一种顶推式最终接头水下姿态复核方法技术

本发明专利技术是一种顶推式最终接头水下姿态复核方法，包括：顶进节段横向检测：顶进节段横向位移通过潜水测量获取；顶进节段横向位移通过最后一根管节尾端端钢壳与顶进节段端钢壳间错牙测量；顶进节段纵向检测：顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段与最后一根管节间距测得；顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段顶部牛腿与外部套筒间距获取；顶进节段俯仰角检测：通过顶进节段内部安装双轴倾斜传感器监测其在水平与竖直方向上的倾斜，并定期采集数据。本发明专利技术应用于顶推式最终接头的水下姿态校核，采用多种方式互相验证，保证数据的真实性更高，也可以验证最后一根管节的安装姿态。也可以验证最后一根管节的安装姿态。也可以验证最后一根管节的安装姿态。

【技术实现步骤摘要】
一种顶推式最终接头水下姿态复核方法


[0001]本专利技术涉及海底隧道施工的
，尤其涉及一种顶推式最终接头水下姿态复核方法。

技术介绍

[0002]大连湾海底隧道的最终接头采用顶进节段法施工，首先干施工预制最终接头与顶进节段，预制完成后将顶进节段顶推至外部套筒内，而后预制场灌水，最终接头在水下安置半年以上。大连湾海底隧道最后一根管节安装完成后，顶进节段顶推至最后一根管节尾端，水力压接结束后即完成安装。顶进节段在灌水前为陆地施工，采用全站仪监测其顶推入外部套筒内整个过程的三维姿态，最终确定其灌水前姿态。但灌水后测量设备难以继续监测其姿态，且顶进节段在水下15m左右安置半年以上可能会出现姿态变化。在最后一根管节安装前需要对顶进节段姿态进行复核，但水下常规测量设备难以使用，导致复核效果不佳。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种顶推式最终接头水下姿态复核方法，以解决类似场景中的该类问题，拓展顶进节段法施工的应用范围。
[0004]本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种顶推式最终接头水下姿态复核方法，包括：S1、顶进节段横向检测S11、顶进节段横向位移通过潜水测量获取，具体过程如下：在顶进节段预制时在其底板左右两侧各预留一块混凝土侧墙为顶进节段顶推限位块预埋件提供基础，潜水下水后量取两侧墙与顶进节段间距从而获取顶进节段横向位移；S12、顶进节段横向位移通过最后一根管节尾端端钢壳与顶进节段端钢壳间错牙测量；S2、顶进节段纵向检测S21、顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段与最后一根管节间距测得，通过最后一根管节贯通测量获取的尾端姿态信息推算其端钢壳两端位置，再测量顶进节段端钢壳与最后一根管节尾端左右两侧间距可获得顶进节段纵向位移；S22、顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段顶部牛腿与外部套筒间距获取；S23、外部套筒为固定端，测量顶进节段止推钢支撑尾部法兰盘至反力牛腿间距反映出顶进节段纵向位移与顶进节段扭角；S3、顶进节段俯仰角检测通过顶进节段内部安装双轴倾斜传感器监测其在水平与竖直方向上的倾斜，并定期采集数据。
[0005]步骤S12中，最后一根管节安装完成后其尾端姿态已经确定，且顶进节段端钢壳与
最后一根管节尾端端钢壳尺寸在预制时确定，可根据潜水测量错牙获取顶进节段横向偏差。
[0006]步骤S21中，根据测得间距差与最后一根管节尾端端钢壳倾角可以计算出顶进节段扭角。
[0007]步骤S22中，由于外部套筒顶部已完成回填，所以不考虑外部套筒姿态变化，在顶推结束后量取扩大段与顶进节段顶部牛腿间距，最后一根管节安装完成后由潜水员在水下测量的扩大段与顶进节段顶部牛腿间距与灌水前测量的扩大段与顶进节段顶部牛腿间距进行比对，可对顶进节段纵向位移进行复核。
[0008]步骤S23中测量出的顶进节段纵向位移与顶进节段扭角，可以验证潜水测量与最后一根管节尾端贯通测量精度。
[0009]步骤S3中，由于顶进节段为钢筋混凝土结构，且内部通过止水阀与海水连通，顶进节段排除漂浮的可能性，同时其下方基础为聚四氟乙烯板与支撑梁，该结构认定为刚性结构不易发生形变，顶进节段高程无变化，但顶进节段内部结构受浮力不均会导致俯仰角改变，因此需要检测俯仰角。
