CN202787339U - 沉管内部纠偏精调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种沉管内部纠偏精调系统，该系统包括控制系统和机械系统，机械系统包括液压泵站、千斤顶组和千斤顶顶杆组，千斤顶组通过支架安装在待安装沉管的前端，千斤顶顶杆组通过法兰安装在待安装沉管和已安装沉管的尾端；千斤顶组为通过固定架将多个具有限位、顶推功能的千斤顶连接在一起的一组千斤顶，千斤顶顶杆组为通过固定架将多个千斤顶顶杆连接在一起的一组千斤顶顶杆。本实用新型纠偏精调系统结构简单合理、操作方便，在沉管安装时，放置于已安装沉管和待安装沉管的结合腔内，用于沉管的内部纠偏，对碎石基床无要求，且调节过程中通过波浪补偿器减小波浪、水流、风等自然条件的影响，并通过控制系统控制安装，定位准确，安装精度高，省时省力。

Description

沉管内部纠偏精调系统

技术领域

本实用新型涉沉管隧道施工技术，具体地说，涉及一种沉管隧道施工过程中沉管内部纠偏调节系统。

背景技术

沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。目前，沉管隧道施工过程中，为了提高沟槽底面的平整性，绝大多数建成的水底隧道均采用垫平的方法。其中，早期大多采用的垫平方法为一种在管段沉放之前先铺砂石作为垫层的先铺法，它是在作业船上通过卷扬机和钢索操纵特制的刮铺机或钢犁，沿着沟槽底面两侧设置的、具有规定标高和坡度的导轨，将放下的垫料往复刮平，该法缺点较多；另一种垫平的方法为后填法，即先将管段沉放在沟槽底上的临时支座上，并使管底形成一定的空间(管段底板内预设液压千斤顶，在定位时可以顶向支座，调节管段高程)，随后用垫层材料充填密实。上述两种方法中，处理沉放管段基础的目的是使沟槽底面平整，而不是为了提高地基的承载力，在水下开挖的沟槽，其底面凹凸不平，如不加以整平，管段沉放后会因地基受力不均匀而导致局部破坏，或因不均匀沉陷而开裂。

适合于沉管法施工的主要条件是：水道河床稳定和水流并不过急。在水深大、沉管长宽比大时，需要明显增大千斤顶配置，通常采用沉放驳辅助提供向上吊力以减小沉管对基床摩擦力，通过沉放驳辅助安装对波高要求比较严格，一般作业波高要求≤0.4m。目前，采用沉放驳辅助安装的案例只有釜山-巨济沉管隧道和厄勒海峡沉管隧道，其中，釜山-巨济沉管隧道对作业波高要求≤0.4m；厄勒海峡沉管隧道施工中，从地图可以看出，施工现场四周形成了掩护，海况较好。而对于波高要求大于0.4m时，由于受波浪、水流、风等自然条件的影响，采用沉放驳辅助安装时，吊力变化幅度很大，对安装控制影响较大，千斤顶推力大，控制困难，且安装精度不准确，需要时间进行调整，费时费力。

实用新型内容

本实用新型针对现有沉管隧道施工过程中沉管安装时受波浪、水流、风等自然条件影响存在的推力大、控制困难、费时费力等上述问题，提供了一种沉管内部纠偏精调系统，该系统使用时位于已安装沉管和待安装沉管的结合腔内，对碎石基床无要求，适用于沉管隧道施工时的沉管纠偏。

本实用新型的技术方案是：一种沉管内部纠偏精调系统，该系统包括控制系统和机械系统，机械系统包括液压泵站、千斤顶组和千斤顶顶杆组，千斤顶组通过支架安装在待安装沉管的前端，千斤顶顶杆组通过法兰安装在待安装沉管和已安装沉管的尾端；千斤顶组为通过固定架将多个具有限位、顶推功能的千斤顶连接在一起的一组千斤顶，千斤顶顶杆组为通过固定架将多个千斤顶顶杆连接在一起的一组千斤顶顶杆。

优选的是，千斤顶组中千斤顶的数量与千斤顶顶杆组中千斤顶顶杆的数量相同。

优选的是，千斤顶和千斤顶顶杆均设置有6个。

优选的是，千斤顶和千斤顶顶杆均设置有4个、或8个、或10个。

优选的是，控制系统和液压泵站均放置在已安装沉管内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型纠偏精调系统结构简单合理、操作方便，在沉管安装时，放置于已安装沉管和待安装沉管的结合腔内，用于沉管的内部纠偏，对碎石基床无要求，且调节过程中通过波浪补偿器减小波浪、水流、风等自然条件的影响，并通过控制系统控制安装，定位准确，安装精度高，省时省力。

