[發明專利]沉管底端膠囊充水式精調系統及其調節工藝

有效

• 申請號: 201210187124.6
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102691313A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 曲俐俐;馮海暴;付大偉
• 申請（專利權）人: 中交一航局第二工程有限公司
• 主分類號: E02D29/073
• 分類號: E02D29/073
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉沉管隧道施工技術，具體地說，涉及一種沉管隧道施工過程中沉管糾偏底端調節系統及其調節工藝。

背景技術

沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法。沉管隧道就是將若干個預制段分別浮運到海面(河面)現場，并一個接一個地沉放安裝在已疏浚好的基槽內，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一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，沿著溝槽底面兩側設置的、具有規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(管段底板內預設液壓千斤頂，在定位時可以頂向支座，調節管段高程)，隨后用墊層材料充填密實。上述兩種方法中，處理沉放管段基礎的目的是使溝槽底面平整，而不是為了提高地基的承載力，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力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，一般作業波高要求≤0.4m。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波高要求≤0.4m；厄勒海峽沉管隧道施工中，從地圖可以看出，施工現場四周形成了掩護，海況較好。而對于波高要求大于0.4m時，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，千斤頂推力大，控制困難，且安裝精度不準確，需要時間進行調整，費時費力。

發明內容

本發明針對現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、費時費力等上述問題，提供了一種沉管底端膠囊充水式精調系統及其調節工藝，該系統使用時位于待安裝沉管尾部底端，具有自主頂升糾偏的功能，適用于沉管隧道施工時的沉管糾偏。

本發明的技術方案是：一種沉管底端膠囊充水式精調系統，該系統包括控制系統和機械系統，機械系統包括液壓泵站、配重箱和安裝在配重箱一側的軌道，軌道上設置有可沿軌道運行的水平定位機構，該水平定位機構包括安裝在在軌道上的底板和安裝在底板上的水平定位千斤頂，水平定位千斤頂的一端與配重箱連接；底板上安裝有滑槽和水平橫移千斤頂，滑槽內放置有頂升糾偏箱，該頂升糾偏箱內設置有垂直頂升機構，水平橫移千斤頂一端固定在底板上，另一端與頂升糾偏箱連接；垂直頂升機構包括充水膠囊和放置在充水膠囊上部的頂升蓋板，充水膠囊放置在頂升糾偏箱內。

優選的是，水平橫移千斤頂設置有兩個，兩個水平橫移千斤頂分別設置在頂升糾偏箱的兩端，每個水平橫移千斤頂均一端固定在設置在底板上的頂推基座上，一端與頂升糾偏箱連接。

優選的是，充水膠囊的兩端均設置有加強角。

優選的是，底板的兩側均安裝有浮箱。

優選的是，頂升蓋板的頂部鑲嵌有橡膠板。

本發明的另一目的在于提供了一種沉管底端糾偏工藝，采用沉管底端膠囊充水式精調系統進行糾偏，其糾偏工藝步驟為：

(1)基礎要求：沉管底端膠囊充水式精調系統的液壓泵站和控制系統都位于潛水起重船上，該系統機械系統基礎需要將待安裝沉管尾部碎石基礎比基床整平標高低70cm，軸線長度為5m，沉管底端膠囊充水式精調系統的機械系統進入沉管底端部分高度為56cm，便于機械系統就位。

(2)軸線復測：沉管水力壓接完成后，打開鋼封門測量孔進行貫通測量。

(3)沉放、就位：沉管底端膠囊充水式糾偏精調系統的機械系統沉放通過吊架固定，吊架長度25m，在沉放平移時可以與通道邊墻接觸限位；沉放時，通過安裝在機械系統上的測量儀測量與鋼封門之間的距離，當距離沉管端部2m處著床，然后再吊起距基床1m，通過預設在沉管端部的鋼絲繩拉動沉管底端膠囊充水式糾偏精調系統的機械系統貼緊沉管端部，然后再落下著床，利用沉管底端膠囊充水式精調系統的機械系統自身的水平定位千斤頂頂推底板，將頂升糾偏箱推入待安裝沉管底部就位。

(4)沉管頂升：對充水膠囊充水，充水膠囊頂升抬高頂升蓋板，消除頂升蓋板與待安裝沉管的間隙，使頂升蓋板的上部與待安裝沉管的底部緊密接觸，并繼續對充水膠囊進行充水，頂升蓋板將待安裝沉管抬高到指定高度，保持水壓。