油管、位移數(shù)據(jù)線接頭，做防水處理；沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)千斤頂頂桿的安裝業(yè)在塢內(nèi)進行，通過法蘭將千斤頂頂桿和沉管斷面連接，安裝在待安裝沉管的尾端。(2)沉管沉放、水力壓接沉管沉放、拉合、水力壓接。(3)貫通測量沉管水力壓接完成后，打開鋼封門測量孔進行貫通測量，管節(jié)水平與隧道軸線偏差< 35_時不做調(diào)整，管節(jié)水平與隧道軸線偏差> 35_時通過沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行待安裝沉管尾端橫向調(diào)節(jié)，直至待安裝沉管軸線偏差滿足要求。(4)線路及頂桿連接需要調(diào)節(jié)時，打開鋼封門將千斤頂組管線接通，并將千斤頂頂桿組對接千斤頂組，人工調(diào)試到位。(5)沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)糾偏液壓泵站和控制系統(tǒng)放置在已安裝沉管內(nèi)，線路和千斤頂頂桿組連接完成后；先將每個限位千斤頂施加預(yù)頂カ鎖定限位；頂推千斤頂施加預(yù)頂力，然后設(shè)定調(diào)節(jié)千斤頂行程；操作期間關(guān)閉鋼封門，保持測量孔打開狀態(tài)；兩個沉放駁同時起吊減小待安裝沉管對基床壓力，確保待安裝沉管對基床壓カ不小于400t，并通過沉放駁吊纜上設(shè)置的被動波浪補償器減小波浪對吊カ的影響；頂推千斤頂開始加載進行糾偏，達到預(yù)設(shè)行程后，沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)停止頂推，卸荷沉放駁吊力。(6)實時監(jiān)測糾偏操作期間利用全站儀通過測量孔觀測沉管尾端糾偏情況。(7)千斤頂組卸載千斤頂組卸載前，采用加壓載水最大密度5%負浮力后，經(jīng)計算待安裝沉管滿足在I. 3m/s流速水流力和水壓力作用下穩(wěn)定性要求；為確保安全，鎖定回填后，再同步、分級卸載限位千斤頂和頂推千斤頂頂力，同時觀測沉管尾端穩(wěn)定情況。(8)糾偏完成待安裝沉管糾偏完成后，拆除沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明糾偏精調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理、操作方便，在沉管安裝時，放置于已安裝沉管和待安裝沉管的結(jié)合腔內(nèi)，用于沉管的內(nèi)部糾偏，對碎石基床無要求，且調(diào)節(jié)過程中通過波浪補償器減小波浪、水流、風等自然條件的影響，并通過控制系統(tǒng)控制安裝，定位準確，安裝精度高，省時省力。


附圖I本發(fā)明具體實施例待安裝沉管千斤頂組及千斤頂頂桿組的平面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本發(fā)明具體實施例附圖I中A部分的局部放大圖。附圖3為本發(fā)明具體實施例水力壓接后沉管對接平面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4為本發(fā)明附圖3的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5為本發(fā)明具體實施例調(diào)整后的千斤頂狀態(tài)圖。
附圖6為本發(fā)明具體實施例沉放水カ壓接完成后沉管安裝平面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖7為本發(fā)明具體實施例千斤頂推力克服摩擦處于水平移動臨界狀態(tài)的沉管安裝平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進ー步說明。一種沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng),機械系統(tǒng)包括液壓泵站、千斤頂組I和千斤頂頂桿組2，千斤頂組I通過支架安裝在待安裝沉管的前端，千斤頂頂桿組2通過法蘭3安裝在待安裝沉管和已安裝沉管的尾端；控制系統(tǒng)和液壓泵站均放置在已安裝沉管內(nèi)。千斤頂組I為通過固定架4將多個具有限位、頂推功能的千斤頂5連接在一起的ー組千斤頂，千斤頂頂桿組2為通過固定架4將多個千斤頂頂桿6連接在一起的ー組千斤頂頂桿。千斤頂組I中千斤頂5的數(shù)量與千斤頂頂桿組2中千斤頂頂桿6的數(shù) 量相同。千斤頂5和千斤頂頂桿6均設(shè)置有6個。