CN203270611U - 一种管节吊运沉放系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及沉管隧道建设技术，特别涉及一种管节吊运沉放系统。沉放系统包括沉放驳，待安管节吊挂在所述沉放驳的下方，所述沉放驳上分别设有管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构；所述沉放驳平移机构用于控制沉放驳的水平位移；所述管节升降机构与待安管节连接，用于控制待安管节的竖向位移；所述管节平移机构与待安管节连接，用于控制管节的水平位移。其中，所述沉放驳包括两个独立的船体，所述两个船体分别位于所述待安管节的两端。本实用新型结构简单，采用沉放驳、管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构实现管节的吊运沉放，控制管节浮运至管节安装段后的姿态，可顺利实现管节的下沉和初步的对接。
Description
技术领域
本实用新型涉及沉管隧道建设技术，尤其涉及一种管节吊运沉放系统。
背景技术
海上（河内）隧道由多个沉管组成，沉管在预制场预制结束后，浮运至现场进行对接安装。管节浮运至管节安装段之后，需要控制管节的姿态，才能顺利实现管节的下沉和初步的对接。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种管节吊运沉放系统，以控制管节浮运至管节安装段后的姿态，实现管节的下沉和初步的对接。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种管节吊运沉放系统，包括沉放驳，待安管节吊挂在所述沉放驳的下方，所述沉放驳上分别设有管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构；所述沉放驳平移机构用于控制沉放驳的水平位移；所述管节升降机构与待安管节连接，用于控制待安管节的竖向位移；所述管节平移机构与待安管节连接，用于控制管节的水平位移。
进一步地，所述沉放驳包括两个独立的船体，所述两个船体分别位于所述待安管节的两端。
进一步地，所述管节升降机构设为多组，所述多组管节升降机构对称分布在待安管节的两端，共同维持所述待安管节的平衡。
进一步地，所述管节平移机构设为多组，所述多组管节平移机构对称分布在所述沉放驳的前后两端。
进一步地，所述沉放驳平移机构设为多组，所述多组沉放驳平移机构对称分布在所述沉放驳的左右两侧。
进一步地，所述管节升降机构包括吊索缆和吊装绞车，所述吊装绞车设于沉放驳上，所述吊索缆的一端缠绕在所述吊装绞车的卷筒上，其另一端与设于待安管节上的吊索缆挂钩连接。
进一步地，所述管节平移机构包括安装绞车和安装缆，所述安装绞车设于沉放驳上，所述安装缆的一端缠绕在所述安装绞车的卷筒上，其另一端穿过设于待安管节上的转向机构并抛锚固定在海底。
进一步地，所述沉放驳平移机构包括系泊绞车和系泊缆，所述系泊绞车设于所述沉放驳上，所述系泊缆的一端缠绕在所述系泊绞车的卷筒上，其另一端抛锚固定在海底。
（三）有益效果
本实用新型提供的一种管节吊运沉放系统，结构简单，采用沉放驳、管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构实现管节的吊运沉放，控制管节浮运至管节安装段后的姿态，管节沉放完成后的控制精度为待安管节端面距已安管节尾端端面左右两侧的测量值差小于5cm，顺利实现管节的下沉和初步的对接。
附图说明
图1为本实用新型管节吊运沉放系统的俯视图；
图2为本实用新型管节吊运沉放系统的主视图。
图中：1、沉放驳；11、第一船体；12、第二船体；2、待安管节；3、已安管节；L1/L2、吊索缆；H1/H2/H3/H4、安装缆；M1/M2/M3/M4/M5/M6/M7/M8、系泊缆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型的一种管节吊运沉放系统，包括沉放驳1，待安管节2吊挂在沉放驳1的下方，该沉放驳1上分别设有管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构；沉放驳平移机构用于控制沉放驳1的水平位移；管节升降机构与待安管节2连接，用于控制待安管节2的竖向位移；管节平移机构与待安管节2连接，用于控制管节的水平位移。
