CN104711996A - 一种端钢壳安装调位装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海底隧道沉管的制造领域，尤其涉及一种沉管端钢壳安装调位装置及操作方法。包括端钢壳和端模单元，所述端钢壳包括分段钢壳件拼接而成的底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段，所述端模单元包括模板背架、调节螺杆、立架、伸缩杆和固定座，调节螺杆连接立架与模板背架，模板背架与端钢壳紧贴连接，调节螺杆上设有螺母，伸缩杆连接立架与固定座，端钢壳上布置有反射贴片。将拼好的端钢壳大段依次初定位在扎好的整体钢筋笼端部进行接头焊接，再将钢筋笼连同端钢壳顶推进入浇筑区，连接端模单元和端钢壳进行精确调位固定，最后端钢壳与沉管管节一次浇筑成型，并实时调位，本发明的装置安装精度高、耗钢量少、工艺精简、工效高、成本低。

Description

一种端钢壳安装调位装置及操作方法

技术领域

本发明涉及海底隧道沉管的制造领域，尤其涉及一种沉管端钢壳安装调位装置及操作方法。

背景技术

目前，随着沉管隧道工程越来越多，隧道的安全性和密水性是整个沉管隧道的关键，端钢壳是管节柔性接头的关键构件，为安装GINA和OMEGA止水带而设置在沉管管节两端，与管节混凝土连为一体，端钢壳作为管节结构重要的永久性构件，其安装质量直接关系到管节接头止水效果,安装精度要求极高。为尽量减小端钢壳安装的误差，传统端钢壳安装采用端钢壳面板二次安装方法，整个端钢壳分翼板和面板两部分，进行安装调平，翼板部分在浇筑混凝土前完成安装，面板在浇筑管节混凝土后再进行焊接安装，最后在端壳面板与翼板间进行灌浆处理，这种端钢壳安装工艺存在安装精度低、端钢壳耗钢量大、施工环节多、工效低等问题。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种沉管端钢壳安装调位装置及操作方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种沉管端钢壳的安装调位装置及操作方法以解决现有端钢壳安装存在的安装精度低、耗钢量大、工艺复杂、工效低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种沉管端钢壳的安装调位装置及操作方法，该装置包括端钢壳和端模单元，所述端钢壳包括分段钢壳件拼接而成的底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段，所述端模单元包括模板背架、调节螺杆、立架、伸缩杆和固定座，所述调节螺杆连接所述立架与模板背架，所述模板背架与所述底板端钢壳紧贴连接，所述调节螺杆上设有螺母，所述伸缩杆连接所述立架与固定座，所述端钢壳上布置有反射贴片。

其中，所述钢壳件包括相连接的直钢壳件和折弯钢壳件。

其中，所述底板段由四件一号直钢壳件和两件四号折弯钢壳件组成，所述左侧墙段及右侧墙段均由一件二号直钢壳件和一件五号折弯钢壳件组成，所述顶板段由两件一号直钢壳件和两件三号直钢壳件组成。

其中，所述立架的上下两端各设有一套调节螺杆和相应的螺母。

其中，所述立架两侧的调节螺杆上均设有螺母。

其中，所述模板背架与所述端钢壳通过定位螺栓连接。

其中，所述立架与模板背架之间还设有限位斜拉杆。

其中，所述端钢壳的面板与翼板间的转角处安装有注浆管，所述注浆管由短钢筋固定，该注浆管两端连接注浆导管。

其中，所述注浆管采用全断面注浆管，所述全断面注浆管的全长开有若干孔，该全断面注浆管的外层为织物过滤膜，内层为非编织过滤膜，内部衬有螺旋型的增强弹簧钢丝。

本发明还提供一种采用以上所述的沉管端钢壳安装调位装置的安装调位方法，包括以下步骤：

端钢壳初步拼装，将分段钢壳件分别焊接拼装成端钢壳的底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段；

安装注浆管，在端钢壳面板与翼板内转角处安装全断面注浆管；

初步定位，钢筋笼端部全部绑扎完成后，将底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段依次吊装定位在钢筋笼端部，吊装时由钢筋笼中心线为基准初步定位；

接头焊接，首先，依次将底板段、左侧墙段、顶板段和右侧墙段彼此之间接头采用定位板连接粗定位，然后，采用二氧化碳气体保护焊将各接头焊接，连接成为整体，焊缝需满足二级焊缝要求；

连接端模单元，将钢筋笼连同端钢壳顶推进入浇筑区后，由定位螺栓连接模板背架与端钢壳，从而使端模单元与端钢壳紧贴连接；

精调端钢壳，首先，在端钢壳上布置测量用的反射贴片，根据全站仪测量反射贴片，获得端钢壳安装的平整度情况，通过调节伸缩杆和调节螺杆上的螺母，使端模单元内移或外移，进而精确调节端钢壳的内移或外移；

