沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统技术方案

本实用新型专利技术公开了沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，包括导向杆和两个导向托架，导向杆适配所有导向托架的凹槽，导向杆连接于最终接头，最终接头的两个端面用于对接两节沉管，每个导向托架连接于一个沉管，每个最终接头的端面设有至少三个直线往复运动部件，每个直线往复运动部件连接有位移传感器；其中，直线往复运动部件沿最终接头轴向运动。运用该调整系统，导向杆和导向托架的适配实现最终接头和沉管的粗定位，直线往复运动部件的差异调节实现最终接头端面和沉管端面的平齐，以便后续对接水密，以便对直线往复运动部件调整控制，该调整系统结构简单，操作使用方便，效果显著，适用于最终接头着床后纵向的调整。

【技术实现步骤摘要】
沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统
本技术涉及海底隧道施工领域，特别涉及一种沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统。
技术介绍
沉管法隧道施工，就是把在半潜驳或者干坞内预制好的隧道沉箱分别浮运到预定位置沉放对接，为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间，该余下距离空间所沉放对接的管段即视为最终接头，即隧道连接的两端均沉管施工，并在海中对接合拢，最后的合拢管段即为最终接头。该沉管隧道最终接头是沉管隧道建设的关键，特别是外海超长沉管隧道建设，施工现场作业条件困难，面临着复杂的波浪和海流等海洋环境条件和气象条件。为了防止最终接头沉放设置到两节沉管之间时对两节沉管的撞击，造成最终接头和/或沉管结构破坏，两节沉管之间的间隙大于最终接头的长度，以便最终接头顺利沉放，然后最终接头着床后再对其方位进行调整以便最终接头和两节沉管平齐，顺利对接水密，且需要使后续最终接头对沉管顶推力均匀，防止水密的最终接头和沉管倾翻。
技术实现思路
本技术的目的在于克服最终接头和两节沉管平齐，顺利对接水密，且需要使后续最终接头对沉管顶推力均匀，防止水密的最终接头和沉管倾翻的问题，提供一种沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统。为了实现上述技术目的，本技术提供了以下技术方案：一种沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，包括导向杆和两个导向托架，所述导向杆适配所有所述导向托架的凹槽，所述导向杆连接于最终接头，所述最终接头的两个端面用于对接两节沉管，每个所述导向托架连接于一个所述沉管，每个所述最终接头的端面设有至少三个直线往复运动部件，每个所述直线往复运动部件连接有位移传感器；其中，所述直线往复运动部件沿所述最终接头轴向运动。此处需要说明的是，沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统中的纵向是指所述最终接头和所述沉管的轴向，即调整的方向是所述最终接头端面相对所述沉管端面的间距的方向；此处所述最终接头着床后纵向调整是指所述最终接头还是被吊运设备提拉并且所述最终接头接触基床时对所述最终接头纵向的调整，利用所述最终接头与基床的摩擦力，防止在海底位置调整时受水流影响导致调整过渡以及不易控制，及利用摩擦力防止所述最终接头在调整时过于飘动。采用本技术所述的沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，利用所述导向杆和所述导向托架的适配实现所述最终接头和所述沉管的粗定位，然后所有所述直线往复运动部件运动并顶撑所述沉管的端面，每个所述直线往复运动部件的差异调节实现所述最终接头端面和所述沉管端面的平齐，以便后续对接水密，所有所述位移传感器对相应所述直线往复运动部件的位移实时反馈，以便对所述直线往复运动部件调整控制，该调整系统结构简单，操作使用方便，效果显著，适用于所述最终接头着床后纵向的调整。上述每个所述直线往复运动部件的差异调节是指所述最终接头一侧端面上的每个所述直线往复运动部件顶推，另一侧端面上对应的每个所述直线往复运动部件相应同步收缩，保证所述最终接头位置调节过程平稳。优选地，所述凹槽的宽度大于所述导向杆的直径。理想状态下所述凹槽的宽度等于所述导向杆的直径，以到达所述导向杆与所述凹槽适配后，所述最终接头即与所述沉管对齐，但是所述最终接头在沉放时由吊船吊运，并由拖船等其他设备挂牵引绳向各个方向牵引所述最终接头以调节所述最终接头在海中的位置，海流对所述最终接头扰动大，很难保证相同宽度的所述凹槽和所述导向杆的适配，也容易在所述凹槽和所述导向杆适配时卡接不当，需要投入大量人力、工时来完成所述凹槽和所述导向杆的适配，但是海上作业受天气、海流等因素影响特别大，能够作业的窗口期少，因此需要在窗口期时限内迅速使所述凹槽和所述导向杆适配，所以本技术采用所述凹槽的宽度大于所述导向杆的直径的技术方案，使得所述凹槽和所述导向杆的适配容易、快速，实现粗定位，待所述凹槽和所述导向杆适配、所述最终接头着床后，再调节所述导向杆在所述凹槽内的位置，实现精定位，保证所述最终接头的轴线与两节所述沉管的轴线重合。优选地，每个所述直线往复运动部件的自由端均包括球铰结构。采用这种结构设置，对于端面具有倾角的所述最终接头，即楔形箱体最终接头，与所述最终接头对接的两节所述沉管的两个端面也具有倾角，然而所述直线往复运动部件沿所述最终接头轴向运动，即所述直线往复运动部件的运动方向与所述沉管的端面并不垂直，所述直线往复运动部件的自由端不能有效支撑所述沉管的端面，球铰结构可使所述直线往复运动部件的自由端在接触所述沉管的端面后自适应贴合于所述沉管的端面，改变所述直线往复运动部件的供力方向，对所述沉管形成有效支撑。优选地，每个所述最终接头的端面设有若干个防撞块，每个所述直线往复运动部件的初始长度均小于每个所述防撞块的长度；防止所述最终接头沉放过程中与所述沉管的撞击对所述直线往复运动部件造成破坏。优选地，每个所述最终接头的端面周缘设有一圈环状的顶推小梁，每个所述顶推小梁沿所述最终接头轴向运动，每个所述顶推小梁的端部设有一圈GINA止水带，每个所述最终接头的端面上设置的所有所述直线往复运动部件位于对应所述顶推小梁环内侧；在所述直线往复运动部件支撑所述沉管，并对所述最终接头的方位调整完成后，所述顶推小梁运动，所述GINA止水带接触并紧密贴合于所述沉管的端面，实现所述沉管和所述最终接头的管内与管外水密隔离。优选地，每个所述直线往复运动部件均为液压千斤顶。优选地，每个所述最终接头的端面上设置的所有所述液压千斤顶的液压管线和控制线缆均通过对应的端封门连入所述最终接头内部。优选地，所述顶推小梁采用液压系统驱动，所述顶推小梁的液压系统管线和所述液压千斤顶的管线连通且连接于同一液压源，所述顶推小梁的液压系统的控制线缆和所述液压千斤顶的控制线缆一起通过脐带传输到指挥控制室。优选地，每个所述导向托架的凹槽开口处呈V型。优选地，所有所述V型边均设有导向垫。优选地，所有所述导向垫相对水平面的夹角为15°-80°。优选地，每个所述导向垫包括垫板、橡胶层和MGE工程塑料合金板，所述橡胶层连接于所述导向托架，所述垫板连接于所述橡胶层，所述MGE工程塑料合金板连接于所述垫板，其中所述橡胶层和所述垫板用于缓冲减振，所述MGE工程塑料合金板具有水润滑、自润滑、摩擦系数小、免维护、耐磨损、耐腐蚀、能承受重荷载、抗冲击和机加工性能好等特点，所述MGE工程塑料合金板用于减小所述导向杆和所述导向托架间的摩擦，使所述导向杆顺利滑入所述凹槽。优选地，所述导向杆的端部设有止脱帽，防止所述导向杆纵向位移时从所述凹槽上脱落。优选地，该纵向调整系统还包括测量塔，所述测量塔设于所述最终接头顶部，所述测量塔用于实时监测所述最终接头在海中的方位数据并提供反馈参考。本技术还提供了一种沉管隧道最终接头着床后纵向调整方法，应用如以上任一项所述的调整系统，包括以下步骤：A、沉放所述最终接头着床，并使所述导向杆放入所有所述导向托架的凹槽内；B、调节所述导向杆在每个所述凹槽内移动，使所述最终接头的轴线与两节所述沉管的轴线重合；C、所有所述直线往复运动部件的自由端移动伸出并接触各自对应的所述沉管端面，并将所述最终接头与两节所述沉管调整平齐；D、一侧的所述直线往复运动部件顶推所述沉管端面，另一侧的所述直线往复运动部件相应同步收缩，使所述最终接头与两节所述沉管的间距相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，包括导向杆(3)和两个导向托架(4)，其特征在于，所述导向杆(3)适配所有所述导向托架(4)的凹槽，所述导向杆(3)连接于最终接头(1)，所述最终接头(1)的两个端面用于对接两节沉管(2)，每个所述导向托架(4)连接于一个所述沉管(2)，每个所述最终接头(1)的端面设有至少三个直线往复运动部件(5)，每个所述直线往复运动部件(5)连接有位移传感器；其中，所述直线往复运动部件(5)沿所述最终接头(1)轴向运动。

