[发明专利]一种沉管管节拖航模拟试验控制测量系统

说明书

本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种沉管管节拖航模拟试验控制测量系统，包括导轨支架，所述导轨支架上设置有导轨，所述导轨的数量为两条，两条所述导轨平行设置构成双线导轨，两条所述导轨之间设置有框形的沉管支架，所述沉管支架上对应每条所述导轨均连接设置有用于驱动所述沉管支架沿所述导轨移动的驱动装置，所述沉管支架通过绳索连接设置有沉管模拟单元，所述沉管模拟单元内设置有测量仪器；本发明的沉管管节拖航模拟试验控制测量系统结构简单合理，模拟施工现场船舶浮运在水域中运行的状态，同时测量出管节沉箱在拖航状态下造成的各种工况受力影响以及相关数据。

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种沉管管节拖航模拟试验控制测量系统。

背景技术

伴随着城市一体化以及世界经济贸易全球化，便利的交通运输直接带动着地区的经济发展；同时，技术进步使各类海洋工程在全球获得迅猛发展，在世界各地跨海跨河的交通中，各种新型的水工建筑发挥着极其重要的作用。

沉管隧道作为一种特殊的跨海越江工程，以其独特的施工方式在世界水下隧道工程建设中发挥着越来越显著的优势。沉管隧道以沉管管节为单元，通过预制、出坞、浮运、沉放、拼接等系列施工构成水下隧道。

由于海洋环境相对恶劣，沉管管节在施工过程中受到海洋中风浪流等环境因素的影响，复杂的环境载荷极有可能导致系统中系固缆绳处出现超过其承受能力的载荷而发生损伤和破断；管节的浮运过程作为沉管施工中遭遇环境条件复杂的阶段，其拖航缆绳的配置及拖缆受到的拖航缆力的研究，具有十分重要的现实意义。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种沉管管节拖航模拟试验控制测量系统，在造浪池中模拟拖拽船浮运沉管管节过程，通过物理模型试验获得沉管管节静水拖曳的试验数据以及风、浪、流往复作用下的试验数据。

本发明通过以下技术方案具体实现：

本发明的沉管管节拖航模拟试验控制测量系统，包括导轨支架，所述导轨支架上设置有导轨，所述导轨的数量为两条，两条所述导轨平行设置构成双线导轨，两条所述导轨之间设置有框形的沉管支架，所述沉管支架上对应每条所述导轨均连接设置有用于驱动所述沉管支架沿所述导轨移动的驱动装置，所述沉管支架通过绳索连接设置有沉管模拟单元，所述沉管支架与所述绳索之间设置有六分量仪，所述沉管模拟单元内设置有测量仪器；沉管管节拖航模拟试验控制测量系统还包括控制系统，所述驱动装置、六分量仪和所述测量仪器均与所述控制系统连接。

进一步地，所述沉管支架的四个边角处均设置有所述驱动装置。

进一步地，所述驱动装置包括调速电机，所述调速电机与所述沉管支架连接固定，所述调速电机的输出轴上设置有齿轮，所述导轨的上表面设置有齿条，所述齿轮与所述齿条啮合。

进一步地，所述沉管支架连接设置有安装架，所述调速电机设置在所述安装架上，两条所述导轨上的所述安装架对称设置，所述安装架上设置有滚轮，所述滚轮与所述导轨滚动配合，两条所述导轨上的安装架之间还设置有支撑梁。

进一步地，所述安装架上设置有竖直的滑槽，所述沉管支架与所述滑槽滑动配合并通过螺栓锁定。

进一步地，所述导轨长度为30m～35m，相邻所述导轨支架之间的间隙为0.5m～1m。

进一步地，所述沉管模拟单元的长度为6m～8m，所述沉管模拟单元的宽度为3m～5m。

进一步地，所述沉管支架为铝型材制成的结构件。

进一步地，还包括控制系统、线缆支架和设置在所述线缆支架上的导电轨道，所述导电轨道内设置有线缆，所述测量仪器包括浪高仪、流速仪、角度传感器、加速度传感器和风速仪，所述六分量仪、调速电机浪高仪、流速仪、角度传感器、加速度传感器和风速仪均与所述控制系统连接。