CN110466697A - 一种沉管隧道专用沉放船及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉管隧道专用沉放船，包括龙门箱梁，所述龙门箱梁的两端均固定连接有船体浮箱，所述龙门箱梁的上端侧壁固定连接有两个对称设置的液压绞车，且龙门箱梁的上端侧壁固定连接有两个对称设置的滑轮组吊架，两个所述滑轮组吊架分别位于液压绞车的两侧，所述龙门箱梁和所述船体浮箱的上端侧壁均固定连接有多个带缆桩，且龙门箱梁的船体浮箱的上端侧壁均固定连接有栏杆。本发明公开了一种沉管隧道专用沉放船的使用方法，每段管段沉放需两艘沉放船协同作业，沉放船布设在单节管段首尾两端。本发明可在河窄、水浅、流速大、航运密集、水位落差大的内河中沉放隧道管段，同时也将极大缩短管段沉放周期，对接精度提高。

Description

一种沉管隧道专用沉放船及其使用方法

技术领域

本发明涉及沉管隧道技术领域，尤其涉及一种沉管隧道专用沉放船及其使用方法。

背景技术

沉管隧道是管节经坞内预制、拖航浮运、沉放对接、基础处理、回填覆盖等工序建成的水下隧道。其顶部覆土浅、隧道长度短、与水域两岸道路衔接更灵活，可大大节约中心城区土地资源，是城市修建内河水下隧道的主要方法之一。但内河往往河道窄、水深浅、流速大、航运密集、水位落差大，给管段的浮运、沉放带来极大困难，甚至影响施工安全，跨河桥梁等水上建构筑物密集，也限制了大型海上浮运、沉放设备的使用。适用于内河水体浑浊且流态紊乱条件下的沉管隧道管段沉放专用设备的匮乏，导致了管节沉放对接效率低、精度控制难，一定程度上限制了沉管隧道在江河中上游城市中的推广，为此，我们提出一种沉管隧道专用沉放船及其使用方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中内河往往河道窄、水深浅、流速大、航运密集、水位落差大，给管段的浮运、沉放带来极大困难，甚至影响施工安全，跨河桥梁等水上建构筑物密集，也限制了大型海上浮运、沉放设备的使用。适用于内河水体浑浊且流态紊乱条件下的沉管隧道管段沉放专用设备的匮乏，导致了管节沉放对接效率低、精度控制难，一定程度上限制了沉管隧道在江河中上游城市中的推广的问题，而提出的一种沉管隧道专用沉放船及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种沉管隧道专用沉放船，包括龙门箱梁，所述龙门箱梁的两端均固定连接有船体浮箱，所述龙门箱梁的上端侧壁固定连接有两个对称设置的液压绞车，且龙门箱梁的上端侧壁固定连接有两个对称设置的滑轮组吊架，两个所述滑轮组吊架分别位于液压绞车的两侧，所述龙门箱梁和所述船体浮箱的上端侧壁均固定连接有多个带缆桩，且龙门箱梁的船体浮箱的上端侧壁均固定连接有栏杆，两个所述船体浮箱的上端侧壁均设有两个定位电动绞车，两个所述定位电动绞车分别位于船体浮箱的横轴线两侧对称设置，两个所述船体浮箱的上端侧壁均转动连接有两个与带缆桩匹配的导缆滚轮，两个所述导缆滚轮分别位于电动绞车的两侧对称设置，所述龙门箱梁和两个所述船体浮箱的上端侧壁均设有多个埋入式人孔盖，所述龙门箱梁的上端侧壁设有多个激光定位仪，所述龙门箱梁的上端侧壁固定连接有多个对称的管段横向姿势调节系统，两个所述船体浮箱的上端侧壁均固定连接有管段轴向姿势调节系统。

