CN107524170A - 最终接头舾装件及拆除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种最终接头舾装件，包括最终接头，还包括吊装系统，设于最终接头上，用于连接安装设备吊运最终接头沉放；防撞系统，设于最终接头的两个端面上，防止最终接头吊运匹配沉管时最终接头与沉管的碰撞造成最终接头和/或沉管的位移或者结构破坏；位置调整系统，设于最终接头和对应的沉管上，用于最终接头在海底平面上的位置调整；临时止水系统，设于最终接头的两端，用于最终接头位置调整完成，最终接头与沉管对接后将管节内外海水隔离，防止外部海水进入管节内部；脐带缆系统，包括若干个管线，脐带缆系统用于安装设备和最终接头之间的供电、通信和提供动力；监测系统，设于最终接头和起吊设备上，用于监测最终接头上各个系统的。
Description
技术领域
本发明涉及沉管隧道领域，特别涉及一种最终接头舾装件及拆除方法。
背景技术
沉管法隧道施工，就是把在半潜驳或者干坞内预制好的隧道沉箱分别浮运到预定位置沉放对接，为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间，该余下距离空间所沉放对接的管段即视为最终接头，即隧道连接的两端均沉管施工，并在海中对接合拢，最后的合拢管段即为最终接头。该沉管隧道最终接头是沉管隧道建设的关键，特别是外海超长沉管隧道建设，施工现场作业条件困难，面临着复杂的波浪和海流等海洋环境条件和气象条件。
如何保障最终接头在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决最终接头在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通，提供一种最终接头舾装件及拆除方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种最终接头舾装件，包括最终接头，还包括：
吊装系统，设于所述最终接头上，用于连接安装设备吊运所述最终接头沉放；
防撞系统，设于所述最终接头的两个端面上，防止所述最终接头吊运匹配沉管时所述最终接头与所述沉管的碰撞造成所述最终接头和/或所述沉管的位移或者结构破坏；
位置调整系统，设于所述最终接头和对应的所述沉管上，用于所述最终接头在海底平面上的位置调整；
临时止水系统，设于所述最终接头的两端，用于所述最终接头位置调整完成，所述最终接头与所述沉管对接后将管节内外海水隔离，防止外部海水进入管节内部；
脐带缆系统，包括若干个管线，所述脐带缆系统用于所述安装设备和所述最终接头之间的供电、通信和提供动力；
监测系统，设于所述最终接头和所述起吊设备上，用于监测所述最终接头上各个系统的。
其中，若干个管线包括电缆、信号缆和动力缆，所述电缆用于供电，所述信号缆用于通信传输，所述动力缆用于提供如压力油等动力源。
采用本发明所述的一种最终接头舾装件，通过设置所述吊装系统、所述防撞系统、所述位置调整系统、所述临时止水系统、所述脐带缆系统和所述监测系统综合运用一同保障所述最终接头在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通。
优选地，所述临时止水系统包括封闭环状顶推小梁、顶推部件、封闭环状第一止水带和封闭环状第二止水带，所述顶推小梁设于所述最终接头端部安装槽内，所述顶推部件一端连接于所述安装槽槽底，另一端连接于所述顶推小梁，所述第一止水带设于所述顶推小梁端部，所述第二止水带一端连接于所述安装槽外侧的所述最终接头端部，另一端连接于所述顶推小梁，所述防撞系统的端面较所述第一止水带的端面高，所述防撞系统用于保护所述第一止水带不被破坏，所述顶推部件使所述顶推小梁在所述安装槽内相对所述最终接头移动，所述第一止水带被顶推作用于所述沉管端面止水，所述第二止水带用于所述顶推小梁和所述最终接头之间的止水。
