[發明專利]浮式水下碎石基床連續整平船

在審

• 申請號: 201910054669.1
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109898514A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 王建平;楊秀禮;翟世鴻;華曉濤;徐杰;程茂林;馮先導;王聰;劉修成;吳中正;夏昊;孟奎;朱明清
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司
• 主分類號: E02D15/10
• 分類號: E02D15/10;B63B35/00
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 彭永念

本發明提供一種浮式水下碎石基床連續整平船包括船體，在船體船艏和船艉的位置設有可升降的定位樁，定位樁與船體滑動連接；還設有運送小車，運送小車由驅動裝置驅動沿著船體長度方向滑動，在運送小車上設有溜管，溜管的頂端設有送料口，溜管的底端靠近水底；還設有至少一條為運送小車供料的輸送帶。通過采用定位樁與船體沿水平方向滑動連接的方案，當拋石施工完成一個區域后，能夠通過往復的移動定位樁和船體實現有精確導向的連續移動，從而避免每次移動船體都需要重新對船體進行定位，通過溜管實現高精度的連續的“Z”字形拋石攤鋪施工。

技術領域

本發明涉及水下工程施工領域，特別是一種浮式水下碎石基床連續整平船。

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。為避免基礎局部高點，沉管底板受力均勻，底板和地基間設計高精度整平的碎石墊層作為基床，需整平精度很高的專用碎石墊層鋪設船進行施工。

具有代表性的船舶是DEME公司集團旗下的動態定位直落管式拋石船“FLINTSTONE”，它是世界上最大的拋石船。該船采用DP/DT動態定位，不需拖船協助，可在鄰近平臺結構500米范圍內操作，作業水深可達2000m。其拋石管系統具有主動升降補償ROV的測量系統，包括多波束、回聲測深儀和聯機處理系統，被認為是業內最先進。但是浮式動態拋石船的定位精度難以達到cm級，船舶行進方向和拋石管的橫向移動很難準確形成如Z型墊層。通常僅適用于石油平臺的防護、大型海上風電基礎和海底電纜的拋石保護等對表層精度要求不高的項目，不適用于沉管基床鋪設。

在韓國Busan-Geoje隧道施工中采用了更為先進的支撐平臺式拋石整平船“KUS-ISLAND”[該整平船集成了碎石拋設、整平和檢測功能，實質上融合支撐平臺結構和帶補償裝置的拋石管系統，并配套開發施工管理系統，平臺式鋪設船由于平臺升離水面，作業時船體基本不受波、浪、流影響；在海況條件好時也可以漂浮狀態整平，適應作業環境能力強。拋石管管理系統能準確檢測并控制布料管出料口的高程和位置，整平精度高。“KUS-ISLAND”在釜山隧道實測鋪設綜合精度，累加高程和平整度，達到±40mm。該方法的缺點是造價極其昂貴，且樁腿需要插入隧道基床溝槽范圍內，對地基有一定的破壞作用。

中國專利文獻CN107489154A記載了一種深海基床整平施工方法，通過船體的移動實現拋石，存在的問題是，船體在移動過程中受到海浪的影響，施工精度不高。中國專利文獻CN 208328938 U記載了一種拋石整平裝置，通過設置的框架型平臺實現拋石管的X、Y向行走，實現成“Z”字形的拋石。但是，采用該方案在完成一個施工區域后需要整體移動船體，再次定位，在重新定位過程中，需要依賴GPS的定位精度，存在定位速度慢，定位精度差的問題。進一步的，其中還記載了通過液壓缸控制平衡管反復伸縮進行行程調節的方案，但是由于受水流和風浪的影響，拋石管保持豎直是困難的，在說明書中雖然記載了傾斜計，但是并未記載如何根據傾斜程度修正拋石管的傾斜程度來確保基床的平面度。進一步的，由于液壓缸位于水下，且每個液壓缸都有進油和回油管，對多個液壓缸進行精確控制是非常困難的，較多液壓油管使拋石管的升降控制非常麻煩。更進一步的，上述文件還記載了利用整平頭去刮平基床，但是隨著拋石管的長度增加，拋石管的彎曲變形增大，該方案的整平精度難以控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種浮式水下碎石基床連續整平船，能夠以較高的精度沿著滑軌實現連續拋石施工，且無需重復定位，減少重復定位誤差，提高施工精度，在優選的方案中，能夠對溜管底部出料口的高程和傾角分別進行調節，以提高控制精度，能夠減少對位于水下的液壓缸的控制難度，尤其是能夠減少復雜的控制管路，能夠不依賴溜管自身的剛度，實現對碎石基床的整平。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種浮式水下碎石基床連續整平船，包括船體，在船體船艏和船艉的位置設有可升降的定位樁，定位樁與船體滑動連接；