优选的，所述龙门箱梁包括固定段和两个伸缩段，两个伸缩段分别通过多个伸缩液压缸与固定段的两端滑动连接。

优选的，两个所述船体浮箱的侧壁均固定连接有第一真空吸盘，所述龙门箱梁的下端侧壁固定连接有第二真空吸盘。

优选的，所述滑轮组吊架的额定负荷为100吨。

优选的，所述导缆滚轮的安全负荷为5吨。

优选的，所述栏杆的高度为1.1m。

优选的，所述定位电动绞车的拉力为3吨。

优选的，所述液压绞车的拉力为15吨。

优选的，所述龙门箱梁和所述船体浮箱的侧壁均设有多个直梯。

一种沉管隧道专用沉放船的使用方法，每段管段沉放需两艘沉放船协同作业，沉放船布设在单节管段首尾两端，该单艘沉放船固定在沉管隧道管段上的步骤：

S1、调节船体伸缩段，使沉放船管段两个船体浮箱的间净距大于管段横截面宽度不小于2.5m。

S2、沉放船从管段一端驶入，船尾距离距离管段端头20m处停下，沉放船下沉，沉放船上隧道顶部第二真空吸盘吸住管段顶板，从而固定沉放船沿管段轴线位置。

S3、收缩两端船体伸缩段，沉放船上船体浮箱贴紧沉管隧道管段侧墙，开启侧墙第一真空吸盘，固定沉放船与管段相对位置。

S4、相同操作，将另一艘沉放船固定于沉管隧道管段另一端。

S5、管段横向姿态调节系统开动，管段可以水平方向移动。

S6、管段纵向姿态调节系统同时开动，管段可以沿着隧道轴线方向移动。

S7、通过调整横向、纵向调节系统的不同输出功率和推力方向，可使管段产生顺时针、逆时针、沿管段轴线前倾或后仰等姿态，以适应不同的姿态调整需求。

S8、在已经沉放好的管段上安装激光定位仪接受反射器，通过激光定位仪和激光定位仪接收反射器可实时动态反馈沉放中的管段位置、姿态及与已沉放管段的相对关系。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、解决了在内河河道狭窄、水文复杂、窗口期短等条件下的管节沉放难题，可在河窄、水浅、流速大、航运密集、水位落差大的内河中沉放隧道管段，同时也将管段沉放周期由2～3天缩短至1～2天，对接精度提高1倍以上；

2、利用第一真空吸盘和第二真空吸盘能够稳定良好地对沉放管段起到限位固定作用，保证在不会受到水流冲击作用而脱落，另外，沉放船可动态调整船体浮箱间净距，能适应不同宽度的沉管管段，提高了设备利用率。

附图说明

图1为本发明提出的一种沉管隧道专用沉放船的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种沉管隧道专用沉放船的右视结构示意图；

图3为图1的剖视图；

图4为一种沉管隧道专用沉放船使用方法的结构示意图。

图中：1龙门箱梁、2船体浮箱、3液压绞车、4滑轮组吊架、5带缆桩、6栏杆、7定位电动绞车、8导缆滚轮、9埋入式人孔盖、10激光定位仪、11管段横向姿势调节系统、12管段轴向姿势调节系统、13固定段、14伸缩段、15液压伸缩杠、16第一真空吸盘、17第二真空吸盘、18直梯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种沉管隧道专用沉放船，包括龙门箱梁1，龙门箱梁1包括固定段13和两个伸缩段14，固定段13固定不动，伸缩端伸缩可以由伸缩液压缸带动进行，这样能够稳定快速对船体的长度进行调节，从而方便对不同宽度的管段进行限位，方便快捷，两个伸缩段14分别通过多个伸缩液压缸与固定段13的两端滑动连接，龙门箱梁1的两端均固定连接有船体浮箱2，利用船体浮箱2能够带动龙门箱梁1以及沉放管段进行浮力支撑，保证沉放管段能够良好使用，龙门箱梁1和船体浮箱2的侧壁均设有多个直梯18，通过直梯18能够方便工作人员上下，以便观察操作，两个船体浮箱2的侧壁均固定连接有第一真空吸盘16，龙门箱梁1的下端侧壁固定连接有第二真空吸盘17，利用第一真空吸盘16和第二真空吸盘17能够稳定良好地对沉放管段的各个侧壁起到限位固定作用，保证在不会受到水流冲击作用而脱落；

