内河沉管浮运安装驳的制作方法

1.本实用新型属于沉管隧道技术领域，具体涉及一种内河沉管浮运安装驳。


背景技术：

2.沉管隧道是目前跨海、跨河隧道常用的结构形式。对城市内河隧道而言，沉管隧道与水域两岸道路衔接更灵活，可大大节约城区土地资源，推广意义大。但内河往往河道窄、水深浅，沉管的浮运沉放难度较大；而目前用于内河沉管作业的运输安装设备较少，大多为一横梁连接两侧驳船的结构形式，施工时需整体拖带至现场，调度不便；另外，在沉管施工过程中，现有运输安装设备仅依靠两侧驳船提供浮力，而两驳船之间的横梁并不入水，因而横梁受力较大、运输安装设备在沉管施工过程中的稳性较差，内河沉管施工时的作业效率较低。


技术实现要素：

3.针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种内河沉管浮运安装驳，包括两个子浮运安装驳，两个子浮运安装驳平行布设于待浮运安装的沉管顶面且与沉管顶面的吊点连接，每一子浮运安装驳进一步包括：
4.主桁架，其顶面安装有甲板，甲板上安装有用于连接沉管的吊装设备；主桁架由多个子桁架依次可拆装连接而成；
5.两个浮体，分别装设于主桁架长度方向上的两端，浮体的顶面与主桁架的底面可拆卸连接；两个浮体的间距大于沉管的宽度；浮体可进行排灌水；
6.至少一个浮箱，布设于两个浮体之间，浮箱的顶面与主桁架的底面焊接；浮箱凸出主桁架的高度小于浮体凸出主桁架的高度；浮箱可入水提供浮力。
7.本技术方案通过装配式的内河沉管浮运安装驳的设计，实现了结构优化，方便根据内河沉管施工需求进行内河沉管浮运安装驳各组件的施工调度和现场组装；通过浮体的设置，实现内河沉管浮运安装驳的自浮上沉管；通过浮箱的设置，在沉管沉放过程中浮箱入水提供浮力，提高内河沉管浮运安装驳在沉管施工过程中的稳性，进而提高作业效率。
8.在其中一些实施例中，两个子浮运安装驳的两个主桁架长度方向上的两端之间分别连接有一连接桁架，两个连接桁架之间还连接有加强桁架，连接桁架和加强桁架由多个子桁架可拆装连接而成。本技术方案通过连接桁架和加强桁架的设置，将两个子浮运安装驳装配到一起，因而可减少内河沉管浮运安装驳所需的系泊绞车数量，更易于调节内河沉管浮运安装驳的平面位移。
9.在其中一些实施例中，浮箱的底面凸设有多个用于压紧沉管顶面的压块。该技术方案通过压块的设置，实现浮箱与沉管顶面的可靠压紧，确保在沉管浮运过程中沉管与内河沉管浮运安装驳连为一体、二者之间不发生相对运动，进而实现沉管浮运的稳性。
10.在其中一些实施例中，吊装设备包括主吊滑轮组，主吊滑轮组进一步包括安装于主桁架长度方向中线上的定滑轮组以及连接于沉管吊点上的动滑轮组，定滑轮组和动滑轮
组之间连接有吊放缆索，吊放缆索还与一沉放绞车相连接，以通过沉放绞车收放吊放缆索；每一主桁架上的吊装设备的数量为两套，以主桁架宽度方向中线所在竖直平面为参考面，两套主吊滑轮组相对于参考面呈对称设置，且二者间距可调。该技术方案能够根据沉管上吊点的距离，灵活调整两套主吊滑轮组的间距，提高内河沉管浮运安装驳的普适性，提高作业效率，降低施工成本。
11.在其中一些实施例中，甲板上还安装有系泊绞车，系泊绞车上连接有调节内河沉管浮运安装驳的平面位移的系泊缆索。
12.在其中一些实施例中，甲板上还安装有安装绞车，安装绞车上连接有调节沉管的平面位移的安装缆索。
13.在其中一些实施例中，甲板上还安装有柜式发电机、电气室和操作室。
14.在其中一些实施例中，主桁架和浮体的外侧面均设有护舷。
