一種適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，沉管法隧道施工包括管節(jié)預(yù)制、出塢、浮運(yùn)、沉放安裝、管內(nèi)施工等工序，其中管節(jié)出塢、浮運(yùn)及沉放安裝明顯受施工水域流速影響。目前國(guó)內(nèi)施工的沉管法隧道大部分位于沿海地區(qū)，其施工水域的明顯特征為日潮、半日潮特征，即存在流速緩慢的平潮期，其施工要求的水文條件窗口期有足夠的保證。內(nèi)河流域的特征為河流流量、水位及流速呈明顯的季節(jié)性變化:枯水期時(shí)水位低、流速慢，洪水期時(shí)水位高、流速快，與管節(jié)出塢及浮運(yùn)要求的高水位、低流速存在矛盾，施工要求的水文條件窗口期無(wú)法保證，而水位是管節(jié)出塢及浮運(yùn)的必要條件，為保證足夠的施工窗口期，即存在在高水位、大流速期間進(jìn)行管節(jié)出塢及浮運(yùn)的情況。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利CN1884723公開(kāi)了一種移動(dòng)干塢預(yù)制沉管隧道管段的施工方法，該方法利用半潛駁(或浮船塢)作為移動(dòng)干塢，利用合適的碼頭在移動(dòng)干塢上進(jìn)行沉管隧道管段的預(yù)制，管段預(yù)制完成后，把移動(dòng)干塢拖運(yùn)至隧址附近已開(kāi)挖好的下潛港池內(nèi)，將移動(dòng)干塢下潛與沉管隧道管段分離，然后將沉管隧道管段浮運(yùn)至臨時(shí)系泊位置完成二次舾裝，最后完成管段的沉放對(duì)接。該專(zhuān)利中提供方法中，移動(dòng)干塢是沉管隧道管段的臨時(shí)預(yù)制場(chǎng)地，也是管段從預(yù)制碼頭到下潛港池的浮運(yùn)載體，下潛港池是管段和移動(dòng)干塢分離的場(chǎng)所
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，管節(jié)出塢基本選擇流速不大于0.3m/s的時(shí)期進(jìn)行，但是在0.6m/s或以上的大流速條件下，就無(wú)法進(jìn)行管節(jié)出塢施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供的一種適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法，采用工程船的絞車(chē)、管面的絞車(chē)、塢頂?shù)慕g車(chē)、拖輪相互配合施工牽引的方式進(jìn)行管節(jié)出塢及移位，克服了大流速條件下難以進(jìn)行管節(jié)出塢施工的缺點(diǎn)，增加沉管管節(jié)的出塢施工窗口期。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法，包括以下步驟:
[0007]步驟I，在一個(gè)側(cè)面設(shè)有塢口的矩形干塢安裝2個(gè)地錨塊，將2個(gè)所述地錨塊安裝在塢口對(duì)面的塢墻的塢頂上;分別在塢口同側(cè)的兩側(cè)塢墻和在塢口的左側(cè)和右側(cè)塢墻塢頂上安裝的一個(gè)絞車(chē)和一個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪，所述絞車(chē)與地錨塊之間和轉(zhuǎn)向滑輪與錨塊之間采用鋼絲繩連接牢固；
[0008]步驟2，分別在步驟I中所述塢口的外側(cè)水域布設(shè)錨塊坑，所述錨塊坑包括成對(duì)設(shè)置在所述塢口上游和下游位置的兩對(duì)錨塊坑，每對(duì)錨塊坑包括按照與塢口的距離遠(yuǎn)近相對(duì)應(yīng)設(shè)置的近距離銷(xiāo)塊坑和遠(yuǎn)距離銷(xiāo)塊坑，所述上游的銷(xiāo)塊坑和下游的銷(xiāo)塊坑之間和銷(xiāo)塊坑與塢口之間的距離數(shù)值按照沉管管節(jié)長(zhǎng)度的倍數(shù)設(shè)定，每個(gè)所述錨塊坑內(nèi)安裝有水下錨塊；