优选地，所述第一止水带为Gina止水带，所述Gina止水带为橡胶产品，其作用是通过所述顶推小梁顶推压缩所述Gina止水带紧密贴合于所述沉管端面达到止水的效果。
优选地，所述第二止水带为随所述顶推小梁移动而伸展或者收拢的柔性止水带。
优选地，所述柔性止水带为M止水带，即截面为M形状的止水带，其作用是阻止海水由所述最终接头和所述顶推小梁之间的缝隙进入所述最终接头内部。
优选地，所述临时止水系统还包括封闭环状第三止水带，所述第三止水带设于所述顶推小梁上，所述第三止水带一端接触所述安装槽槽壁，所述第三止水带用于所述顶推小梁和所述最终接头之间的二次止水。
优选地，所述第三止水带为单向进水的止水带。
优选地，所述第三止水带为Lip止水带，即截面为L形状的止水带，其作为所述第二止水带之后的二次防水，阻止海水由所述最终接头和所述顶推小梁之间的缝隙进入所述最终接头内部。
优选地，所述防撞系统包括设于所述最终接头两个端面的若干个防撞块，每个所述防撞块的端部设有橡胶垫。
优选地，所述防撞系统的端面较所述第一止水带的端面高40-80mm。
优选地，所述防撞系统的端面较所述第一止水带的端面高50mm。
优选地，所述位置调整系统包括用于所述最终接头的纵向调整部件和横向调整部件。
优选地，所述横向调整部件包括设于所述最终接头顶端部的凸起组件和设于所述沉管顶端部的凹槽组件，所述凸起组件适配所述凹槽组件，吊运所述最终接头使所述凸起组件放入所述凹槽组件，所述最终接头横向粗调整。
优选地，所述凹槽组件的宽度大于所述凸起组件的宽度，所述沉管上对称设有两个活塞部件，每个所述活塞部件顶推所述凸起组件调整所述凸起组件在所述凹槽组件中位置，所述最终接头横向精调整。
优选地，所述纵向调整部件包括设于所述最终接头端部的若干个千斤顶，所有所述千斤顶在所述最终接头横向调整到位后，自由端伸出接触对应的所述沉管端部，所述最终接头一侧的所有所述千斤顶顶推，另一侧的所有所述千斤顶相适应的回收，使所述最终接头到两侧所述沉管的距离相等，以便后续所述临时止水系统的止水作业。
优选地，每个所述千斤顶的自由端为球铰结构，便于自由端紧密贴合对应所述沉管端部，受力均匀。
优选地，所述监测系统包括设于所述最终接头顶部的测量塔，所述测量塔上设有连通所述最终接头的人孔井，所述脐带缆系统穿过所述人孔井进入所述最终接头管内，所述测量塔的顶部设有工字型作业平台，所述工字型作业平台上设有卫星定位装置。
其中，所述测量塔的顶部在所述最终接头着床后依然位于水面以上。
优选地，所述监测系统包括测量预警系统，所述测量预警系统包括在所述最终接头每个端面底部的两角处设置的声呐高度计，吊运所述最终接头底面沉放到一定深度后，所述沉管端面反射所述高度计的声波，所述高度计获得所述最终接头与所述沉管端面间的距离，通过对所述高度计获得的数据进行处理，得到所述最终接头与所述沉管的相对位置关系，防止所述最终接头沉放过程中与所述沉管端面的碰撞。
优选地，所述高度计获得所述最终接头与所述沉管端面间的距离超过预设阈值，所述测量预警系统报警。
优选地，所述监测系统包括第一止水带张合量监测系统、所述第一止水带压缩量监测系统、临时预应力装置应力监测系统、端封门受力变形监测系统、所述端封门连接部件应力监测系统、三向锁定装置应力监测系统、吊点应力监测系统、底部注浆压力监测系统、顶推小梁安装位置间隙监测系统、所述顶推小梁临时支撑应力监测系统、所述最终接头安装过程姿态监测系统和所述最终接头差异沉降监测系统中的一种或多种。
优选地，所述脐带缆系统还包括设于所述最终接头内的控制柜和配电箱，所述控制柜连接所述配电箱，所述控制柜和所述配电箱通过所述管线连接所述安装设备，所述配电箱用于所述位置调整系统、所述临时止水系统和所述监测系统的供电，所述控制柜用于对所述位置调整系统、所述临时止水系统和所述监测系统的控制以及数据传输。
优选地，所述脐带缆系统连接CCTV(Closed Circuit Television，闭路电视)，所述CCTV用于对所述最终接头和所述沉管内部的实时监控。