15.基于上述技术方案，本实用新型实施例的内河沉管浮运安装驳，解决了现有内河沉管作业的运输安装设备整体调度不便以及横梁不入水导致设备在沉管施工过程中稳性较差的问题；通过装配式的内河沉管浮运安装驳的设计，实现了结构优化，方便根据内河沉管施工需求进行内河沉管浮运安装驳各组件的施工调度和现场组装；通过浮体的设置，实现内河沉管浮运安装驳的自浮上沉管；通过浮箱的设置，在沉管沉放过程中浮箱入水提供浮力，提高内河沉管浮运安装驳在沉管施工过程中的稳性，进而提高作业效率，降低施工成本。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1为实施例一的内河沉管浮运安装驳的子浮运安装驳的结构俯视图；
18.图2为实施例一的内河沉管浮运安装驳的子浮运安装驳的结构正视图；
19.图3为实施例一的内河沉管浮运安装驳与沉管的装载示意图；
20.图4为实施例一的内河沉管浮运安装驳在沉管浮运时与沉管的连接状态图；
21.图5为图4的a处结构放大图；
22.图6为实施例一的内河沉管浮运安装驳在沉管沉放时与沉管的连接状态图；
23.图7为实施例二的内河沉管浮运安装驳的结构俯视图；
24.图8为实施例二的内河沉管浮运安装驳与沉管的装载示意图。
25.图中：
26.1、主桁架；101、子桁架；2、甲板；3、浮体；4、浮箱；41、压块；5、沉管；51、吊点；6、沉放绞车；61、吊放缆索；7、主吊滑轮组；71、定滑轮组；72、动滑轮组；8、系泊绞车；81、系泊缆索；9、安装绞车；91、安装缆索；10、柜式发电机；11、电气室；12、操作室；13、护舷；14、连接桁架；15、加强桁架。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整
的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例一：
31.如图1-图6所示，本实用新型的内河沉管浮运安装驳，包括两个子浮运安装驳，两个子浮运安装驳平行布设于待浮运安装的沉管5顶面且与沉管5顶面的吊点51连接，每一子浮运安装驳进一步包括主桁架1、两个浮体3以及至少一个浮箱4。
32.主桁架1的顶面安装有甲板2，甲板2上安装有用于连接沉管5的吊装设备。主桁架1由多个子桁架101依次可拆装连接而成。可以理解的是，根据待浮运安装的沉管5的宽度确定子桁架101的数量，进而将其依次连接为一主桁架1。进一步地，主桁架1宽度根据沉管5宽度进行调节；沉管5宽度变大，增加子桁架101的数量来相应增加主桁架1的长度；反之，沉管5宽度变小，减少子桁架101的数量来相应减少主桁架1的长度。该示意性实施例能够根据不同型号沉管5的宽度，进行内河沉管浮运安装驳的优化组装和装配式应用，便于施工调度，降低施工成本，提高作业效率。
33.两个浮体3分别装设于主桁架1长度方向上的两端，浮体3的顶面与主桁架1的底面可拆卸连接。两个浮体3的间距大于沉管5的宽度。可以理解的是，两个浮体3为内河沉管浮运安装驳提供所需浮力，以使内河沉管浮运安装驳在两浮体3的浮力作用下跨于沉管5上方，实现自浮上沉管5。进一步地，浮体3上安装有快速接头，可方便快速对浮体3进行排灌水；根据沉管浮运安装的需要，向浮体3内灌水或排水，以调整沉管浮运时内河沉管浮运安装驳与沉管5的连接状态。
