[发明专利]一种用于沉管安装的组合式测控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及海底隧道工程，特别是一种用于沉管安装的组合式测控系统。

背景技术

海底隧道作为重要的水域跨域交通基础设施形式，因其对航运的影响小，被普遍认为是跨越航运繁忙水域的第一选择，而在海底隧道建造领域中以沉管隧道最为常见，沉管隧道是以先在岸边深坞分段预制沉管管节，再由拖轮将分段预制的管节浮运至目标安装位置后顺序沉水安装的方式建成。在管节沉放过程中，需自始至终保持对管节位置的定位监测；而在管节长度较长(如管节长度大于80m)时，对管节首端的定位监测数据会在尾端产生较大的误差，因此通常需要同时对管节的首端和尾端进行定位监测以保证对管节整体的监控；但是在管节沉放过程中，管节首端(管节首端需与已安装管节对接安装)及管节尾端(自由端)对定位精度要求不同，由于管节首端需要与已安装管节对接，因此其需要更高的定位精度。不同的定位精度要求给管节安装过程中的定位工作带来了极大的难度。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种既可以为管节首端提供更高精度定位监测，同时又可对管节尾端进行定位监测的的用于沉管安装的组合式测控系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于沉管安装的组合式测控系统，包括，

应答器，所述应答器至少两个，设置在管节首端上表面上；用于响应安装船上送受波器发送的声呐信号，以确定应答器的实时位置；应注意的是，本文中的应答器均指声呐应答装置，送受波器均指收发信息声呐装置。

测量塔，固定设置在管节尾端上表面上，所述测量塔上设置有至少两个RTK测量装置；用于实时定位两个RTK测量装置所在位置。

进一步的，所述测量塔上设置有三个RTK测量装置。

进一步的，所述测量塔上的RTK测量装置之间相距距离大于8m。

进一步的，所述测量塔上还设置有用于全站仪定位的棱镜。

进一步的，所述测量塔为三角形断面铁塔；所述三角形断面铁塔的高度高于水深-管节高度，优选的，所述测量塔的塔顶位置(或按照RTK测量装置的位置)应在管节沉至水底后，高于水面至少6米。

进一步的，所述两个应答器的连线与所述管节的前端面平行，且两个应答器之间的距离大于管节宽度的二分之一。

进一步的，所述两个应答器以管节上表面中轴线为对称线对称设置。

进一步的，所述应答器为三个，三个所述应答器不共线的设置在管节首端上表面上。

进一步的，每个应答器处还设置有高度测量装置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明提供的用于沉管安装的组合式测控系统，根据管节沉放过程中首端和尾端对定位精度的不同要求，在首端设置了声呐应答器，同时在尾端设置了测量塔，并在塔上固定安装RTK测量装置；应用时，在管节首端利用设置在已安装管节上的应答声呐设备对待安装管节设置在管节顶面的应答声呐设备进行相对定位；而在尾端应用RTK定位法，采集RTK测量装置的坐标，从而对测量塔上的RTK装置进行绝对定位，进而获得管节尾端的精确位置。通过该系统可精确的获取安装过程中的管节的具体位置，为管节的安装控制提供准确的参考数据。

附图说明

图1是本发明实施例中应答器及测量塔安装位置示意图。

图中标记：11-第一应答器，12-第二应答器，13-第三应答器；2-测量塔，3-管节首端，31-管节前端面，4-管节尾端。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1所示，本实施例提供一种用于沉管安装的组合式测控系统，包括应答器及测量塔；

所述应答器至少两个，设置在管节首端上表面上；用于响应安装船上送受波器发送的声呐信号，以确定应答器的实时位置；本实施例中，所述应答器包括第一应答器、第二应答器、第三应答器等三个应答器；同时，本实施例中，第一应答器与第二应答器的连线与所述管节的前端面平行，且第一应答器与第二应答器之间的距离大于管节宽度的二分之一。优选情况下，第一应答器与第二应答器以管节上表面中轴线为对称线对称设置。