优选地，所述吊装系统包括若干个均匀分布的吊点，每个所述吊点包括吊耳、销轴和摇轴装置，所述摇轴装置连接所述销轴，所述销轴连接所述吊耳，吊绳套接于所述销轴。
本发明还提供了一种最终接头舾装件的拆除方法，用于所述最终接头安装到位后其上舾装件的拆除，包括以下步骤：
A、测量塔两侧锚泊两艘船，形成警戒值守区，保护所述测量塔不被碰撞，防止所述测量塔和所述最终接头连接处破坏以及所导致的所述最终接头结构破坏；
B、拆除连接于安装设备和所述最终接头之间的所有管线并回收；
C、拆除所述测量塔和人孔井，吊运设备提前连接所述测量塔和人孔井，并绷紧所述吊运设备的吊绳，防止所述测量塔与所述最终接头解除连接后倾倒碰撞以及所述人孔井与所述最终接头解除连接后倾倒碰撞；
D、拆除位于所述最终接头顶端部的凸起组件和设于所述沉管顶端部的凹槽组件，完成拆除施工。
采用本发明所述的一种最终接头舾装件的拆除方法，使得拆除的舾装件不碰撞所述最终接头，包括所述最终接头结构以及拆装人员的安全，使所述最终接头在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、运用本发明所述的一种最终接头舾装件，通过设置所述吊装系统、所述防撞系统、所述位置调整系统、所述临时止水系统、所述脐带缆系统和所述监测系统综合运用一同保障所述最终接头在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通；
2、运用本发明所述的一种最终接头舾装件的拆除方法，使得拆除的舾装件不碰撞所述最终接头，包括所述最终接头结构以及拆装人员的安全，使所述最终接头在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通。
附图说明
图1为本发明所述的最终接头舾装件的结构示意图；
图2为实施例中横向调整部件的结构示意图；
图3为图1的纵向剖视图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本发明所述的最终接头舾装件的拆除方法的流程示意图。
图中标记：1-最终接头，11-顶推小梁，12-顶推部件，13-第一止水带，14-第二止水带，15-第三止水带，16-安装槽，2-沉管，3-防撞系统，41-凸起组件，42-凹槽组件，43-活塞部件，44-千斤顶，5-测量塔，6-吊点。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-4所示，本发明所述的一种最终接头舾装件，包括最终接头1，还包括：
吊装系统，设于所述最终接头1上，用于连接安装设备吊运所述最终接头1沉放；
防撞系统3，设于所述最终接头1的两个端面上，防止所述最终接头1吊运匹配沉管2时所述最终接头1与所述沉管2的碰撞造成所述最终接头1和/或所述沉管2的位移或者结构破坏；
位置调整系统，设于所述最终接头1和对应的所述沉管2上，用于所述最终接头1在海底平面上的位置调整；
临时止水系统，设于所述最终接头1的两端，用于所述最终接头1位置调整完成，所述最终接头1与所述沉管2对接后将管节内外海水隔离，防止外部海水进入管节内部；
脐带缆系统，包括若干个管线，所述脐带缆系统用于所述安装设备和所述最终接头1之间的供电、通信和提供动力；
监测系统，设于所述最终接头1和所述起吊设备上，用于监测所述最终接头1上各个系统的。
其中，若干个管线包括电缆、信号缆和动力缆，所述电缆用于供电，所述信号缆用于通信传输，所述动力缆用于提供如压力油等动力源。