一次浇筑成型，将端钢壳与管节主体浇筑混凝土进行一次浇筑成型，在此过程中，通过全站仪测量反射贴片，进行实时监测，再按照上述精调端钢壳的方法进行实时调位。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的一种沉管端钢壳的安装调位装置及操作方法，该装置包括端钢壳和端模单元。其中，端钢壳由分段的小节拼装而成，然后使整体端钢壳连接模板单元，根据测量反射贴片判断端钢壳的平整度，通过调节模板对端钢壳的拉压作用，从而调整了端钢壳的平整度，具体操作中，在钢筋笼整体捆扎完后依次将端钢壳的底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段初步固定，而形成整体端钢壳，在经过端模单元的精确调整后，将端钢壳与沉管主体进行一次浇筑成型，从而减少了钢材耗损，避免了资源浪费，同时还避免了以往的二次灌浆作业，简化施工环节，工作效率得到提高，既保证端钢壳安装调位的精确度，又节约了施工成本。

附图说明

图1是本发明的实施例一种端钢壳结构的截面图；

图2是本发明注浆管安装位置图；

图3是本发明端模单元与端钢壳安装调节装置机构(侧视图)；

图4是采用本发明的操作方法框图。

图中，1：底板段；2：左侧墙段；3：顶板段；4：右侧墙段；5：钢筋笼；6：面板；7：翼板；8：注浆管；9：加强筋板；10：模板背架；11：调节螺杆；12：螺母；13：立架；14：伸缩杆；15：限位螺栓；16：斜拉杆；17：固定座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图3所示，一种沉管端钢壳安装调位装置，包括端钢壳和端模单元，端钢壳包括分段钢壳件拼接而成的底板段1、左侧墙段2、右侧墙段4和顶板段3，端模单元包括模板背架10、调节螺杆11、立架13、伸缩杆16和固定座17，调节螺杆11连接立架13与模板背架10，模板背架10与底板1端钢壳紧贴连接，调节螺杆11上设有螺母12，伸缩杆16斜拉立架13与固定座17，端钢壳上布置有反射贴片，这样，端钢壳由分段的小节拼装而成，然后使整体端钢壳连接模板单元，根据测量反射贴片判断端钢壳的平整度，通过调节模板对端钢壳的拉压作用，从而调整了端钢壳的平整度。

如图1所示，底板段1采用四件一号直钢壳件和两件四号折弯钢壳件组成，左侧墙段2及右侧墙段4均由一件二号直钢壳件和一件五号折弯钢壳件组成，顶板段3由两件一号直钢壳件和两件三号直钢壳件组成，这样由模块化、标准化的五种钢壳构件组成整体端钢壳，便于采购、生产和管理，具体施工时，将沉管钢筋笼5端部整体捆扎完成后，将拼接好的底板段1、左侧墙段2、右侧墙段4和顶板段3依次初步固定在钢筋笼5的端部。

如图3所示，端模单元上的模板背架10与端钢壳通过定位螺栓15连接，立架13的上下两端各设有一套调节螺杆11和相应的螺母12，其中调节螺杆11穿过立架13，立架13两侧调节螺杆11上均设有螺母12，通过两侧的螺母可进行双向调节。

立架13与模板背架10之间还设有限位的斜拉杆14，在调节端模单元时，通过斜拉杆14的连接作用，使端模单元形成稳定的位置关系。

如图2所示，钢端壳面板6与翼板7内的转角处安装有全断面注浆管8，全断面注浆管由短钢筋固定，该全断面注浆管两端连接注浆导管，其中，全断面注浆管由外层织物过滤膜、内层非编织过滤膜、内部衬有螺旋型增强弹簧钢丝构成，且该全断面注浆管的全长开有多孔，具体实施中，面板6与翼板7内的转角焊接处还焊接加强筋板9，提高端钢壳的强大。

结合图3和图4所示，采用以上所述的沉管端钢壳安装调位装置进行操作时，包括以下方法：

端钢壳初步拼装，将分段钢壳件分别焊接拼装成端钢壳的底板段1、左侧墙段2、右侧墙段4和顶板段3，此过程是在现有平台胎架上操作的；

安装注浆管，在端钢壳面板6与翼板7内转角处安装全断面注浆管8，且由短钢筋固定，固定间距为80cm，其中注浆管单根长度不超过12m，注浆管两端需连接注浆导管，并且相邻注浆管间要有20～30cm的搭接长度；

