磁吸式模块化水下整平导轨系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁吸式模块化水下整平导轨系统及方法，属于港口工程水下施工技术领域，具体应用于码头、防波堤等水工建筑物的基床整平作业。针对传统导轨系统模块化程度低导致安装效率差、对接精度不足等技术难题，该系统通过钢管主体外覆复合层提升耐磨性，在导轨模块两端设置磁吸连接装置实现厘米级快速对接，接触面配置带环形凸起的防水橡胶垫片确保水下密封性，两侧通过燕尾形导向滑轨并涂覆二硫化钼涂层降低摩擦系数，端部安装红外传感器实时检测轴线对齐状态。该装置通过全站仪反射棱镜与高度调节组件协同实现标高控制，主要用于水下基床抛石整平施工，可显著提高水下作业精度与效率，降低维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及港口工程水下施工，尤其涉及应用于码头、防波堤等水工建筑物的基床整平作业的一种磁吸式模块化水下整平导轨系统及方法。

技术介绍

1、水下基床整平作业是港口工程建设的关键工序，其精度直接影响码头、防波堤等结构的稳定性。传统导轨系统多采用分段式钢结构，通过水下焊接或螺栓连接实现模块组装，但存在以下技术瓶颈：首先，模块间机械连接依赖潜水员手动操作，单次对接耗时超过45分钟，且受水流扰动影响，轴线对位误差常超过5cm，导致后续整平作业需反复调整；其次，密封结构多采用平面橡胶垫片，在20m水深环境下因压力形变导致接触面间隙扩大，泄漏率高达3%-5%，加速金属部件腐蚀；再次，导向机构多采用普通钢轨，与刮杠接触面摩擦系数超过0.2，整平速度被限制在0.3m/s以下，且磨损率较高，每千米作业需更换滑轨；此外，传统导轨自重过大（钢材占比＞90%），在软土地基易引发沉降，标高偏差累积速率达1cm/10m。

2、在浮力补偿方面，常依赖固定配重或充气浮筒，前者无法适应水深变化，20m工况下浮力损失超过40%，后者受限于响应速度（＞10s），难以抵消波浪冲击导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于，每个气囊连接PID控制器，所述PID控制器传递函数G(s)=2.5+0.8/s+0.3s，压力传感器布置间距0.5m，当检测到对接面压力＞1kN时触发泄压程序，泄压速率10mm³/s。

5.一种权利要求1~4任一项所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：...

【技术特征摘要】

1.一种磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统，其特征在于，每个气囊连接pid控制器，所述pid控制器传递函数g(s)=2.5+0.8/s+0.3s，压力传感器布置间距0.5m，当检测到对接面压力＞1kn时触发泄压程序，泄压速率10mm³/s。

5.一种权利要求1~4任一项所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统的施工方法，其特征在于，动态浮力补偿包括：

7.根据权利要求6所述的磁吸式模块化水下整平导轨系统的施工方法，其特征在于，补偿过程中实时计算浮力-阻力平衡系数，当平衡系数值低于0.95时自动切换至三级补偿模式，向所有未作业导轨模块的中空腔体注入压缩空气，空...

【专利技术属性】
技术研发人员：董炎，
申请(专利权)人：中国港湾工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：