[0009]步驟3，在步驟2中所述塢口的外側(cè)水域布置一個(gè)工程船和至少兩個(gè)拖輪，所述工程船布置在塢口的上游位置，所述拖輪布置在塢口的下游位置，所述工程船與水下錨塊之間使用鋼絲繩連接牢固，所述工程船上安裝兩臺(tái)絞車(chē)；
[0010]步驟4，將步驟I所述矩形干塢內(nèi)的沉管管節(jié)的管面兩端位置和中間位置分別成對(duì)布設(shè)有系纜粧，在中間位置的兩個(gè)系纜粧的兩側(cè)分別安裝有絞車(chē)，所述絞車(chē)與系纜粧之間使用鋼絲繩連接牢固；
[0011]步驟5，分別將步驟4中所述沉管管節(jié)的管面上的2臺(tái)絞車(chē)的鋼絲繩帶纜至步驟2中所述近距離錨塊坑的水下錨塊用來(lái)提供前進(jìn)動(dòng)力;將設(shè)置沉管管節(jié)的管面上的另外2臺(tái)絞車(chē)的鋼絲繩帶纜至地錨塊用來(lái)提供尾部系留力；將步驟I所述塢頂?shù)慕g車(chē)的鋼絲繩分別帶纜至沉管管節(jié)上的系纜粧，用來(lái)提供側(cè)向調(diào)節(jié)力；
[0012]步驟6，使用步驟5中的所有絞車(chē)進(jìn)行相互配合牽引移動(dòng)，將沉管管節(jié)向前絞移動(dòng)100m，將塢頂?shù)慕g車(chē)的帶纜位置由沉管管節(jié)管頭位置的系纜粧、沉管管節(jié)管中的系纜粧分別移動(dòng)至沉管管節(jié)管中的系纜粧、沉管管節(jié)管尾的系纜粧；
[0013]步驟7，分別使用步驟6中絞車(chē)相互配合作業(yè)牽引移動(dòng)，再將沉管管節(jié)向前絞移30m，沉管管節(jié)前進(jìn)方向的2臺(tái)管面絞車(chē)帶纜位置，由近距離錨塊坑的水下錨塊移動(dòng)至遠(yuǎn)距離錨塊坑的水下錨塊，所述沉管管節(jié)的全部長(zhǎng)度進(jìn)入塢口內(nèi)，所述拖輪避讓鋼絲繩后，所述工程船上的2臺(tái)絞車(chē)分別帶纜至沉管管節(jié)管頭的系纜粧和管中的系纜粧；
[0014]步驟8，將沉管管節(jié)再向前絞移30m，將第I艘拖輪帶纜至沉管管節(jié)側(cè)邊進(jìn)行旁拖，隨著沉管管節(jié)出塢的長(zhǎng)度，所述沉管管節(jié)開(kāi)始受到逐漸增大的水流力，使用拖輪及工程船上的絞車(chē)用來(lái)抵抗水流力；
[0015]步驟9，使用步驟8中所述的拖輪上的絞車(chē)，將沉管管節(jié)向前絞移90m，所述沉管管節(jié)全部從塢口內(nèi)出來(lái)，將第2艘拖輪帶纜至沉管管節(jié)的側(cè)邊進(jìn)行旁拖;再將其中一臺(tái)沉管管節(jié)的管面絞車(chē)的帶纜位置由塢頂?shù)牡劐^塊移動(dòng)至上游的近距離錨塊坑上和遠(yuǎn)距離錨塊坑的水下錨塊上，解除沉管管節(jié)尾部系留的3條鋼絲繩，在此狀態(tài)下，使用拖輪和工程船上的絞車(chē)、塢頂上的絞車(chē)和沉管管節(jié)管面上的絞車(chē)共同抵抗水流力；
[0016]步驟10，將步驟9所述沉管管節(jié)順?biāo)鞣较蛞苿?dòng)至工程設(shè)計(jì)的沉管管節(jié)指定區(qū)域的安裝軸線(xiàn)上，所述沉管管節(jié)出塢施工完畢。
[0017]進(jìn)一步地，所述塢口的外側(cè)水域的流速為大于0.6m/s。
[0018]進(jìn)一步地，所述絞車(chē)的拉力為大于150kN。