作为本实施例的一个优选方案，所述临时止水系统包括封闭环状顶推小梁11、顶推部件12、封闭环状第一止水带13和封闭环状第二止水带14，所述顶推小梁11设于所述最终接头1端部安装槽16内，所述顶推部件12一端连接于所述安装槽16槽底，另一端连接于所述顶推小梁11，所述第一止水带13设于所述顶推小梁11端部，所述第二止水带14一端连接于所述安装槽16外侧的所述最终接头1端部，另一端连接于所述顶推小梁11，所述防撞系统3的端面较所述第一止水带13的端面高，所述防撞系统3用于保护所述第一止水带13不被破坏，所述顶推部件12使所述顶推小梁11在所述安装槽16内相对所述最终接头1移动，所述第一止水带13被顶推作用于所述沉管2端面止水，所述第二止水带14用于所述顶推小梁11和所述最终接头1之间的止水。所述第一止水带13为Gina止水带。所述第二止水带14为随所述顶推小梁11移动而伸展或者收拢的柔性止水带。所述柔性止水带为M止水带。所述临时止水系统还包括封闭环状第三止水带15，所述第三止水带15设于所述顶推小梁11上，所述第三止水带15一端接触所述安装槽16槽壁，所述第三止水带15用于所述顶推小梁11和所述最终接头1之间的二次止水。所述第三止水带15为单向进水的止水带。所述第三止水带15为Lip止水带。
作为本实施例的一个优选方案，所述防撞系统3包括设于所述最终接头1两个端面的若干个防撞块，每个所述防撞块的端部设有橡胶垫。所述防撞系统3的端面较所述第一止水带13的端面高50mm。所述位置调整系统包括用于所述最终接头1的纵向调整部件和横向调整部件。所述横向调整部件包括设于所述最终接头1顶端部的凸起组件41和设于所述沉管2顶端部的凹槽组件42，所述凸起组件41适配所述凹槽组件42，吊运所述最终接头1使所述凸起组件41放入所述凹槽组件42，所述最终接头1横向粗调整。所述凹槽组件42的宽度大于所述凸起组件41的宽度，所述沉管2上对称设有两个活塞部件43，每个所述活塞部件43顶推所述凸起组件41调整所述凸起组件41在所述凹槽组件42中位置，所述最终接头1横向精调整。
作为本实施例的一个优选方案，所述纵向调整部件包括设于所述最终接头1端部的若干个千斤顶44，所有所述千斤顶44在所述最终接头1横向调整到位后，自由端伸出接触对应的所述沉管2端部，所述最终接头1一侧的所有所述千斤顶44顶推，另一侧的所有所述千斤顶44相适应的回收，使所述最终接头1到两侧所述沉管2的距离相等，以便后续所述临时止水系统的止水作业。每个所述千斤顶44的自由端为球铰结构，便于自由端紧密贴合对应所述沉管2端部，受力均匀。
作为本实施例的一个优选方案，所述监测系统包括设于所述最终接头1顶部的测量塔5，所述测量塔5上设有连通所述最终接头1的人孔井，所述脐带缆系统穿过所述人孔井进入所述最终接头1管内，所述测量塔5的顶部设有工字型作业平台，所述工字型作业平台上设有卫星定位装置，其中，所述测量塔5的顶部在所述最终接头1着床后依然位于水面以上。所述监测系统包括测量预警系统，所述测量预警系统包括在所述最终接头1每个端面底部的两角处设置的声呐高度计，吊运所述最终接头1底面沉放到一定深度后，所述沉管2端面反射所述高度计的声波，所述高度计获得所述最终接头1与所述沉管2端面间的距离，通过对所述高度计获得的数据进行处理，得到所述最终接头1与所述沉管2的相对位置关系，防止所述最终接头1沉放过程中与所述沉管2端面的碰撞。所述高度计获得所述最终接头1与所述沉管2端面间的距离超过预设阈值，所述测量预警系统报警。所述监测系统包括第一止水带13张合量监测系统、所述第一止水带13压缩量监测系统、临时预应力装置应力监测系统、端封门受力变形监测系统、所述端封门连接部件应力监测系统、三向锁定装置应力监测系统、吊点应力监测系统、底部注浆压力监测系统、顶推小梁11安装位置间隙监测系统、所述顶推小梁11临时支撑应力监测系统、所述最终接头1安装过程姿态监测系统和所述最终接头1差异沉降监测系统中的一种或多种。
作为本实施例的一个优选方案，所述脐带缆系统还包括设于所述最终接头1内的控制柜和配电箱，所述控制柜连接所述配电箱，所述控制柜和所述配电箱通过所述管线连接所述安装设备，所述配电箱用于所述位置调整系统、所述临时止水系统和所述监测系统的供电，所述控制柜用于对所述位置调整系统、所述临时止水系统和所述监测系统的控制以及数据传输。所述脐带缆系统连接CCTV，所述CCTV用于对所述最终接头1和所述沉管2内部的实时监控。所述吊装系统包括若干个均匀分布的吊点6，每个所述吊点6包括吊耳、销轴和摇轴装置，所述摇轴装置连接所述销轴，所述销轴连接所述吊耳，吊绳套接于所述销轴。
