[发明专利]沉管内部纠偏精调系统及其调节工艺

说明书

技术领域

本发明涉沉管隧道施工技术，具体地说，涉及一种沉管隧道施工过程中沉管内部纠偏调节系统及其调节工艺。

背景技术

沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。目前，沉管隧道施工过程中，为了提高沟槽底面的平整性，绝大多数建成的水底隧道均采用垫平的方法。其中，早期大多采用的垫平方法为一种在管段沉放之前先铺砂石作为垫层的先铺法，它是在作业船上通过卷扬机和钢索操纵特制的刮铺机或钢犁，沿着沟槽底面两侧设置的、具有规定标高和坡度的导轨，将放下的垫料往复刮平，该法缺点较多；另一种垫平的方法为后填法，即先将管段沉放在沟槽底上的临时支座上，并使管底形成一定的空间(管段底板内预设液压千斤顶，在定位时可以顶向支座，调节管段高程)，随后用垫层材料充填密实。上述两种方法中，处理沉放管段基础的目的是使沟槽底面平整，而不是为了提高地基的承载力，在水下开挖的沟槽，其底面凹凸不平，如不加以整平，管段沉放后会因地基受力不均匀而导致局部破坏，或因不均匀沉陷而开裂。

适合于沉管法施工的主要条件是：水道河床稳定和水流并不过急。在水深大、沉管长宽比大时，需要明显增大千斤顶配置，通常采用沉放驳辅助提供向上吊力以减小沉管对基床摩擦力，通过沉放驳辅助安装对波高要求比较严格，一般作业波高要求≤0.4m。目前，采用沉放驳辅助安装的案例只有釜山-巨济沉管隧道和厄勒海峡沉管隧道，其中，釜山-巨济沉管隧道对作业波高要求≤0.4m；厄勒海峡沉管隧道施工中，从地图可以看出，施工现场四周形成了掩护，海况较好。而对于波高要求大于0.4m时，由于受波浪、水流、风等自然条件的影响，采用沉放驳辅助安装时，吊力变化幅度很大，对安装控制影响较大，千斤顶推力大，控制困难，且安装精度不准确，需要时间进行调整，费时费力。

发明内容

本发明针对现有沉管隧道施工过程中沉管安装时受波浪、水流、风等自然条件影响存在的推力大、控制困难、费时费力等上述问题，提供了一种沉管内部纠偏精调系统及其调节工艺，该系统使用时位于已安装沉管和待安装沉管的结合腔内，对碎石基床无要求，适用于沉管隧道施工时的沉管纠偏。

本发明的技术方案是：一种沉管内部纠偏精调系统，该系统包括控制系统和机械系统，机械系统包括液压泵站、千斤顶组和千斤顶顶杆组，千斤顶组通过支架安装在待安装沉管的前端，千斤顶顶杆组通过法兰安装在待安装沉管和已安装沉管的尾端；千斤顶组为通过固定架将多个具有限位、顶推功能的千斤顶连接在一起的一组千斤顶，千斤顶顶杆组为通过固定架将多个千斤顶顶杆连接在一起的一组千斤顶顶杆。

优选的是，千斤顶组中千斤顶的数量与千斤顶顶杆组中千斤顶顶杆的数量相同。

优选的是，千斤顶和千斤顶顶杆均设置有6个。

优选的是，千斤顶和千斤顶顶杆均设置有4个、或8个、或10个。

优选的是，控制系统和液压泵站均放置在已安装沉管内。

本发明的另一目的在于提供了一种沉管内部纠偏调节工艺，采用沉管内部纠偏精调系统进行调节，其调节工艺步骤为：

(1)沉管内部纠偏精调系统的安装：沉管内部纠偏精调系统千斤顶的安装在坞内进行，将六个千斤顶通过固定支架连接为一组，二次舾装时将千斤顶组通过支架固定安装在待安装沉管的前端，并留有油管、位移数据线接头，做防水处理；沉管内部纠偏精调系统千斤顶顶杆的安装业在坞内进行，通过法兰将千斤顶顶杆和沉管断面连接，安装在待安装沉管的尾端。

(2)沉管沉放、水力压接：沉管沉放、拉合、水力压接。

(3)贯通测量：沉管水力压接完成后，打开钢封门测量孔进行贯通测量，管节水平与隧道轴线偏差≤35mm时不做调整，管节水平与隧道轴线偏差＞35mm时通过沉管内部纠偏调节系统进行待安装沉管尾端横向调节，直至待安装沉管轴线偏差满足要求。

(4)线路及顶杆连接：需要调节时，打开钢封门将千斤顶组管线接通，并将千斤顶顶杆组对接千斤顶组，人工调试到位。

(5)沉管内部纠偏精调系统纠偏：液压泵站和控制系统放置在已安装沉管内，线路和千斤顶顶杆组连接完成后；先将每个限位千斤顶施加预顶力锁定限位；顶推千斤顶施加预顶力，然后设定调节千斤顶行程；操作期间关闭钢封门，保持测量孔打开状态；两个沉放驳同时起吊减小待安装沉管对基床压力，确保待安装沉管对基床压力不小于400t，并通过沉放驳吊缆上设置的被动波浪补偿器减小波浪对吊力的影响；顶推千斤顶开始加载进行纠偏，达到预设行程后，沉管内部纠偏调节系统停止顶推，卸荷沉放驳吊力。