其調(diào)節(jié)エ藝步驟為(I)沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)的安裝沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)千斤頂?shù)陌惭b在塢內(nèi)進行，將六個千斤頂通過固定支架連接為ー組，二次舾裝時將千斤頂組通過支架固定安裝在待安裝沉管的前端，并留有油管、位移數(shù)據(jù)線接頭，做防水處理；沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)千斤頂頂桿的安裝業(yè)在塢內(nèi)進行，通過法蘭將千斤頂頂桿和沉管斷面連接，安裝在待安裝沉管的尾端。(2)沉管沉放、水力壓接沉管沉放、拉合、水力壓接，沉管水力壓接完成后，最不利狀態(tài)下止水帶均勻壓縮，如圖6所示，其中，f為摩擦力。(3)貫通測量沉管水力壓接完成后，打開鋼封門測量孔進行貫通測量，管節(jié)水平與隧道軸線偏差< 35_時不做調(diào)整，管節(jié)水平與隧道軸線偏差> 35_時通過沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行待安裝沉管尾端橫向調(diào)節(jié)，直至待安裝沉管軸線偏差滿足要求。(4)線路及頂桿連接需要調(diào)節(jié)時，打開鋼封門將千斤頂組管線接通，并將千斤頂頂桿組對接千斤頂組，人工調(diào)試到位，如圖7所示，安裝千斤頂?shù)轿缓?，千斤頂推力克服摩擦カ處于水平移動臨界狀態(tài)，其中，A端千斤頂限位，B端千斤頂頂推，f為摩擦力，此時，B端頂推千斤頂推力増加，摩擦力方向與原來方向相反。(5)沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)糾偏液壓泵站和控制系統(tǒng)放置在已安裝沉管內(nèi)，線路和千斤頂頂桿組連接完成后，先將A端限位千斤頂施加預(yù)頂カ鎖定限位，B端頂推千斤頂施加預(yù)頂力，摩擦力f方向開始改變，然后設(shè)定調(diào)節(jié)千斤頂行程；操作期間關(guān)閉鋼封門，保持測量孔打開狀態(tài)；兩個沉放駁同時起吊減小待安裝沉管對基床壓力，確保待安裝沉管對基床壓カ不小于400t，并通過沉放駁吊纜上設(shè)置的被動波浪補償器減小波浪對吊カ的影響端頂推千斤頂開始加載進行糾偏，糾偏時待安裝沉管開始繞A端限位千斤頂旋轉(zhuǎn)，達到預(yù)設(shè)行程后，沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)停止頂推，卸荷沉放駁吊力。(6)實時監(jiān)測糾偏操作期間利用全站儀通過測量孔觀測沉管尾端糾偏情況。(7)千斤頂組卸載千斤頂組卸載前，采用加壓載水最大密度5%負浮力后，經(jīng)計算待安裝沉管滿足在I. 3m/s流速水流力和水壓力作用下穩(wěn)定性要求；為確保安全，鎖定回填后，再同步、分級卸載限位千斤頂和頂推千斤頂頂力，同時觀測沉管尾端穩(wěn)定情況。
(8)糾偏完成待安裝沉管糾偏完成后，拆除沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)。根據(jù)待安裝沉管及沉管隧道的長、寬、高等不同，千斤頂和千斤頂頂桿均還可以設(shè)置為4個、或8個、或10個。以上具體實施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進 行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.ー種沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)，機械系統(tǒng)包括液壓泵站、千斤頂組和千斤頂頂桿組，千斤頂組通過支架安裝在待安裝沉管的前端，千斤頂頂桿組通過法蘭安裝在待安裝沉管和已安裝沉管的尾端；千斤頂組為通過固定架將多個具有限位、頂推功能的千斤頂連接在一起的ー組千斤頂，千斤頂頂桿組為通過固定架將多個千斤頂頂桿連接在一起的ー組千斤頂頂桿。
2.如權(quán)利要求I所述的沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)，其特征在于千斤頂組中千斤頂?shù)臄?shù)量與千斤頂頂桿組中千斤頂頂桿的數(shù)量相同。
3.如權(quán)利要求I或2任意ー項所述的沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)，其特征在于千斤頂和千斤頂頂桿均設(shè)置有6個。
4.如權(quán)利要求I或2任意ー項所述的沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)，其特征在于千斤頂和千斤頂頂桿均設(shè)置有4個、或8個、或10個。