运用本发明所述的一种最终接头舾装件，通过设置所述吊装系统、所述防撞系统3、所述位置调整系统、所述临时止水系统、所述脐带缆系统和所述监测系统综合运用一同保障所述最终接头1在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通。
实施例2
如图1-5所示，本发明所述的一种最终接头舾装件的拆除方法，用于所述最终接头1安装到位后其上舾装件的拆除，包括以下步骤：
A、测量塔5两侧锚泊两艘船，形成警戒值守区，保护所述测量塔5不被碰撞，防止所述测量塔5和所述最终接头1连接处破坏以及所导致的所述最终接头1结构破坏；
B、拆除连接于安装设备和所述最终接头1之间的所有管线并回收；
C、拆除所述测量塔5和人孔井，吊运设备提前连接所述测量塔5和人孔井，并绷紧所述吊运设备的吊绳，防止所述测量塔5与所述最终接头1解除连接后倾倒碰撞以及所述人孔井与所述最终接头1解除连接后倾倒碰撞；
D、拆除位于所述最终接头1顶端部的凸起组件41和设于所述沉管2顶端部的凹槽组件42，完成拆除施工。
运用本发明所述的一种最终接头舾装件的拆除方法，使得拆除的舾装件不碰撞所述最终接头1，包括所述最终接头1结构以及拆装人员的安全，使所述最终接头1在海底顺利对接两侧的沉管，实现海底隧道的贯通。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种最终接头舾装件，包括最终接头(1)，其特征在于，还包括：
吊装系统，设于所述最终接头(1)上，用于连接安装设备吊运所述最终接头(1)沉放；
防撞系统(3)，设于所述最终接头(1)的两个端面上，防止所述最终接头(1)吊运匹配沉管(2)时所述最终接头(1)与所述沉管(2)的碰撞造成所述最终接头(1)和/或所述沉管(2)的位移或者结构破坏；
位置调整系统，设于所述最终接头(1)和对应的所述沉管(2)上，用于所述最终接头(1)在海底平面上的位置调整；
临时止水系统，设于所述最终接头(1)的两端，用于所述最终接头(1)位置调整完成，所述最终接头(1)与所述沉管(2)对接后将管节内外海水隔离；
脐带缆系统，包括若干个管线，所述脐带缆系统用于所述安装设备和所述最终接头(1)之间的供电、通信和提供动力；
监测系统，设于所述最终接头(1)和所述起吊设备上，用于监测所述最终接头(1)上各个系统的。
2.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述临时止水系统包括封闭环状顶推小梁(11)、顶推部件(12)、封闭环状第一止水带(13)和封闭环状第二止水带(14)，所述顶推小梁(11)设于所述最终接头(1)端部安装槽(16)内，所述顶推部件(12)一端连接于所述安装槽(16)槽底，另一端连接于所述顶推小梁(11)，所述第一止水带(13)设于所述顶推小梁(11)端部，所述第二止水带(14)一端连接于所述安装槽(16)外侧的所述最终接头(1)端部，另一端连接于所述顶推小梁(11)，所述防撞系统(3)的端面较所述第一止水带(13)的端面高。
3.根据权利要求2所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述第二止水带(14)为随所述顶推小梁(11)移动而伸展或者收拢的柔性止水带。
4.根据权利要求3所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述临时止水系统还包括封闭环状第三止水带(15)，所述第三止水带(15)设于所述顶推小梁(11)上，所述第三止水带(15)一端接触所述安装槽(16)槽壁。
5.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述防撞系统(3)包括设于所述最终接头(1)两个端面的若干个防撞块，每个所述防撞块的端部设有橡胶垫。