初步定位，钢筋笼5端部全部绑扎完成后，将底板段1、左侧墙段2、右侧墙段4和顶板段3依次吊装定位在钢筋笼5端部，吊装时由钢筋笼5中心线为基准初步定位，在此初步定位时需保证端钢壳的整体尺寸，初步定位后的端钢壳采用型钢固定在钢筋笼5端部；

接头焊接，首先，将底板段1、左侧墙段2、顶板段3和右侧墙段4彼此之间的接头采用定位板连接，保证接头间的螺孔距及接头间的平整度，然后，采用二氧化碳气体保护焊将各接头焊接，连接成为整体，焊缝需满足二级焊缝要求；

连接端模单元，将钢筋笼5连同端钢壳顶推进入浇筑区后，通过定位螺栓15将模板背架10与端钢壳紧贴连接，从而使端模单元与端钢壳连接；

精调端钢壳，首先，在端钢壳上布置测量用的反射贴片，通过全站仪测量反射贴片，获得端钢壳安装的平整度情况，调节伸缩杆16和调节螺杆11上的螺母12，使端模单元内移或外移，进而精确调节端钢壳的内移或外移；

一次浇筑成型，将端钢壳与管节主体浇筑混凝土进行一次浇筑成型，在此过程中，通过全站仪测量反射贴片，进行实时监测，再按照上述精调端钢壳的方法进行实时调位。

综上所述，本发明提供的一种端钢壳安装调位装置，结构稳定，安装简易，有效调节了端钢壳的安装平整度，工作效率高，简化了安装和调位工艺，节省了钢材耗损，降低了成本。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，包括端钢壳和端模单元，所述端钢壳包括分段钢壳件拼接而成的底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段，所述端模单元包括模板背架、调节螺杆、立架、伸缩杆和固定座，所述调节螺杆连接所述立架与模板背架，所述模板背架与所述底板端钢壳紧贴连接，所述调节螺杆上设有螺母，所述伸缩杆连接所述立架与固定座，所述端钢壳上布置有反射贴片。

2.根据权利要求1所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述钢壳件包括相连接的直钢壳件和折弯钢壳件。

3.根据权利要求2所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述底板段由四件一号直钢壳件和两件四号折弯钢壳件组成，所述左侧墙段及右侧墙段均由一件二号直钢壳件和一件五号折弯钢壳件组成，所述顶板段由两件一号直钢壳件和两件三号直钢壳件组成。

4.根据权利要求1所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述立架的上下两端各设有一套调节螺杆和相应的螺母。

5.根据权利要求4所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述立架两侧的调节螺杆上均设有螺母。

6.根据权利要求1所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述模板背架与所述端钢壳通过定位螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述立架与模板背架之间还设有限位斜拉杆。

8.根据权利要求1所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述端钢壳的面板与翼板间的转角处安装有注浆管，所述注浆管由短钢筋固定，该注浆管两端连接注浆导管。

9.根据权利要求8所述的沉管端钢壳安装调位装置，其特征在于，所述注浆管采用全断面注浆管，所述全断面注浆管的全长开有若干孔，该全断面注浆管的外层为织物过滤膜，内层为非编织过滤膜，内部衬有螺旋型的增强弹簧钢丝。

10.一种采用如权利要求1所述的沉管端钢壳安装调位装置的安装调位方法，其特征在于，包括以下步骤：

端钢壳初步拼装，将分段钢壳件分别焊接拼装成端钢壳的底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段；

安装注浆管，在端钢壳面板与翼板内转角处安装全断面注浆管；

初步定位，钢筋笼端部全部绑扎完成后，将底板段、左侧墙段、右侧墙段和顶板段依次吊装定位在钢筋笼端部，吊装时由钢筋笼中心线为基准初步定位；

接头焊接，首先，依次将底板段、左侧墙段、顶板段和右侧墙段彼此之间接头采用定位板连接粗定位，然后，采用二氧化碳气体保护焊将各接头焊接，连接成为整体，焊缝需满足二级焊缝要求；

连接端模单元，将钢筋笼连同端钢壳顶推进入浇筑区后，由定位螺栓连接模板背架与端钢壳，从而使端模单元与端钢壳紧贴连接；

精调端钢壳，首先，在端钢壳上布置测量用的反射贴片，根据全站仪测量反射贴片，获得端钢壳安装的平整度情况，通过调节伸缩杆和调节螺杆上的螺母，使端模单元内移或外移，进而精确调节端钢壳的内移或外移；

一次浇筑成型，将端钢壳与管节主体浇筑混凝土进行一次浇筑成型，在此过程中，通过全站仪测量反射贴片，进行实时监测，再按照上述精调端钢壳的方法进行实时调位。