[发明专利]一种特大型沉管隧道管节的安装工具及安装方法

权利要求书

1.一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于，包括

一隧道管节(1)，所述隧道管节(1)为双室空心长条型结构设置，安装前将隧道管节(1)在长度方向分隔成两个等长的仓室，并对端头进行封闭，

一浮沉控制装置，所述浮沉控制装置设于隧道管节(1)上，用于控制隧道管节(1)的有序下沉，

一平面控制装置，所述平面控制装置设于隧道管节(1)的四周，用于控制隧道管节(1)的平面位置。

2.根据权利要求1所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述浮沉控制装置包括控沉支架(3)与定位吸盘(4)，所述控沉支架(3)通过定位吸盘(4)吸附在隧道管节(1)的顶面板壁上。

3.根据权利要求1所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述控沉支架(3)包括主柱(31)与横杆(32)，所述主柱(31)与横杆(32)内部空间连通设置，所述主柱(31)上设有进水孔与气孔，所述气孔通过气管(11)与阀门连通有空压机。

4.根据权利要求3所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述进水孔设于主柱(31)的底部，所述气孔设于主柱(31)的上部。

5.根据权利要求2所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述定位吸盘(4)通过排气管(10)与阀门连通有真空抽气设备。

6.根据权利要求1所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述平面控制装置包括定位柱(2)与控位钢缆(8)，所述控位钢缆(8)一端固定于定位柱(2)上，所述控位钢缆(8)另一端固定于隧道管节(1)上。

7.根据权利要求6所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述定位柱(2)上悬挂有定向滑轮箍(5)，所述定向滑轮箍(5)上焊接有定向滑轮(6)，所述定位柱(2)上固定有卷扬设备(9)，所述卷扬设备(9)上设有转向滑轮(90)，所述定向滑轮(6)一端固定于定位柱(2)上，所述控位钢缆(8)另一端缠绕于定向滑轮(6)上后，再缠绕于转向滑轮(90)上。

8.根据权利要求7所述一种特大型沉管隧道管节的安装工具，其特征在于：所述定位柱(2)的顶部上焊接有吊耳一(7)，所述定向滑轮箍(5)的外侧壁上焊接有吊耳二(70)，所述吊耳一(7)与吊耳二(70)之间通过吊绳(12)连接。

9.根据权利要求1-8任一所述一种特大型沉管隧道管节的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)，用水上打桩设备将四根定位桩(2)分别打在计划安装隧道管节(1)位置的两端，并距离隧道管节(1)两端150m左右，且与隧道管节(1)轴线呈45度夹角的位置，将定向滑轮箍(5)在三根吊绳(12)的作用下，吊挂在定位桩(2)的外部先不放落，然后将卷扬设备(9)安装在定位桩(2)的顶部，并安装好转向滑轮(90)，将卷扬设备(9)上的控位钢缆(8)绕过定位桩(2)顶的转向滑轮(90)后，从固定在定向滑轮箍(5)上的定位滑轮(6)中穿过后，并且在控位钢缆(8)端部用浮漂带缆绳连接，以便后序及时打捞；

步骤2)，隧道管节(1)在预制干坞内封闭处理后，向干坞内注水并将隧道管节(1)用拖轮拖带到安装区域，将控位钢缆(8)连接在隧道管节(1)的四个角上，将加工好的控沉支架(3)在浮吊的配合下安装在隧道管节(1)的顶面四个靠近顶角部位，每个控位支架(3)安装后及时对控位支架(3)下的定位吸盘(4)抽真空，使控位支架(3)吸附在隧道管节(1)的顶面，并且在每个控位支架(3)上固定有卫星定位系统；

步骤3)，通过卷扬设备(9)使隧道管节(1)在平面上准确定位，然后向隧道管节(1)内均衡注水，使隧道管节(1)在控制状态均衡下沉，下沉过程中根据控位支架(3)上卫星定位系统的数据确定隧道管节(1)的位置是否正确，并及时通过卷扬设备(9)来调整，在下沉过程中控位支架(3)上的气管(11)处于关闭状态；

步骤4)，在隧道管节(1)到达准确安装位置前，应将隧道管节(1)的平面位置向安装方向移动100mm左右，在安装到距离安装高度200mm左右时，用卷扬设备(9)调整隧道管节(1)的位置，使其准确定位，通过向隧道管节(1)内均衡注水使隧道管节(1)安装完成，安装完成后向控位支架(3)内注入一定量的水，通过计算确定水量，使加好水的控位支架(3)刚好在此状态下重力与浮力相当，然后打开定位吸盘(4)的排气管(10)与阀门，并将压力水通过排气管(10)注入定位吸盘(4)内，解除定位吸盘(4)的吸力，然后用空压机向控沉支架(3)内注入空气，使其漂浮起一定高度，固定在起重船舶旁边待用，通过潜水员解除控位钢缆(8)与隧道管节(1)的连接。