[發(fā)明專利]一種用于沉管安裝的組合式測控系統及方法

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• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107024227A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 林鳴;尹海卿;宿發(fā)強;張秀振;劉兆權;季浩華;高紀兵;張超;陶振杰;宋江偉;徐良;鎖旭宏;孫陽陽;成益品
• 申請（專利權）人: 中交第一航務工程局有限公司;中交一航局第二工程有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 王蕓,劉童笛

技術領域

本發(fā)明涉及海底隧道工程，特別是一種用于沉管安裝的組合式測控系統。

背景技術

海底隧道作為重要的水域跨域交通基礎設施形式，因其對航運的影響小，被普遍認為是跨越航運繁忙水域的第一選擇，而在海底隧道建造領域中以沉管隧道最為常見，沉管隧道是以先在岸邊深塢分段預制沉管管節(jié)，再由拖輪將分段預制的管節(jié)浮運至目標安裝位置后順序沉水安裝的方式建成。在管節(jié)沉放過程中，需自始至終保持對管節(jié)位置的定位監(jiān)測；而在管節(jié)長度較長(如管節(jié)長度大于80m)時，對管節(jié)首端的定位監(jiān)測數據會在尾端產生較大的誤差，因此通常需要同時對管節(jié)的首端和尾端進行定位監(jiān)測以保證對管節(jié)整體的監(jiān)控；但是在管節(jié)沉放過程中，管節(jié)首端(管節(jié)首端需與已安裝管節(jié)對接安裝)及管節(jié)尾端(自由端)對定位精度要求不同，由于管節(jié)首端需要與已安裝管節(jié)對接，因此其需要更高的定位精度。不同的定位精度要求給管節(jié)安裝過程中的定位工作帶來了極大的難度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種既可以為管節(jié)首端提供更高精度定位監(jiān)測，同時又可對管節(jié)尾端進行定位監(jiān)測的的用于沉管安裝的組合式測控系統。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種用于沉管安裝的組合式測控系統，包括，

應答器，所述應答器至少兩個，設置在管節(jié)首端上表面上；用于響應安裝船上送受波器發(fā)送的聲吶信號，以確定應答器的實時位置；應注意的是，本文中的應答器均指聲吶應答裝置，送受波器均指收發(fā)信息聲吶裝置。

測量塔，固定設置在管節(jié)尾端上表面上，所述測量塔上設置有至少兩個RTK測量裝置；用于實時定位兩個RTK測量裝置所在位置。

進一步的，所述測量塔上設置有三個RTK測量裝置。

進一步的，所述測量塔上的RTK測量裝置之間相距距離大于8m。

進一步的，所述測量塔上還設置有用于全站儀定位的棱鏡。

進一步的，所述測量塔為三角形斷面鐵塔；所述三角形斷面鐵塔的高度高于水深-管節(jié)高度，優(yōu)選的，所述測量塔的塔頂位置(或按照RTK測量裝置的位置)應在管節(jié)沉至水底后，高于水面至少6米。

進一步的，所述兩個應答器的連線與所述管節(jié)的前端面平行，且兩個應答器之間的距離大于管節(jié)寬度的二分之一。

進一步的，所述兩個應答器以管節(jié)上表面中軸線為對稱線對稱設置。

進一步的，所述應答器為三個，三個所述應答器不共線的設置在管節(jié)首端上表面上。

進一步的，每個應答器處還設置有高度測量裝置。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的用于沉管安裝的組合式測控系統，根據管節(jié)沉放過程中首端和尾端對定位精度的不同要求，在首端設置了聲吶應答器，同時在尾端設置了測量塔，并在塔上固定安裝RTK測量裝置；應用時，在管節(jié)首端利用設置在已安裝管節(jié)上的應答聲吶設備對待安裝管節(jié)設置在管節(jié)頂面的應答聲吶設備進行相對定位；而在尾端應用RTK定位法，采集RTK測量裝置的坐標，從而對測量塔上的RTK裝置進行絕對定位，進而獲得管節(jié)尾端的精確位置。通過該系統可精確的獲取安裝過程中的管節(jié)的具體位置，為管節(jié)的安裝控制提供準確的參考數據。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中應答器及測量塔安裝位置示意圖。

圖中標記：11-第一應答器，12-第二應答器，13-第三應答器；2-測量塔，3-管節(jié)首端，31-管節(jié)前端面，4-管節(jié)尾端。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：如圖1所示，本實施例提供一種用于沉管安裝的組合式測控系統，包括應答器及測量塔；

所述應答器至少兩個，設置在管節(jié)首端上表面上；用于響應安裝船上送受波器發(fā)送的聲吶信號，以確定應答器的實時位置；本實施例中，所述應答器包括第一應答器、第二應答器、第三應答器等三個應答器；同時，本實施例中，第一應答器與第二應答器的連線與所述管節(jié)的前端面平行，且第一應答器與第二應答器之間的距離大于管節(jié)寬度的二分之一。優(yōu)選情況下，第一應答器與第二應答器以管節(jié)上表面中軸線為對稱線對稱設置。