沉放驳1包括两个独立的船体，该两个船体分别位于待安管节2的两端，该两个船体分别为位于前方的第一船体11和位于后方的第二船体12。
管节升降机构设为多组，该多组管节升降机构对称分布在待安管节2的两端，共同维持待安管节2的平衡。其中，每组管节升降机构包括吊索缆和吊装绞车，吊装绞车设于沉放驳上，吊索缆的一端缠绕在吊装绞车的卷筒上，其另一端与设于待安管节上的吊索缆挂钩连接。
具体地，如图2所示，管节升降机构可设为四组，沉放驳的每个船体上分别设置有两组，该两组管节升降机构以管节的轴线对称分布。图2中的吊索缆L1和吊索缆L2设于第一船体上。
管节平移机构设为多组，该多组管节平移机构对称分布在沉放驳的前后两端。其中，每组管节平移机构包括安装绞车和安装缆，安装绞车设于沉放驳上，安装缆的一端缠绕在安装绞车的卷筒上，其另一端穿过设于待安管节上的转向机构并抛锚固定在海底。
具体地，如图1所示，管节平移机构可设为四组，沉放驳的每个船体上分别设置有两组；其中的两组管节平移机构设于第一船体的前端，并以待安管节2和沉放驳1的轴线对称分布，其对应的安装缆H1和H2分别在待安管节前方位置的两侧抛锚固定；另外两组管节平移机构设于第二船体的后端，并以待安管节和沉放驳的轴线对称分布，其对应的安装缆H3和H4分别在待安管节后方位置的两侧抛锚固定。图1中，安装缆H1和安装缆H3位于待安管节的同一侧，安装缆H2和安 装缆H4设于待安管节的另一侧。
沉放驳平移机构设为多组，该多组沉放驳平移机构对称分布在沉放驳的左右两侧。其中，每组沉放驳平移机构包括系泊绞车和系泊缆，系泊绞车设于沉放驳上，系泊缆的一端缠绕在系泊绞车的卷筒上，其另一端抛锚固定在海底。
具体地，如图1所示，沉放驳平移机构可设为八组，沉放驳的每个船体上分别设有四组；其中的四组沉放驳平移机构两两对称设于第一船体的左右两侧，其所对应的系泊缆M1、M2、M3和M4分别在待安管节两侧抛锚固定，其中，系泊缆M1和M3设于第一船体的一侧，系泊缆M1位于第一船体的前方，系泊缆M3位于第一船体的后方，而系泊缆M2和M4设于第一船体的另一侧，系泊缆M2位于第一船体的前方，系泊缆M4位于第一船体的后方；另外四组沉放驳平移机构两两对称设于第二船体的左右两侧，其所对应的系泊缆M5、M6、M7和M8分别在待安管节两侧抛锚固定，其中，系泊缆M5和M7设于第二船体的一侧，系泊缆M5位于第一船体的前方，系泊缆M5位于第一船体的后方，系泊缆M6和M8设于第二船体的另一侧，系泊缆M6位于第二船体的前方，系泊缆M8位于第二船体的后方。
上述技术方案一种管节吊运沉放系统的管节吊运沉放方法，其依次包括（以下以具有两个独立船体的沉放驳为例）：
S1、管节纵向坡度调节步骤：启动管节升降机构使得待安管节的后端下沉，并保证待安管节的前端位置不变，以调整管节纵向坡度；
具体地，当拖轮将沉放驳1和待安管节2托运至安装段后，解除拖轮并安装好管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构后，绞车操作人员同时启动四台吊装绞车，同步释放四根吊索缆，待安管节同步下沉至支墩与管节顶面脱离，然后保持设于第一船体11上的吊索缆L1、L2长度不变，根据管节内部倾斜仪传输的数据，启动第二船体12上的两台吊装绞车，释放辅安装船12吊放缆索，调整管节纵向坡度， 每沉放一定深度停止，待管节稳定后再进行下放作业。
S2、管节初步靠拢步骤：启动沉放驳平移机构使得沉放驳前移，并同时启动管节平移机构以调节待安管节的姿态，使得待安管节随沉放驳前移与已安管节初步靠拢；
具体地，当管节纵向坡度调整至设计位置及管节稳定后，管节沉放安装进入初步靠拢阶段；绞车操作人员启动系泊缆M1、M2、M5、M6的系泊绞车，使待安管节前移，此时安装缆H1、H2的安装绞车同步启动收缆，协助调整管节姿态；每当管节前移靠拢一段距离时，绞车操作人员停止系泊缆M1、M2、M5、M6的系泊绞车收缆，启动系泊缆M3、M4、M7、M8的系泊绞车，调整管节姿态，此时安装缆H3、H4的安装绞车同步启动放缆，协助调整管节姿态，确保管节稳定；绞车操作人员重复以上操作流程，使管节前移距已安管节3约2.0m，调整安装缆预紧力,确保管节稳定。
S3、管节靠拢下沉步骤：首先启动管节升降机构使得待安管节2下沉至预设位置，然后启动管节平移机构以调节待安管节2与沉管隧道的轴线位置；