[0019]進(jìn)一步地，所述水下錨塊的埋深為大于3m且自重170t的吸附式重力錨塊。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)越效果在于:本發(fā)明提供的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法，在流速為大于0.6m/s時(shí)，在保證工期和安全的條件下，對(duì)隧道沉管管節(jié)的出塢施工。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的干塢俯視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的沉管管節(jié)俯視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的設(shè)施布置平面圖；
[0024]圖4為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的沉管管節(jié)在干塢內(nèi)的俯視圖；
[0025]圖5為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的沉管管節(jié)在塢門(mén)位置時(shí)的俯視圖；
[0026]圖6為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的沉管管節(jié)出塢門(mén)的俯視圖；
[0027]圖7為本發(fā)明所述的適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法中的沉管管節(jié)按照安裝軸線(xiàn)位置安裝的俯視圖。
[0028]附圖標(biāo)記如下:
[0029]1-地錨塊，2-絞車(chē)，3-轉(zhuǎn)向滑輪，4-水下錨塊，5-工程船，6_拖輪，7_矩形干塢，8_安裝軸線(xiàn)，9-沉管管節(jié)，I O-鋼絲繩，11-系纜柱，12-塢墻，13-塢口。
[0030]圖中箭頭方向?yàn)樗鞣较颉?br>【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]如圖1-7所示，具體說(shuō)明本發(fā)明提供的一種適用于大流速條件下的隧道沉管管節(jié)出塢施工方法，包括以下步驟:
[0033]步驟I，在一個(gè)側(cè)面設(shè)有塢口13的矩形干塢7安裝2個(gè)地錨塊I，將2個(gè)所述地錨塊I安裝在塢口 13對(duì)面的塢墻12的塢頂上;分別在塢口 13同側(cè)的兩側(cè)塢墻12和在塢口 13的左側(cè)和右側(cè)塢墻12塢頂上安裝的一個(gè)絞車(chē)2和一個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪3，所述絞車(chē)2與地錨塊I之間和轉(zhuǎn)向滑輪3與錨塊I之間采用鋼絲繩10連接牢固；
[0034]步驟2，分別在步驟I中所述塢口13的外側(cè)水域布設(shè)錨塊坑，所述錨塊坑包括成對(duì)設(shè)置在所述塢口 13上游和下游位置的兩對(duì)錨塊坑，每對(duì)錨塊坑包括按照與塢口 13的距離遠(yuǎn)近相對(duì)應(yīng)設(shè)置的近距離錨塊坑和遠(yuǎn)距離錨塊坑，所述上游的錨塊坑和下游的錨塊坑之間和錨塊坑與塢口 13之間的距離數(shù)值按照沉管管節(jié)9長(zhǎng)度的倍數(shù)設(shè)定，每個(gè)所述錨塊坑內(nèi)安裝有水下錨塊4，所述水下錨塊4為自重170t的吸附式重力錨塊，埋深3m，在到400kN拉力時(shí)不產(chǎn)生滑移或傾覆；
[0035]步驟3，在步驟2中所述塢口13的外側(cè)水域布置一個(gè)工程船5和至少兩個(gè)拖輪6，所述工程船5布置在塢口 13的上游位置，所述拖輪6布置在塢口 13的下游位置，所述工程船5與水下錨塊4之間使用鋼絲繩10連接牢固，所述工程船5上安裝兩臺(tái)絞車(chē)2;所述拖輪6為4000HP全回轉(zhuǎn)拖輪，正拖/倒拖/正頂力不小于