34.浮箱4布设于两个浮体3之间，浮箱4的顶面与主桁架1的底面焊接。进一步地，浮箱4数量为至少一个，所有浮箱4相对于主桁架1宽度方向中线所在竖直平面对称设置。另外，浮箱4凸出主桁架1的高度小于浮体3凸出主桁架1的高度。具体地，内河沉管浮运安装驳未与沉管5连接时，即其处于空载状态下时，内河沉管浮运安装驳的两浮体3提供所需浮力，使浮箱4悬浮于水面上，浮箱4的底面距离水面的高度大于沉管5顶面露出水面的高度，因而使浮箱4于水面以上的净空高度满足浮运安装驳自浮上沉管5的要求；进而内河沉管浮运安装驳以自浮的方式从沉管5长度方向上的一端跨于沉管5的上方，如图4所示。进一步地，在沉管沉放安装时，内河沉管浮运安装驳进入重载状态，吃水深度增大，浮箱4也入水提供浮力，为内河沉管浮运安装驳提供额外的浮力补充，显著提高内河沉管浮运安装驳在沉管施工过程中的稳性。而现有内河沉管作业的运输安装设备在沉管施工过程中仅依靠两侧驳船提供浮力，而两驳船之间的横梁并不入水也不能提供浮力补充，因而横梁结构受力较大、设备在
沉管施工过程中的稳性较差。而本实施例中的内河沉管浮运安装驳因浮箱4入水的设置而具有更好的稳性。
35.上述示意性实施例，通过装配式的内河沉管浮运安装驳的设计，实现了结构优化，方便根据内河沉管施工需求进行内河沉管浮运安装驳各组件的施工调度和现场组装；通过浮体3的设置，实现内河沉管浮运安装驳的自浮上沉管5；通过浮箱4的设置，在沉管沉放过程中浮箱4入水提供浮力，提高内河沉管浮运安装驳在沉管施工过程中的稳性，进而提高内河沉管施工时的作业效率，降低施工成本。
36.如图4、图5所示，在一些实施例中，浮箱4的底面凸设有多个用于压紧沉管5顶面的压块41。在对沉管5进行浮运时，多个压块41压紧沉管4的顶面。通过压块41的设置，使浮箱4能够与沉管5可靠压紧，避免因沉管5顶面不平或变形而导致浮箱4与沉管5之间的压紧状态不稳定。该示意性实施例，确保在沉管浮运过程中沉管5与内河沉管浮运安装驳连为一体、二者之间不发生相对运动，进而实现沉管浮运的稳性。
37.如图1、图2、图4、图6所示，在一些实施例中，吊装设备包括主吊滑轮组7，主吊滑轮组7进一步包括安装于主桁架1长度方向中线上的定滑轮组71以及连接于沉管5吊点51上的动滑轮组72，定滑轮组71和动滑轮组72之间连接有吊放缆索61，吊放缆索61还与一沉放绞车6相连接，以通过沉放绞车6收放吊放缆索61。每一主桁架1上的吊装设备的数量为两套，以主桁架1宽度方向中线所在竖直平面为参考面，两套主吊滑轮组7相对于参考面呈对称设置，且二者间距可调。进一步说明，沉管5宽度变化不大时，也可以不必改变主桁架1的长度，通过移动两套主吊滑轮组7的位置来满足内河沉管浮运安装驳与沉管5的吊装需要。该示意性实施例，能够根据沉管5上吊点51的距离，灵活调整两套主吊滑轮组7的间距，提高内河沉管浮运安装驳的普适性，提高作业效率，降低施工成本。
38.如图1、图3、图4、图6所示，在一些实施例中，甲板2上还安装有系泊绞车8，每一子浮运安装驳上的系泊绞车8的数量比如是四台；系泊绞车8上连接有调节内河沉管浮运安装驳的平面位移的系泊缆索81；在沉管装载时，系泊绞车8通过系泊缆索81绞移子浮运安装驳使其跨于沉管5上方；在沉管浮运过程中，系泊绞车8通过系泊缆索81绞移子浮运安装驳以将沉管5浮运至待安装位置。在一些实施例中，甲板2上还安装有安装绞车9，每一子浮运安装驳上的安装绞车9的数量比如是两台；安装绞车9上连接有调节沉管5的平面位移的安装缆索91。在沉管安装过程中，由两个子浮运安装驳上的安装绞车9通过安装缆索91调节沉管5的平面位移，以进行沉管5的对接安装。该示意性实施例，将各类绞车安装于主桁架1的甲板2上，而不是像现有一些内河沉管的运输安装设备借用测量塔来实现安装绞车安置，因此减轻了测量塔的承重，节约了大型起重设备的投入和使用，降低施工成本。