具体地，当待安管节2前移至距已安管节3约2.0m处，管节沉放安装进入靠拢下沉阶段；绞车操作人员同步启动四台吊装绞车，同步下放四根吊装缆，使待安管节2底面下沉至预设位置（距基床顶约为1.0m位置时），根据实际工况增加安装缆缆力，确保管节稳定，系泊缆缆力不变；管节下沉至设计位置后，绞车操作人员根据测量塔监测数据启动相应安装绞车，调整管节纵轴线与沉管隧道纵轴线设计位置偏差，为下一阶段工作导向梁进入导向托架做准备。
S4、管节向前平移步骤：启动管节平移机构使得管节前移至管节拉合导向位置；
具体地，当待安管节2调整至可控范围内后，管节沉放安装进入向前平移阶段。绞车操作人员同步启动安装缆H1、H2的安装绞车， 使待安管节2前移1.0m，每当管节前移一段距离时，绞车操作人员停止安装缆H1、H2的安装绞车收缆，启动安装缆H3、H4的安装绞车调整管节姿态，确保管节稳定。绞车操作人员重复以上操作流程，使管节前移1.0m左右位置，距已安管节3约为1.0m的位置。根据根据测量塔监测数据启动相应安装绞车，使管节导向梁进入导向托架，管节对接段与已安管节3尾端左右两侧偏差控制在一定范围以内。
S5、管节着地下沉步骤：启动管节升降机构使得待安管节下沉至海底碎石垫层；
具体地，当管节向前平移达到设计位置后，管节沉放安装进入着地下沉阶段；绞车操作人员同步启动四台吊装绞车，同步下放四根吊装缆，使待安管节2底面沉放至碎石垫层上。管节沉放过程中绞车操作人员根据根据测量塔监测数据启动相应安装绞车，进行管节端面微调，使待安管节2沉放至碎石垫层上后，待安管节2的对接段与已安管节3的尾端左右偏差控制在一定范围以内，确保管节稳定。当管节着地下沉至碎石垫层上后，进入管节对接阶段。
其中，在待安管节2下沉和前移过程中实时控制管节的下沉速度和前移速度，以保证作业的安全性和稳定性。
其中，上述各步骤中的管节下沉位移、下沉速度、坡度等参数的选取由管节的结构、重量、洋流状况等因素所决定，并不是固定不变的，以能实现该技术方案为目的，并确保操作安全性和管节、设备不受损坏。
本实用新型所提供的管节吊运沉放系统及方法，结构简单，采用沉放驳、管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构实现管节的吊运沉放，控制管节浮运至管节安装段后的姿态，管节沉放完成后的控制精度为待安管节端面距已安管节尾端端面左右两侧的测量值差小于5.0cm，顺利实现管节的下沉和初步的对接。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种管节吊运沉放系统，其特征在于，包括沉放驳，待安管节吊挂在所述沉放驳的下方，所述沉放驳上分别设有管节升降机构、管节平移机构和沉放驳平移机构；所述沉放驳平移机构用于控制沉放驳的水平位移；所述管节升降机构与待安管节连接，用于控制待安管节的竖向位移；所述管节平移机构与待安管节连接，用于控制管节的水平位移。
2.如权利要求1所述的管节吊运沉放系统，其特征在于，所述沉放驳包括两个独立的船体，所述两个船体分别位于所述待安管节的两端。
3.如权利要求1所述的管节吊运沉放系统，其特征在于，所述管节升降机构设为多组，所述多组管节升降机构对称分布在待安管节的两端，共同维持所述待安管节的平衡。
4.如权利要求1所述的管节吊运沉放系统，其特征在于，所述管节平移机构设为多组，所述多组管节平移机构对称分布在所述沉放驳的前后两端。
5.如权利要求1所述的管节吊运沉放系统，其特征在于，所述沉放驳平移机构设为多组，所述多组沉放驳平移机构对称分布在所述沉放驳的左右两侧。
6.如权利要求1所述的管节吊运沉放系统，其特征在于，所述管节升降机构包括吊索缆和吊装绞车，所述吊装绞车设于沉放驳上，所述吊索缆的一端缠绕在所述吊装绞车的卷筒上，其另一端与设于待安管节上的吊索缆挂钩连接。
7.如权利要求1所述管节吊运沉放系统，其特征在于，所述管节平移机构包括安装绞车和安装缆，所述安装绞车设于沉放驳上，所述安装缆的一端缠绕在所述安装绞车的卷筒上，其另一端穿过设于待安管节上的转向机构并抛锚固定在海底。
8.如权利要求1所述的管节吊运沉放系统，其特征在于，所述沉放驳平移机构包括系泊绞车和系泊缆，所述系泊绞车设于所述沉放驳上，所述系泊缆的一端缠绕在所述系泊绞车的卷筒上，其另一端抛锚固定在海底。
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