6.根据权利要求5所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述防撞系统(3)的端面较所述第一止水带(13)的端面高40-80mm。
7.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述位置调整系统包括用于所述最终接头(1)的纵向调整部件和横向调整部件。
8.根据权利要求7所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述横向调整部件包括设于所述最终接头(1)顶端部的凸起组件(41)和设于所述沉管(2)顶端部的凹槽组件(42)，所述凸起组件(41)适配所述凹槽组件(42)。
9.根据权利要求7所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述纵向调整部件包括设于所述最终接头(1)端部的若干个千斤顶(44)。
10.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述监测系统包括设于所述最终接头(1)顶部的测量塔(5)，所述测量塔(5)上设有连通所述最终接头(1)的人孔井，所述脐带缆系统穿过所述人孔井进入所述最终接头(1)管内，所述测量塔(5)的顶部设有工字型作业平台，所述工字型作业平台上设有卫星定位装置。
11.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述监测系统包括测量预警系统，所述测量预警系统包括在所述最终接头(1)每个端面底部的两角处设置的声呐高度计。
12.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述监测系统包括第一止水带(13)张合量监测系统、所述第一止水带(13)压缩量监测系统、端封门受力变形监测系统、所述端封门连接部件应力监测系统、三向锁定装置应力监测系统、吊点应力监测系统、底部注浆压力监测系统、顶推小梁(11)安装位置间隙监测系统、所述顶推小梁(11)临时支撑应力监测系统、所述最终接头(1)安装过程姿态监测系统和所述最终接头(1)差异沉降监测系统中的一种或多种。
13.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述脐带缆系统还包括设于所述最终接头(1)内的控制柜和配电箱，所述控制柜连接所述配电箱，所述控制柜和所述配电箱通过所述管线连接所述安装设备，所述配电箱用于所述位置调整系统、所述临时止水系统和所述监测系统的供电，所述控制柜用于对所述位置调整系统、所述临时止水系统和所述监测系统的控制以及数据传输。
14.根据权利要求13所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述脐带缆系统连接CCTV，所述CCTV用于对所述最终接头(1)和所述沉管(2)内部的实时监控。
15.根据权利要求1所述的最终接头舾装件，其特征在于，所述吊装系统包括若干个均匀分布的吊点(6)，每个所述吊点(6)包括吊耳、销轴和摇轴装置，所述摇轴装置连接所述销轴，所述销轴连接所述吊耳，吊绳套接于所述销轴。
16.一种最终接头舾装件的拆除方法，其特征在于，用于所述最终接头(1)安装到位后其上舾装件的拆除，包括以下步骤：
A、测量塔(5)两侧锚泊两艘船，保护所述测量塔(5)不被碰撞；
B、拆除连接于安装设备和所述最终接头(1)之间的所有管线并回收；
C、拆除所述测量塔(5)和人孔井，吊运设备提前连接所述测量塔(5)和人孔井，并绷紧所述吊运设备的吊绳；
D、拆除位于所述最终接头(1)顶端部的凸起组件(41)和设于所述沉管(2)顶端部的凹槽组件(42)，完成拆除施工。
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