[发明专利]钢管拱拱肋节段自浮运输装置及其自浮运输方法

说明书

本发明提供的钢管拱拱肋节段自浮运输装置，包括堵水气囊、螺旋桨和控制器；所述上弦主管两端端部管内均分别设置设有堵水气囊，所述堵水气囊膨胀可封闭上弦主管管口；所述下弦主管两端端部管内也分别设置有结构相同的堵水气囊；所述下弦主管尾端还设有下弦螺旋桨；所述控制器设置于钢管拱拱肋节段或牵引船内，以至少用于控制所述下弦螺旋桨的转速。本发明提供的钢管拱拱肋节段自浮运输方法，其应用于钢管拱拱肋节段自浮运输装置，通过充气使设置在主管两端管口内的堵水气囊膨胀，利用堵水气囊与主管内壁产生的摩擦力将主管两端封闭，从而实现钢管拱拱肋节段水中自浮，并借助下弦螺旋桨提供的上浮升力调平钢管拱拱肋节段悬浮姿态。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种钢管拱拱肋节段自浮运输装置及其自浮运输方法。

背景技术

钢管混凝土拱桥，其拱肋沿桥梁纵向分成若干个拱肋节段，拱肋节段在钢结构总拼场内拼装成型，运输至桥位后，采用缆索吊机进行安装。

对于跨越水域的钢管混凝土桥梁，由于受地形及交通条件的限制，拱肋节段一般需采用船运的方式到达施工现场进行安装。而单个拱肋节段重达一两百吨，外形尺寸一般都较大，运输时重心较高，对船舶的各方面要求都较高，运输费用也比较高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的现有钢管拱拱肋节段受地形及交通条件的限制，运输不便的技术问题。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

本发明的第一方面，提供一种钢管拱拱肋节段自浮运输装置，其设置于钢管拱拱肋节段上，所述钢管拱拱肋节段包括并排间隔设置的两上弦主管和并排间隔设置的两下弦主管；所述自浮运输装置包括堵水气囊、螺旋桨和控制器；所述上弦主管两端端部管内均分别设置设有堵水气囊，所述堵水气囊远离上弦主管一端设有气门，所述气门与一气管连通以便于通过外部气源装置向堵水气囊内充气，以使所述堵水气囊膨胀并封闭上弦主管管口；所述下弦主管两端端部管内也分别设置有结构相同的堵水气囊；所述下弦主管尾端还设有下弦螺旋桨，以至少用于向所述钢管拱拱肋节段的尾端提供上浮升力；所述控制器设置于钢管拱拱肋节段或牵引船内，以至少用于控制所述下弦螺旋桨的转速。

可选地，所述钢管拱拱肋节段前端还设有与控制器电连接的液位检测模块，所述液位检测模块用于检测钢管拱拱肋节段前端浸没于水面下的深度，以便于所述控制器基于液位检测模块的检测结果控制所述下弦螺旋桨的转速。

可选地，每个所述下弦主管前端设有至少一个所述液位检测模块，所述控制器还用于基于两液位检测模块检测结果的差异，分别控制两所述下弦螺旋桨的转速。

可选地，所述下弦螺旋桨与下弦主管之间还设有倾角调节机构，以便于所述控制器通过倾角调节机构，分别调整两所述下弦螺旋桨相对于钢管拱拱肋节段的下倾角度。

可选地，所述上弦主管尾端外侧设有与控制器电连接的上弦螺旋桨，且两所述上弦主管外侧设置的上弦螺旋桨的旋转中心形成30-150度夹角。

可选地，所述上弦螺旋桨和所述下弦螺旋桨分别通过气管与设置于牵引船内的气泵连通。

本发明的第二方面，提供一种钢管拱拱肋节段自浮运输方法，包括如下步骤：

在钢管拱拱肋节段的上弦主管两端及下弦主管两端管口内分别置入堵水气囊，并向各堵水气囊内充气以使各堵水气囊膨胀并封闭对应管口；

将钢管拱拱肋节段吊装至选定水域的水中，并通过控制器启动设置于下弦主管尾端的下弦螺旋桨以调整钢管拱拱肋节段的悬浮姿态；

通过牵引船牵引悬浮的钢管拱拱肋节段并运输至指定水域。

可选地，所述通过控制器启动设置于下弦主管尾端的下弦螺旋桨以调整钢管拱拱肋节段的悬浮姿态，包括：