[0010]所有的测量数据获取后可作为已知值对最终接头测控系统进行校核与验证。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术应用于顶推式最终接头的水下姿态校核，采用多种方式互相验证，保证数据的真实性更高，同时也可以验证最后一根管节的安装姿态，避免了由于贯通测量误差导致最终接头顶推的施工风险；同时该方法测量结果可作为最终接头测控系统初始值参与运算验证其测量设备精度与参数准确性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术中最终接头的横断面图；图2为本专利技术中潜水拉尺测量时交界处的示意图；图3为本专利技术中潜水测量错牙间距示意图；图4为本专利技术中最终接头纵断面图；以下将结合本专利技术的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
[0013]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明，本专利技术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、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0014]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：以大连湾海底隧道的最终接头施工为例，最终接头由顶进节段、外部套筒构成，陆上顶推完成后，顶进节段在外部套筒内，顶进节段尾端与扩大段间采用混凝土封门隔开，通过止推钢支撑控制顶进节段姿态变化。但由于混凝土封门外为水下环境，顶进节段整体在水中，无法控制其位移，只能在最后一根管节E18安装完成后对其最终姿态进行复核，保证顶进节段与E18对接，最终接头水下对接前状态纵断面如图1。
[0017]一种顶推式最终接头水下姿态复核方法，包括：S1、顶进节段横向检测S11、顶进节段横向位移通过潜水测量获取，具体过程如下：在顶进节段预制时在其底板左右两侧各预留一块混凝土侧墙为顶进节段顶推限位块预埋件提供基础，潜水下水后量取两侧墙与顶进节段间距从而获取顶进节段横向位移；潜水拉尺测量时的交界面示意图如图2所示；S12、顶进节段横向位移通过最后一根管节E18管节尾端端钢壳与顶进节段端钢壳间错牙测量；E18安装完成后其尾端姿态已经确定，且顶进节段端钢壳与E18尾端端钢壳尺寸在预制时确定，可根据潜水测量错牙获取顶进节段横向偏差，即图3中的
△
Y1，
△
Y2；S2、顶进节段纵向检测S21、顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段与E18间距测得，通过E18贯通测量获取的尾端姿态信息推算其端钢壳两端位置，再测量顶进节段端钢壳与E18尾端左右两侧间距可获得顶进节段纵向位移，即图3中的
△
X1，
△
X2；根据测得间距差与E18尾端端钢壳倾角可以计算出顶进节段扭角；S22、顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段顶部牛腿与外部套筒间距获取；由于外部套筒顶部已完成回填，所以不考虑外部套筒姿态变化，在顶推结束后量取扩大段与顶进节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶推式最终接头水下姿态复核方法，其特征在于，包括：S1、顶进节段横向检测S11、顶进节段横向位移通过潜水测量获取，具体过程如下：在顶进节段预制时在其底板左右两侧各预留一块混凝土侧墙为顶进节段顶推限位块预埋件提供基础，潜水下水后量取两侧墙与顶进节段间距从而获取顶进节段横向位移；S12、顶进节段横向位移通过最后一根管节尾端端钢壳与顶进节段端钢壳间错牙测量；S2、顶进节段纵向检测S21、顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段与最后一根管节间距测得，通过最后一根管节贯通测量获取的尾端姿态信息推算其端钢壳两端位置，再测量顶进节段端钢壳与最后一根管节尾端左右两侧间距可获得顶进节段纵向位移；S22、顶进节段纵向位移通过潜水测量顶进节段顶部牛腿与外部套筒间距获取；S23、外部套筒为固定端，测量顶进节段止推钢支撑尾部法兰盘至反力牛腿间距反映出顶进节段纵向位移与顶进节段扭角；S3、顶进节段俯仰角检测通过顶进节段内部安装双轴倾斜传感器监测其在水平与竖直方向上的倾斜，并定期采集数据。2.根据权利要求1所述的一种顶推式最终接头水下姿态复核方法，其特征在于，步骤S12中，最后一根管节安装完成后其尾端姿态已经确定，且顶进节段端钢壳与最后一根管节尾端端钢壳尺寸在预制时确定，可根据潜水测量错牙获取顶进节段横向偏差。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟，徐良，王殿文，张乃受，尚乾坤，赫亚锋，宋江伟，孙阳阳，吕护生，田芷旭，杨伟光，葛萌，王冲，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：