專利名稱：組合式簡易隧道管段沉放平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種組合式簡易隧道管段沉放平臺，應(yīng)用于沉管隧道工程，屬于作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
沉管隧道工程是本世紀(jì)初開始逐漸發(fā)展起來的一種大型跨水交通工程。將若干預(yù)制管段一個接一個地沉放到已經(jīng)開挖的水下溝槽內(nèi)，然后輔以相關(guān)施工，使管段組合體成為連接兩端陸上交通的隧洞型交通運(yùn)輸載體，這就是沉管隧道工程的基本內(nèi)涵。
管段沉放是沉管隧道工程的一項關(guān)鍵工序。目前世界上采用的沉管方法有很多種，其中有直接應(yīng)用自升式平臺的沉放方法，具有干擾小、控制易、沉放精度高等優(yōu)點，而且不需要系泊設(shè)備，施工時占有水域小，能將礙航限制到最小范圍內(nèi)。但是這種自升式平臺由于平臺樁腿間距固定、不能調(diào)節(jié)，適用性較差，且平臺的機(jī)電設(shè)備及升降機(jī)構(gòu)造價昂貴，使得單個沉管隧道工程無法承受。因此，到目前為止應(yīng)用自升式平臺沉放管段還僅限于偶然借用海上油氣開發(fā)平臺進(jìn)行沉放。文獻(xiàn)《沉管隧道管段錨泊沉放工程船的設(shè)計與分析》(周瑜、譚家華《工程船舶文集》2000年9月P89-94)中介紹了國內(nèi)外具有代表性的隧道管段沉放方法，均需采用駁船來沉放或浮吊，所需設(shè)備復(fù)雜，靈活性較差，同時沉放管段定位及平衡控制等問題也未得到有效解決。
本發(fā)明的目的在于針對實際需要和上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的組合式簡易隧道管段沉放平臺，使之不僅具有沉放過程容易控制，就位精度高等優(yōu)點，而且升降設(shè)備簡單，造價低廉，應(yīng)用范圍廣闊。
為了實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中，設(shè)計的隧道管段沉放平臺為組合式結(jié)構(gòu)，平臺主體由四個浮箱與四個萬能桿件組合梁剛性組合而成，浮箱可提供浮力，也是其他設(shè)備的載體，組合梁是由建造橋涵等用的萬能標(biāo)準(zhǔn)桿件組合而成，所以平臺主體可根據(jù)需要進(jìn)行拆裝，所需的萬能桿件可向制造廠或有關(guān)公司租用，而且浮箱間距離也可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。平臺主體可在施工現(xiàn)場組裝，或者組裝完成以后拖至現(xiàn)場。
四根樁腿由萬能標(biāo)準(zhǔn)桿件剛性組合而成，可拆裝，其長度可根據(jù)水深和其他需要調(diào)整。樁腿上端的樁腿頭是根據(jù)需要特制成的，它上面設(shè)有與可移動滑輪組座相連的螺栓孔等。樁腿下部的樁靴主要作用是將樁腿受力傳遞給地基，同時作為升降系統(tǒng)中固定滑輪組座的載體。樁腿下部一定長度段和樁靴在平臺組裝之前預(yù)先安裝好，并與浮箱可靠連接。
升降系統(tǒng)由移動滑輪組座、絞車、固定滑輪組座和升降鋼索組成，共有八套。移動滑輪組座共有八個，在施工中先后安裝在平臺主體的浮箱上及安裝在樁腿頭上。當(dāng)平臺主體浮在水面上組裝和升降樁腿時，移動滑輪組座用螺釘與平臺主體固定，當(dāng)四個樁腿都組裝好并下降到樁靴與地基接觸后，需要將平臺主體升離水面時，則拆掉移動滑輪組座與平臺主體的連接，將移動滑輪組座用螺釘與樁腿頭固定。固定滑輪組座固定在樁腿下部的樁靴上，共有八個。絞車固定在浮箱上，用于樁腿或平臺主體升降，共有八臺。
當(dāng)可移動滑輪組座與浮箱固定時，浮箱浮于水面，可用絞車控制樁腿的升降，當(dāng)樁靴觸地時，將可移動滑輪組座與樁腿頭固定，可用絞車控制平臺主體的升降。
懸吊系統(tǒng)、縱向調(diào)整系統(tǒng)以及橫向調(diào)整系統(tǒng)分別有四套，主要由固定在浮箱上的絞車、鋼索及固定在浮箱和隧道管段上的滑車組組成。懸吊系統(tǒng)主要作用是控制隧道管段的升降，縱向調(diào)整系統(tǒng)主要功能是在隧道管段的縱向位置發(fā)生偏移時，進(jìn)行縱向糾偏，橫向調(diào)整系統(tǒng)主要功能是在隧道管段的橫向位置發(fā)生偏移時，進(jìn)行橫向糾偏。
以下通過附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖4為本發(fā)明中可移動滑輪組座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為可移動滑輪組座鋼索的走勢示意圖。
