[發明專利]一種特大型沉管隧道管節的安裝工具及安裝方法

在審

• 申請號: 202010440310.0
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111519663A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 劉忠友;俞武華;趙罡;張鴻
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程勘察設計院有限公司
• 主分類號: E02D29/063
• 分類號: E02D29/063;E02D29/073;E02D23/08;E02D23/02;E02D23/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于，包括

一隧道管節(1)，所述隧道管節(1)為雙室空心長條型結構設置，安裝前將隧道管節(1)在長度方向分隔成兩個等長的倉室，并對端頭進行封閉，

一浮沉控制裝置，所述浮沉控制裝置設于隧道管節(1)上，用于控制隧道管節(1)的有序下沉，

一平面控制裝置，所述平面控制裝置設于隧道管節(1)的四周，用于控制隧道管節(1)的平面位置。

2.根據權利要求1所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述浮沉控制裝置包括控沉支架(3)與定位吸盤(4)，所述控沉支架(3)通過定位吸盤(4)吸附在隧道管節(1)的頂面板壁上。

3.根據權利要求1所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述控沉支架(3)包括主柱(31)與橫桿(32)，所述主柱(31)與橫桿(32)內部空間連通設置，所述主柱(31)上設有進水孔與氣孔，所述氣孔通過氣管(11)與閥門連通有空壓機。

4.根據權利要求3所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述進水孔設于主柱(31)的底部，所述氣孔設于主柱(31)的上部。

5.根據權利要求2所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述定位吸盤(4)通過排氣管(10)與閥門連通有真空抽氣設備。

6.根據權利要求1所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述平面控制裝置包括定位柱(2)與控位鋼纜(8)，所述控位鋼纜(8)一端固定于定位柱(2)上，所述控位鋼纜(8)另一端固定于隧道管節(1)上。

7.根據權利要求6所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述定位柱(2)上懸掛有定向滑輪箍(5)，所述定向滑輪箍(5)上焊接有定向滑輪(6)，所述定位柱(2)上固定有卷揚設備(9)，所述卷揚設備(9)上設有轉向滑輪(90)，所述定向滑輪(6)一端固定于定位柱(2)上，所述控位鋼纜(8)另一端纏繞于定向滑輪(6)上后，再纏繞于轉向滑輪(90)上。

8.根據權利要求7所述一種特大型沉管隧道管節的安裝工具，其特征在于：所述定位柱(2)的頂部上焊接有吊耳一(7)，所述定向滑輪箍(5)的外側壁上焊接有吊耳二(70)，所述吊耳一(7)與吊耳二(70)之間通過吊繩(12)連接。

9.根據權利要求1-8任一所述一種特大型沉管隧道管節的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)，用水上打樁設備將四根定位樁(2)分別打在計劃安裝隧道管節(1)位置的兩端，并距離隧道管節(1)兩端150m左右，且與隧道管節(1)軸線呈45度夾角的位置，將定向滑輪箍(5)在三根吊繩(12)的作用下，吊掛在定位樁(2)的外部先不放落，然后將卷揚設備(9)安裝在定位樁(2)的頂部，并安裝好轉向滑輪(90)，將卷揚設備(9)上的控位鋼纜(8)繞過定位樁(2)頂的轉向滑輪(90)后，從固定在定向滑輪箍(5)上的定位滑輪(6)中穿過后，并且在控位鋼纜(8)端部用浮漂帶纜繩連接，以便后序及時打撈；

步驟2)，隧道管節(1)在預制干塢內封閉處理后，向干塢內注水并將隧道管節(1)用拖輪拖帶到安裝區域，將控位鋼纜(8)連接在隧道管節(1)的四個角上，將加工好的控沉支架(3)在浮吊的配合下安裝在隧道管節(1)的頂面四個靠近頂角部位，每個控位支架(3)安裝后及時對控位支架(3)下的定位吸盤(4)抽真空，使控位支架(3)吸附在隧道管節(1)的頂面，并且在每個控位支架(3)上固定有衛星定位系統；

步驟3)，通過卷揚設備(9)使隧道管節(1)在平面上準確定位，然后向隧道管節(1)內均衡注水，使隧道管節(1)在控制狀態均衡下沉，下沉過程中根據控位支架(3)上衛星定位系統的數據確定隧道管節(1)的位置是否正確，并及時通過卷揚設備(9)來調整，在下沉過程中控位支架(3)上的氣管(11)處于關閉狀態；

步驟4)，在隧道管節(1)到達準確安裝位置前，應將隧道管節(1)的平面位置向安裝方向移動100mm左右，在安裝到距離安裝高度200mm左右時，用卷揚設備(9)調整隧道管節(1)的位置，使其準確定位，通過向隧道管節(1)內均衡注水使隧道管節(1)安裝完成，安裝完成后向控位支架(3)內注入一定量的水，通過計算確定水量，使加好水的控位支架(3)剛好在此狀態下重力與浮力相當，然后打開定位吸盤(4)的排氣管(10)與閥門，并將壓力水通過排氣管(10)注入定位吸盤(4)內，解除定位吸盤(4)的吸力，然后用空壓機向控沉支架(3)內注入空氣，使其漂浮起一定高度，固定在起重船舶旁邊待用，通過潛水員解除控位鋼纜(8)與隧道管節(1)的連接。