龙门箱梁1的上端侧壁固定连接有两个对称设置的液压绞车3，液压绞车3的拉力为15吨，这样液压绞车3具有足够的动力带动沉放管道移动，龙门箱梁1的上端侧壁固定连接有两个对称设置的滑轮组吊架4，滑轮组吊架4的额定负荷为100吨，利用滑轮组吊架4对沉放管道的移动起到支撑作用，保证沉放管段能够安全稳定地进行沉放，两个滑轮组吊架4分别位于液压绞车3的两侧，龙门箱梁1和船体浮箱2的上端侧壁均固定连接有多个带缆桩5，利用带缆桩5能够对缆绳起到良好的限位作用，保证缆绳能够起到良好的安全支撑作用；

龙门箱梁1的船体浮箱2的上端侧壁均固定连接有栏杆6，栏杆6的高度为1.1m，利用栏杆6能够对工作人员进行阻拦，避免工作人员意外掉落下去造成伤害，两个船体浮箱2的上端侧壁均设有两个定位电动绞车7，定位电动绞车7的拉力为3吨，定位电动绞车7能够起到良好的定位效果，保证安装过程的准确，而且拉力足够拉起沉放管道，两个定位电动绞车7分别位于船体浮箱2的横轴线两侧对称设置，两个船体浮箱2的上端侧壁均转动连接有两个与带缆桩5匹配的导缆滚轮8，利用导缆滚轮8能够减轻缆绳的摩擦力，从而保护设备的使用寿命和安装过程的安全性，导缆滚轮8的安全负荷为5吨，两个导缆滚轮8分别位于电动绞车的两侧对称设置，龙门箱梁1和两个船体浮箱2的上端侧壁均设有多个埋入式人孔盖9，龙门箱梁1的上端侧壁设有多个激光定位仪10，可以在已经安装好的沉放管段中设置激光定位仪接受反射器，这样利用激光定位仪10和激光定位仪接受反射器能够实时准确地将两个沉放管段紧密地连接到一起，保证沉放管段能够安全稳定工作，龙门箱梁1的上端侧壁固定连接有多个对称的管段横向姿势调节系统11，两个船体浮箱2的上端侧壁均固定连接有管段轴向姿势调节系统12；

一种沉管隧道专用沉放船的使用方法，每段管段沉放需两艘沉放船协同作业，沉放船布设在单节管段首尾两端，该单艘沉放船固定在沉管隧道管段上的步骤：

S1、调节船体伸缩段14，使沉放船管段两个船体浮箱2的间净距大于管段横截面宽度不小于2.5m。

S2、沉放船从管段一端驶入，船尾距离距离管段端头20m处停下，沉放船下沉，沉放船上隧道顶部第二真空吸盘17吸住管段顶板，从而固定沉放船沿管段轴线位置。

S3、收缩两端船体伸缩段14，沉放船上船体浮箱2贴紧沉管隧道管段侧墙，开启侧墙第一真空吸盘16，固定沉放船与管段相对位置。

S4、相同操作，将另一艘沉放船固定于沉管隧道管段另一端。

S5、管段横向姿态调节系统开动，管段可以水平方向移动。

S6、管段纵向姿态调节系统同时开动，管段可以沿着隧道轴线方向移动。

S7、通过调整横向、纵向调节系统的不同输出功率和推力方向，可使管段产生顺时针、逆时针、沿管段轴线前倾或后仰等姿态，以适应不同的姿态调整需求。

S8、在已经沉放好的管段上安装激光定位仪10接受反射器，通过激光定位仪10和激光定位仪10接收反射器可实时动态反馈沉放中的管段位置、姿态及与已沉放管段的相对关系。

