[发明专利]沉管对接导向装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及沉管隧道施工技术领域，特别提供一种沉管对接导向装置及方法。

背景技术

我国沉管隧道除正在施工的港珠澳大桥岛隧工程外，均采用后铺法基础，其对接导向装置多设置在管节鼻托(剪切键)上，有一般导向装置和可调可拆可重复利用的鼻托导向装置两种。1)一般导向装置分为上部凹槽和下部凸榫两大部分，均为钢板组合结构，下部凸榫布置在既沉放管节的尾端(非GINA止水带端)的中剪切键上，上部凹槽布置在待沉放管节的首端(GINA止水带端)的上剪切键下。管节沉放时，待沉放管节通过导向装置凹凸榫槽的配合实现横向精确定位。2)可调可拆可重复利用的鼻托导向装置与一般导向装置相似，包括相邻的前一节管节的中剪切键、后一节管节的上剪切键、支撑钢构件、调节螺栓、导向槽钢构件和连接鼻托，支撑钢构件安装在中剪切键的顶端，其顶板开设有螺栓孔，导向槽钢构件的底板上同样开设有调节孔，调节螺栓穿过顶板的螺栓孔和底板的调节孔后拧紧，底板的中部具有导向槽，连接鼻托安装在上剪切键的底端，沉放时插装于导向槽内，实现相邻管节的导向对接。

国内以往的导向装置均布置在管节的由剪切键组成的鼻托上，在完成导向后待沉放管节的首端支承于既沉放管节的尾端，两者之间竖向无相对位移，只适用于后铺法基础的沉管管节。采用先铺法基础的沉管管节不设置鼻托，沉放时待沉放管节直接座落于事先铺设好的具有一定刚度的基础上。随着竖向荷载的变化，待沉放管节和既沉放管节之间在竖向允许存在一定的相对位移。以往的导向装置无法满足先铺法基础的沉管管节对接导向要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种适用于先铺法基础，可实现水平导向功能，导向装置不设置在鼻托上，并可在对接后适应待沉管节竖向位移的要求的对接导向装置。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供了一种沉管对接导向装置，包括：

导向架，所述导向架设置在既沉放管节的顶部的尾端，沿所述既沉放管节的长度方向上看，所述导向架由上至下呈渐收式的扩口状；和

导向杆，所述导向杆设置在待沉放管节的顶部的首端，所述导向杆的一端探出于所述待沉放管节的首端，所述导向杆的直径与所述导向架的底部的宽度相适应，且所述导向杆的轴心位于所述导向架的中心分界面上。

优选的，所述导向架的相对的两侧侧壁均由内至外依次包括垫板、缓冲垫层和与所述既沉放管节的顶部连接的支撑部。

优选的，所述导向架通过导向架支架架设在所述既沉放管节的顶部，所述导向杆通过导向杆支架架设在所述待沉放管节的顶部。

优选的，所述导向架支架的顶部设有一个与所述导向架的底部衔接的矩形槽。

优选的，所述导向杆支架包括前支架和后支架，所述前支架和后支架在所述待沉放管节的长度方向上前后排列设置，所述前支架和后支架均与所述导向杆活动连接。

优选的，所述前支架和后支架均包括：

托架，所述托架与所述待沉放管节的顶部连接，所述托架的顶部设有半圆形槽，用于托放所述导向杆；和

顶盖，所述顶盖的底部设有半圆形槽，并通过其底部的半圆形槽罩设并焊接在所述导向杆的顶侧，所述顶盖与所述托架活动连接。

优选的，所述既沉放管节的顶部设有多个第一预埋件，所述导向架支架与多个所述第一预埋件活动连接；所述待沉放管节的顶部设有多个第二预埋件，所述导向杆支架与多个所述第二预埋件活动连接；

优选的，所述第一预埋件的顶部设有第一螺孔，所述导向架支架的底部设有第一连接面板，所述第一连接面板上设有多个与所述第一预埋件的位置相对的开孔，所述第一连接面板通过多个第一螺栓与多个所述第一预埋件的顶部连接；

所述第二预埋件的顶部设有第二螺孔，所述导向杆支架的底部设有第二连接面板，所述第二连接面板上设有多个与所述第二预埋件的位置相对的开孔，所述第二连接面板通过多个第二螺栓与多个所述第二预埋件的顶部连接。

优选的，所述第一连接面板开孔的孔径大于所述第一螺栓的直径，所述第二连接面板开孔的孔径大于所述第二螺栓的直径，且所述第一螺栓与所述第一连接面板之间以及第二螺栓与所述第二连接面板之间均垫设有垫圈。

一种基于上述任一项所述的沉管对接导向装置的沉管对接方法，包括以下步骤：

S1、在待沉放管节的顶部的首端设置所述导向杆，尾端设置导向架；