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的隧道管段沉放平臺為組合式結(jié)構(gòu)，平臺主體由四個浮箱1和四個萬能桿件組合梁2剛性組合而成，浮箱1與組合梁2可根據(jù)需要進(jìn)行拆裝，并可通過調(diào)整組合梁2的長度來調(diào)整浮箱1之間的距離。四根樁腿4由萬能標(biāo)準(zhǔn)桿件剛性組合而成，可拆裝，其長度可根據(jù)水深或其他需要，通過增加或減少萬能桿件的組裝來調(diào)整，樁腿4上端的樁腿頭3穿過平臺主體的浮箱1。
升降系統(tǒng)有八套，每個浮箱和每根樁腿上裝有兩套，每套由固定在浮箱上的絞車7、鋼索8、樁靴上的固定滑輪組座9及可移動滑輪組座6組成。在平臺主體組裝完成并拖到現(xiàn)場后，準(zhǔn)備加長樁腿并下放時，拆掉樁腿與浮箱的連接，可移動滑輪組座6安裝在浮箱上，用萬能桿件把樁腿加長一段后，用絞車把樁腿下放一定深度，再加長樁腿，再下放，直至把樁腿下放預(yù)定深度，然后裝上樁腿頭3。最后，拆掉可移動滑輪組座6與浮箱的連接，而把可移動滑輪組座6安裝在樁腿頭3上，啟動絞車把浮箱提升離水面，這樣就完成了平臺的組裝。升降系統(tǒng)的鋼索走勢如圖5所示。
懸吊絞車10通過懸吊鋼索11與隧道管段16連接，構(gòu)成懸吊系統(tǒng)，共四套，其主要作用是控制隧道管段的升降?？v向調(diào)整絞車12通過縱向調(diào)整鋼索13與隧道管段16相連，構(gòu)成縱向調(diào)整系統(tǒng)，共四套，其主要功能是在隧道管段16的縱向位置發(fā)生偏移時，進(jìn)行縱向糾偏。橫向調(diào)整絞車14通過橫向調(diào)整鋼索15與隧道管段16相連，構(gòu)成橫向調(diào)整系統(tǒng)，共四套，其主要功能是在隧道管段16的橫向位置發(fā)生偏移時，進(jìn)行橫向糾偏。
本發(fā)明采用組合式簡易隧道管段沉放平臺進(jìn)行隧道管段的沉放施工，使管段沉放過程容易控制，就位精度高，礙航小，能適用不同尺度的隧道管段，升降設(shè)備簡單，除絞車外，無須其他機(jī)電設(shè)備，用岸電或其他船舶供電，造價低廉。
由于我國江河島嶼眾多，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國將成為水下隧道建設(shè)的主要國家之一，沉管隧道的建設(shè)與橋梁一樣將在我國形成一個產(chǎn)業(yè)。本發(fā)明提出的組合式簡易隧道管段沉放平臺，有可能成為沉管隧道建設(shè)中的一項重大專用設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明還適用于水下地基整平等施工作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種組合式簡易隧道管段沉放平臺，其特征在于平臺主體由四個浮箱(1)和四個萬能桿件組合梁(2)剛性組合而成，四根樁腿(4)由萬能標(biāo)準(zhǔn)桿件剛性組合而成，樁腿頭(3)穿過平臺主體的浮箱(1)，升降系統(tǒng)由固定在浮箱上的絞車(7)、鋼索(8)、固定滑輪組座(9)及可移動滑輪組座(6)組成，可移動滑輪組座(6)安裝在浮箱(1)或樁腿頭(3)上，懸吊絞車(10)通過懸吊鋼索(11)與隧道管段(16)連接，構(gòu)成懸吊系統(tǒng)，縱向調(diào)整絞車(12)通過縱向調(diào)整鋼索(13)與隧道管段(16)相連，構(gòu)成縱向調(diào)整系統(tǒng)，橫向調(diào)整絞車(14)通過橫向調(diào)整鋼索(15)與隧道管段(16)相連，構(gòu)成橫向調(diào)整系統(tǒng)。
全文摘要
一種組合式簡易隧道管段沉放平臺,平臺主體由四個浮箱和四個萬能桿件組合梁剛性組合而成,四根樁腿由萬能標(biāo)準(zhǔn)桿件剛性組合而成,樁腿頭穿過平臺主體的浮箱,升降系統(tǒng)由固定在浮箱上的絞車、鋼索、固定滑輪組座及可移動滑輪組座組成,可移動滑輪組座安裝在浮箱上或樁腿頭上,通過懸吊系統(tǒng)、縱向調(diào)整系統(tǒng)及橫向調(diào)整系統(tǒng)來控制管段沉放過程。本發(fā)明升降設(shè)備簡單,造價低廉,沉放過程容易控制,就位精度高,礙航小,能適用不同尺度的隧道管段,還適用于水下地基整平等施工作業(yè)。
文檔編號E02D29/07GK1306131SQ0110547
公開日2001年8月1日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者譚家華, 何炎平 申請人:上海交通大學(xué)