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，包括导向杆(3)和两个导向托架(4)，其特征在于，所述导向杆(3)适配所有所述导向托架(4)的凹槽，所述导向杆(3)连接于最终接头(1)，所述最终接头(1)的两个端面用于对接两节沉管(2)，每个所述导向托架(4)连接于一个所述沉管(2)，每个所述最终接头(1)的端面设有至少三个直线往复运动部件(5)，每个所述直线往复运动部件(5)连接有位移传感器；其中，所述直线往复运动部件(5)沿所述最终接头(1)轴向运动。2.根据权利要求1所述的沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，其特征在于，每个所述直线往复运动部件(5)的自由端均包括球铰结构。3.根据权利要求1所述的沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，其特征在于，每个所述最终接头(1)的端面设有若干个防撞块(6)，每个所述直线往复运动部件(5)的初始长度均小于每个所述防撞块(6)的长度。4.根据权利要求1所述的沉管隧道最终接头着床后纵向调整系统，其特征在于，每个所述最终接头(1)的端面周缘设有一圈环状的顶推小梁(11)，每个所述顶推小梁(11)沿所述最终接头(1)轴向运动，每个所述顶推小...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸣，李一勇，宿发强，岳远征，宁进进，周相荣，汤慧驰，侯亚飞，赵庆岩，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，中交一航局第二工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12