39.如图1、图2所示，在一些实施例中，甲板2上还安装有柜式发电机10、电气室11和操作室12。柜式发电机10为内河沉管浮运安装驳提供电力。操作室12用于将沉管施工作业时的所有控制线缆引入其内，方便设备的集中管理、保养和使用，而且在沉管浮运安装期间沉管内不需要进人操作，安全度高。电气室11用于内河沉管浮运安装驳和沉管5上电气设备的集中检查和维护。在一些实施例中，主桁架1和浮体3的外侧面均安装有护舷13，以便于内河沉管浮运安装驳的停靠，避免发生损伤。
40.实施例二：
41.如图7、图8所示，本实用新型还提供另外一种内河沉管浮运安装驳，在实施例一的
基础上，在两个子浮运安装驳的两个主桁架1长度方向上的两端之间分别连接有一连接桁架14，两个连接桁架14之间还连接有加强桁架15。同样地，连接桁架14和加强桁架15由多个子桁架101可拆装连接而成。
42.可以理解的是，连接桁架15的长度可根据沉管5的长度进行调整，通过增减子桁架101的数量来实现；更具体地说，两个子浮运安装驳的位置取决于沉管5上的吊点51位置，而连接桁架14的长度取决于两个子浮运安装驳的两个主桁架1之间的间距。另外，加强桁架15的长度可根据沉管5的宽度进行调整，通过增减子桁架101的数量来实现；更具体地说，加强桁架15的长度取决于两个连接桁架14之间的间距。因而，本实施例能够根据不同型号沉管5的宽度和长度，灵活进行内河沉管浮运安装驳的优化组装和装配式应用，便于施工调度，降低施工成本。
43.上述示意性实施例，通过连接桁架14和加强桁架15的设置，将两个子浮运安装驳装配到一起，可减少内河沉管浮运安装驳所需的系泊绞车8数量；比如实施例一应用于沉管浮运安装时，需要使用两个子浮运安装驳，每个子浮运安装驳通过四台系泊绞车8调整其位置以分别与沉管5连接，因而总计需要八台系泊绞车8；而本实施例二的内河沉管浮运安装驳因将两个子浮运安装驳装配到一起，可通过四台系泊绞车8即可调整其位置以与沉管5连接，因而本实施例二减少了系泊绞车8的数量，更便于调节内河沉管浮运安装驳的平面位移。
44.下面结合图1-图8，具体说明使用本实用新型的内河沉管浮运安装驳进行内河沉管浮运安装作业的步骤：
45.1)沉管水密试验：待浮运安装的沉管5在出坞前首先进行水密试验，以确保沉管5的密闭性；
46.2)沉管就位：将沉管5绞移出坞，移至二次舾装区进行二次舾装；
47.3)内河沉管浮运安装驳组装：可组装实施例一的内河沉管浮运安装驳，或者组装实施例二的内河沉管浮运安装驳，两种组装方式择一使用；进一步说明如下：
48.实施例一的内河沉管浮运安装驳的子浮运安装驳的组装：根据沉管5宽度确定子桁架101的数量，将多个子桁架101依次可拆装连接为主桁架1；在主桁架1的顶面安装甲板2，在甲板2上安装沉放绞车6、主吊滑轮组7、系泊绞车8、安装绞车9、柜式发电机10、电气室11、操作室12等，在主桁架1的底面中部安装浮箱4，在主桁架1的底面两端安装浮体3，每一主桁架上的两个浮体3的间距大于沉管5的宽度；需要组装两个子浮运安装驳；
49.实施例二的内河沉管浮运安装驳的组装：在实施例一的两个子浮运安装驳的基础上，根据沉管5上吊点51的位置以及子浮运安装驳的宽度，确定连接桁架14所需的子桁架101数量，将多个子桁架101依次可拆装连接为连接桁架14；根据连接桁架14的间距确定加强桁架15所需的子桁架101数量，将多个子桁架101依次可拆装连接为加强桁架15；进而通过连接桁架14和加强桁架15将两个子浮运安装驳装配到一起；
50.需要说明的是，本领域技术人员可根据内河沉管作业时的实际施工现场情况，灵活确定内河沉管浮运安装驳的组装时机；当内河河道较宽时，可在运输至二次舾装区之前完成内河沉管浮运安装驳的组装，然后整体拖带至二次舾装区；当内河河道较窄时，可将浮体3和主桁架1等分别运输至二次舾装区，然后在二次舾装区现场完成内河沉管浮运安装驳的组装；