本发明可以通过固定段13和伸缩段14的配合作用，动态调节船体浮箱2间的净距，这样适应不同宽度的沉管管段，提高设备的利用率和使用范围，同时通过激光定位仪10和激光定位仪接受反射器能够实时准确地测量出沉管管段的安装位置，保证安装过程的顺利进行，解决了在内河河道狭窄、水文复杂、窗口期短等条件下的管节沉放难题，可在河窄、水浅、流速大、航运密集、水位落差大的内河中沉放隧道管段，同时也将管段沉放周期由2～3天缩短至1～2天，对接精度提高1倍以上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沉管隧道专用沉放船，包括龙门箱梁(1)，其特征在于，所述龙门箱梁(1)的两端均固定连接有船体浮箱(2)，所述龙门箱梁(1)的上端侧壁固定连接有两个对称设置的液压绞车(3)，且龙门箱梁(1)的上端侧壁固定连接有两个对称设置的滑轮组吊架(4)，两个所述滑轮组吊架(4)分别位于液压绞车(3)的两侧，所述龙门箱梁(1)和所述船体浮箱(2)的上端侧壁均固定连接有多个带缆桩(5)，且龙门箱梁(1)的船体浮箱(2)的上端侧壁均固定连接有栏杆(6)，两个所述船体浮箱(2)的上端侧壁均设有两个定位电动绞车(7)，两个所述定位电动绞车(7)分别位于船体浮箱(2)的横轴线两侧对称设置，两个所述船体浮箱(2)的上端侧壁均转动连接有两个与带缆桩(5)匹配的导缆滚轮(8)，两个所述导缆滚轮(8)分别位于电动绞车的两侧对称设置，所述龙门箱梁(1)和两个所述船体浮箱(2)的上端侧壁均设有多个埋入式人孔盖(9)，所述龙门箱梁(1)的上端侧壁设有多个激光定位仪(10)，所述龙门箱梁(1)的上端侧壁固定连接有多个对称的管段横向姿势调节系统(11)，两个所述船体浮箱(2)的上端侧壁均固定连接有管段轴向姿势调节系统(12)。

2.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述龙门箱梁(1)包括固定段(13)和两个伸缩段(14)，两个伸缩段(14)分别通过多个伸缩液压缸与固定段(13)的两端滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，两个所述船体浮箱(2)的侧壁均固定连接有第一真空吸盘(16)，所述龙门箱梁(1)的下端侧壁固定连接有第二真空吸盘(17)。

4.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述滑轮组吊架(4)的额定负荷为100吨。

5.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述导缆滚轮(8)的安全负荷为5吨。

6.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述栏杆(6)的高度为1.1m。

7.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述定位电动绞车(7)的拉力为3吨。

8.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述液压绞车(3)的拉力为15吨。

9.根据权利要求1所述的一种沉管隧道专用沉放船，其特征在于，所述龙门箱梁(1)和所述船体浮箱(2)的侧壁均设有多个直梯(18)。

10.一种沉管隧道专用沉放船的使用方法，其特征在于，每段管段沉放需两艘沉放船协同作业，沉放船布设在单节管段首尾两端，该单艘沉放船固定在沉管隧道管段上的步骤：

S1、调节船体伸缩段(14)，使沉放船管段两个船体浮箱(2)的间净距大于管段横截面宽度不小于2.5m。

S2、沉放船从管段一端驶入，船尾距离距离管段端头20m处停下，沉放船下沉，沉放船上隧道顶部第二真空吸盘(17)吸住管段顶板，从而固定沉放船沿管段轴线位置。

S3、收缩两端船体伸缩段(14)，沉放船上船体浮箱(2)贴紧沉管隧道管段侧墙，开启侧墙第一真空吸盘(16)，固定沉放船与管段相对位置。

S4、相同操作，将另一艘沉放船固定于沉管隧道管段另一端。

S5、管段横向姿态调节系统开动，管段可以水平方向移动。

S6、管段纵向姿态调节系统开动，管段可以沿着隧道轴线方向移动。

S7、通过调整横向、纵向调节系统的不同输出功率和推力方向，可使管段产生顺时针、逆时针、沿管段轴线前倾或后仰等姿态，以适应不同的姿态调整需求。

S8、在已经沉放好的管段上安装激光定位仪接受反射器，通过激光定位仪(10)和激光定位仪接收反射器可实时动态反馈沉放中的管段位置、姿态及与已沉放管段的相对关系。