附图说明

附图1本实用新型具体实施例待安装沉管千斤顶组及千斤顶顶杆组的平面结构示意图。

附图2为本实用新型具体实施例附图1中A部分的局部放大图。

附图3为本实用新型具体实施例水力压接后沉管对接平面结构示意图。

附图4为本实用新型附图3的A-A剖面结构示意图。

附图5为本实用新型具体实施例调整后的千斤顶状态图。

附图6为本实用新型具体实施例沉放水力压接完成后沉管安装平面结构示意图。

附图7为本实用新型具体实施例千斤顶推力克服摩擦处于水平移动临界状态的沉管安装

平面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种沉管内部纠偏精调系统，该系统包括控制系统和机械系统，机械系统包括液压泵站、千斤顶组1和千斤顶顶杆组2，千斤顶组1通过支架安装在待安装沉管的前端，千斤顶顶杆组2通过法兰3安装在待安装沉管和已安装沉管的尾端；控制系统和液压泵站均放置在已安装沉管内。千斤顶组1为通过固定架4将多个具有限位、顶推功能的千斤顶5连接在一起的一组千斤顶，千斤顶顶杆组2为通过固定架4将多个千斤顶顶杆6连接在一起的一组千斤顶顶杆。千斤顶组1中千斤顶5的数量与千斤顶顶杆组2中千斤顶顶杆6的数量相同。千斤顶5和千斤顶顶杆6均设置有6个。

其调节工艺步骤为：

(1)沉管内部纠偏精调系统的安装：沉管内部纠偏精调系统千斤顶的安装在坞内进行，将六个千斤顶通过固定支架连接为一组，二次舾装时将千斤顶组通过支架固定安装在待安装沉管的前端，并留有油管、位移数据线接头，做防水处理；沉管内部纠偏精调系统千斤顶顶杆的安装业在坞内进行，通过法兰将千斤顶顶杆和沉管断面连接，安装在待安装沉管的尾端。

(2)沉管沉放、水力压接：沉管沉放、拉合、水力压接，沉管水力压接完成后，最不利状态下止水带均匀压缩，如图6所示，其中，f为摩擦力。

(3)贯通测量：沉管水力压接完成后，打开钢封门测量孔进行贯通测量，管节水平与隧道轴线偏差≤35mm时不做调整，管节水平与隧道轴线偏差＞35mm时通过沉管内部纠偏调节系统进行待安装沉管尾端横向调节，直至待安装沉管轴线偏差满足要求。

(4)线路及顶杆连接：需要调节时，打开钢封门将千斤顶组管线接通，并将千斤顶顶杆组对接千斤顶组，人工调试到位，如图7所示，安装千斤顶到位后，千斤顶推力克服摩擦力处于水平移动临界状态，其中，A端千斤顶限位，B端千斤顶顶推，f为摩擦力，此时，B端顶推千斤顶推力增加，摩擦力方向与原来方向相反。

(5)沉管内部纠偏精调系统纠偏：液压泵站和控制系统放置在已安装沉管内，线路和千斤顶顶杆组连接完成后，先将A端限位千斤顶施加预顶力锁定限位，B端顶推千斤顶施加预顶力，摩擦力f方向开始改变，然后设定调节千斤顶行程；操作期间关闭钢封门，保持测量孔打开状态；两个沉放驳同时起吊减小待安装沉管对基床压力，确保待安装沉管对基床压力不小于400t，并通过沉放驳吊缆上设置的被动波浪补偿器减小波浪对吊力的影响；B端顶推千斤顶开始加载进行纠偏，纠偏时待安装沉管开始绕A端限位千斤顶旋转，达到预设行程后，沉管内部纠偏调节系统停止顶推，卸荷沉放驳吊力。

(6)实时监测：纠偏操作期间利用全站仪通过测量孔观测沉管尾端纠偏情况。

(7)千斤顶组卸载：千斤顶组卸载前，采用加压载水最大密度5％负浮力后，经计算待安装沉管满足在1.3m/s流速水流力和水压力作用下稳定性要求；为确保安全，锁定回填后，再同步、分级卸载限位千斤顶和顶推千斤顶顶力，同时观测沉管尾端稳定情况。

(8)纠偏完成：待安装沉管纠偏完成后，拆除沉管内部纠偏调节系统。

根据待安装沉管及沉管隧道的长、宽、高等不同，千斤顶和千斤顶顶杆均还可以设置为4个、或8个、或10个。

以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种沉管内部纠偏精调系统，其特征在于：该系统包括控制系统和机械系统，机械系统包括液压泵站、千斤顶组和千斤顶顶杆组，千斤顶组通过支架安装在待安装沉管的前端，千斤顶顶杆组通过法兰安装在待安装沉管和已安装沉管的尾端；千斤顶组为通过固定架将多个具有限位、顶推功能的千斤顶连接在一起的一组千斤顶，千斤顶顶杆组为通过固定架将多个千斤顶顶杆连接在一起的一组千斤顶顶杆。

2.如权利要求1所述的沉管内部纠偏精调系统，其特征在于：千斤顶组中千斤顶的数量与千斤顶顶杆组中千斤顶顶杆的数量相同。

3.如权利要求1或2任意一项所述的沉管内部纠偏精调系统，其特征在于：千斤顶和千斤顶顶杆均设置有6个。

4.如权利要求1或2任意一项所述的沉管内部纠偏精调系统，其特征在于：千斤顶和千斤顶顶杆均设置有4个、或8个、或10个。

5.如权利要求1所述的沉管内部纠偏精调系统，其特征在于：控制系统和液压泵站均放置在已安装沉管内。

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