[发明专利]一种曲线段沉管压载姿态控制方法

说明书

本发明是一种曲线段沉管压载姿态控制方法，包括：通过对管节形状进行理论计算，求得管节形心的平面位置；把管节调平，管节的重心、形心处于同一直线；再通过对各个水箱的形状、位置计算得出各个水箱形心的平面位置，并计算各个水箱的配载比例；在已经调平的状态下按配载比例进行压载，看是否保持平衡；按照各个水箱准确的配载比例进行压载，使得管节重心位置始终与管节形心位置保持在同一直线上，保证管节姿态稳定。本发明通过对曲线段管节压载水箱形状位置进行计算，得出曲线段管节压载时圆弧外侧与圆弧内侧的理论比例，并在沉放演练过程验证水箱压载量，确定正式安装时配载；通过理论计算与试验验证确保曲线段管节正式安装压载时保持管节姿态。

技术领域

本发明涉及海底隧道施工的技术领域，尤其涉及一种曲线段沉管压载姿态控制方法。

背景技术

在海底隧道施工过程中，有些沉管隧道是曲线型的，如大连湾海底隧道，大连湾海底隧道是国内已有沉管隧道中曲率最大的沉管隧道，曲线段沉管压载水箱布置不对称，传统的直线段沉管沉放准备压载工艺不适用于曲线段沉管的沉放准备压载作业，如果采用均匀压载的方法进行，就会导致管节姿态发生偏转，影响最终的施工质量。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种曲线段沉管压载姿态控制方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种曲线段沉管压载姿态控制方法，具体包括：

S1、沉管压载前演练作业

S11、通过对管节形状进行理论计算，求得管节形心的平面位置；

S12、把管节调平，此时管节的重心、形心处于同一直线；

S13、再通过对各个水箱的形状、位置计算得出各个水箱形心的平面位置，并计算各个水箱的配载比例；

S14、在已经调平的状态下按步骤S13中计算的配载比例进行压载，看是否保持平衡，如果不能保持平衡，进一步核算配载比例，进行调整之后演练，如果可以保持平衡，证明此配载比例准确；

S2、沉管压载作业

按照步骤S14中的各个水箱准确的配载比例进行压载，使得管节重心位置始终与管节形心位置保持在同一直线上，保证管节姿态稳定。

步骤S12中，管节调平时，在管节内部设置倾斜仪，通过看倾斜仪的数据对各个水箱进行加载，使管节调平。

步骤S13中，计算各个水箱形心的平面位置时，以曲线段管节轴线中心为零点建立坐标轴。

步骤S2中，姿态控制指标为沉管纵倾0.01％，横倾控制0.01°。

本发明的有益效果是：本发明通过对曲线段管节压载水箱形状位置进行计算，得出曲线段管节压载时圆弧外侧与圆弧内侧的理论比例，并在沉放演练过程验证水箱压载量，以确定正式安装时配载；通过理论计算与试验验证确保曲线段管节正式安装压载时保持管节姿态。

附图说明

图1为本发明具体实施例中大连湾海底隧道的直线段沉管压载水箱布置图；

图2为本发明具体实施例中大连湾海底隧道的曲线段沉管压载水箱布置图；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。