51.4)沉管装载：系泊绞车8通过系泊绞缆81将内河沉管浮运安装驳从沉管5长度方向的一端绞移至跨于沉管5上方，并使内河沉管浮运安装驳对应沉管5上两对吊点51；将内河沉管浮运安装驳上的主吊滑轮组7均与沉管5上的吊点51连接；此时主吊滑轮组7不对吊点51施加拉力，浮运安装驳处于空载状态，浮运安装驳是在两浮体3的浮力作用下跨于沉管5的上方；
52.需要说明的是，待内河沉管浮运安装驳自浮上沉管5后，再进行沉管5顶部的测量塔等管顶设备的安装；测量塔塔身可采用分节安装的方式，每节塔身控制可控制在5t以内，因而不必使用大型起重设备，降低施工成本；管顶设备的安装为本领域技术人员所熟知，在此不做赘述；
53.5)沉管浮运：内河沉管浮运安装驳与沉管5连接后，向浮体3内灌水，使浮箱4下落直至贴靠沉管5的顶面；继续向浮体3内灌水，同时沉放绞车6通过收紧吊放缆索61对每个吊点51施加一定的预紧力，以使浮箱4的压块41压紧沉管5的顶面、使浮箱4与沉管5之间产生摩擦力，保证内河沉管浮运安装驳与沉管5之间不产生相对运动；绞移内河沉管浮运安装驳以将沉管5浮运至待安装位置；
54.6)沉管安装：首先将内河沉管浮运安装驳浮体3内的水完全排出，然后向沉管5内加压载水，直至沉管5所产生的负浮力达到一预定值，此时浮箱4入水；然后沉放绞车6通过下放吊放缆索61来沉放沉管5，以进行沉管5的对接安装；沉管5安装完成后在沉管5两侧进行锁固回填。
55.可以理解的是，在沉管作业过程中测量塔的测控系统，控制沉放绞车6通过下放吊放缆索61沉放沉管5，控制安装绞车9通过安装缆索91调节沉管5的平面位移，控制系泊绞车8通过系泊缆索81调节内河沉管浮运安装驳的平面位移，以此确保完成内河沉管浮运安装作业；具体操作步骤为本领域技术人员所熟知，在此不做赘述。
56.通过对本实用新型的内河沉管浮运安装驳的多个实施例的说明，可以看到本实用新型至少具有以下一种或多种优点：
57.1、通过装配式的内河沉管浮运安装驳的设计，实现了内河沉管浮运安装驳的结构优化，实现内河沉管浮运安装驳的模块化设计和应用，方便根据内河沉管施工需求进行内河沉管浮运安装驳各组件的施工调度和现场组装，解决了现有内河沉管的运输安装设备整体调度不便的问题；
58.2、通过浮体3的设置，实现内河沉管浮运安装驳的自浮上沉管5；
59.3、通过浮箱4的设置，在沉管沉放过程中浮箱4入水提供浮力，解决了现有内河沉管的运输安装设备在沉管施工过程中横梁不入水导致稳性较差的问题，显著提高内河沉管浮运安装驳在沉管施工过程中的稳性，进而提高内河沉管施工时的作业效率；
60.4、通过采用将所有绞车布置在主桁架1的甲板2上，减轻测量塔的承重，节约了大型其中设备的投入和使用，降低施工成本；通过将所有控制系统、控制线缆及电气设备等布置在主桁架1的甲板2上，便于集中管理、保养和使用；且在沉管施工过程中管内不需要进人操作，安全度高；
61.5、本实用新型的内河沉管浮运安装驳，其结构简单、拆装灵活、普适性好，提高内河沉管浮运安装驳在沉管施工过程中的稳性，进而提高作业效率，降低施工成本。
62.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重
点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
63.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。