5.如權(quán)利要求I所述的沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)，其特征在于控制系統(tǒng)和液壓泵站均放置在已安裝沉管內(nèi)。
6.ー種沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)エ藝，其特征在于采用沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)エ藝步驟為 (1)沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)的安裝沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)千斤頂?shù)陌惭b在塢內(nèi)進行，將六個千斤頂通過固定支架連接為ー組，二次舾裝時將千斤頂組通過支架固定安裝在待安裝沉管的前端，并留有油管、位移數(shù)據(jù)線接頭，做防水處理；沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)千斤頂頂桿的安裝業(yè)在塢內(nèi)進行，通過法蘭將千斤頂頂桿和沉管斷面連接，安裝在待安裝沉管的尾端； (2)沉管沉放、水力壓接沉管沉放、拉合、水力壓接； (3)貫通測量沉管水力壓接完成后，打開鋼封門測量孔進行貫通測量，管節(jié)水平與隧道軸線偏差< 35_時不做調(diào)整，管節(jié)水平與隧道軸線偏差> 35_時通過沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行待安裝沉管尾端橫向調(diào)節(jié)，直至待安裝沉管軸線偏差滿足要求； (4)線路及頂桿連接需要調(diào)節(jié)時，打開鋼封門將千斤頂組管線接通，并將千斤頂頂桿組對接千斤頂組，人工調(diào)試到位； (5)沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)糾偏液壓泵站和控制系統(tǒng)放置在已安裝沉管內(nèi)，線路和千斤頂頂桿組連接完成后；先將每個限位千斤頂施加預(yù)頂カ鎖定限位；頂推千斤頂施加預(yù)頂力，然后設(shè)定調(diào)節(jié)千斤頂行程；操作期間關(guān)閉鋼封門，保持測量孔打開狀態(tài)；兩個沉放駁同時起吊減小待安裝沉管對基床壓力，確保待安裝沉管對基床壓カ不小于400t，并通過沉放駁吊纜上設(shè)置的被動波浪補償器減小波浪對吊カ的影響；頂推千斤頂開始加載進行糾偏，達到預(yù)設(shè)行程后，沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)停止頂推，卸荷沉放駁吊力； (6)實時監(jiān)測糾偏操作期間利用全站儀通過測量孔觀測沉管尾端糾偏情況； (7)千斤頂組卸載千斤頂組卸載前，采用加壓載水最大密度5%負浮力后，經(jīng)計算待安裝沉管滿足在I. 3m/s流速水流力和水壓力作用下穩(wěn)定性要求；為確保安全，鎖定回填后，再同步、分級卸載限位千斤頂和頂推千斤頂頂力，同時觀測沉管尾端穩(wěn)定情況； (8)糾偏完成待安裝沉管糾偏完成后，拆除沉管內(nèi)部糾偏調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沉管內(nèi)部糾偏精調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)工藝，該系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)，機械系統(tǒng)包括液壓泵站、千斤頂組和千斤頂頂桿組，千斤頂組通過支架安裝在待安裝沉管的前端，千斤頂頂桿組通過法蘭安裝在待安裝沉管和已安裝沉管的尾端；千斤頂組為通過固定架將多個具有限位、頂推功能的千斤頂連接在一起的一組千斤頂，千斤頂頂桿組為通過固定架將多個千斤頂頂桿連接在一起的一組千斤頂頂桿。本發(fā)明采用內(nèi)部糾偏，糾偏精調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理、操作方便，在沉管安裝時，放置于已安裝沉管和待安裝沉管的結(jié)合腔內(nèi)，對碎石基床無要求，且調(diào)節(jié)過程中通過波浪補償器減小波浪、水流、風等自然條件的影響，并通過控制系統(tǒng)控制安裝，定位準確，省時省力。
文檔編號E02D29/073GK102691314SQ20121018848
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者馮海暴, 劉德進, 曲俐俐, 李德釗, 楊瑞亮, 蘇長璽 申請人:中交一航局第二工程有限公司