一種管節(jié)脫開的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海底沉管隧道安裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管節(jié)脫開的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]請參見圖1，沉管隧道的管節(jié)包括混凝土管廊200、混凝土管廊200外部的端鋼殼100以及接頭端面的鋼封門300?；炷凉芾?00 —般包括中間廊道和兩側(cè)廊道，關(guān)于沉管安裝用的所有設(shè)備一般都存放在中間廊道的下層；而兩側(cè)的廊道主要用于行車。鋼封門300是通過焊接和螺栓固定在預(yù)埋件上，管節(jié)對接完成后需要很長時間時候才能拆除，因此需要在鋼封門300上開設(shè)人孔門400，鋼封門300未拆除前的所有作業(yè)都是通過穿過所述人孔門400完成的。相鄰的管節(jié)對接過程中，拖輪將管節(jié)浮運(yùn)過來，然后將管節(jié)通過船上的絞車與現(xiàn)場提前布置好的錨連接，這個時候待安管節(jié)離已安裝管節(jié)尾端有一定的距離，然后調(diào)整管節(jié)的壓載水和縱坡向前絞移并下放。管節(jié)對接好以后，兩相鄰管節(jié)的端面(端面上從內(nèi)到外依次包括端鋼殼100截面、混凝土管廊200截面以及鋼封門300結(jié)構(gòu))以及密封止水帶之間形成接合腔，接合腔內(nèi)的水通過鋼封門300上的管系排除。
[0003]但是海底沉管隧道安裝具有施工難度大、限制條件多，受惡劣氣象條件影響多等難點(diǎn)和特點(diǎn)，一旦管節(jié)對接達(dá)不到預(yù)期，需要將管節(jié)脫開并重新進(jìn)行對接。因此，管節(jié)頂推脫開、重新起浮為海底隧道安裝過程中的重要應(yīng)急預(yù)案，涉及到GINA止水帶、端鋼殼100、端封門等管節(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及安全。兩相鄰管節(jié)頂推脫開過程中，為了盡量使兩管節(jié)間間距增大進(jìn)而為之后的重新起浮、絞移預(yù)留出足夠的安全距離，需要首先向接合腔中注水加壓，從而給兩相鄰管節(jié)預(yù)施加一定的脫開壓力。但是眾所周知，僅僅依靠注水加壓還無法完成頂推脫開，因此還需要借助其他裝置以完成管節(jié)頂推脫開，并且在裝置運(yùn)作過程中需要保證GINA止水帶不發(fā)生側(cè)翻，端鋼殼100及端封門不受影響。目前尚不存在用于兩相鄰管節(jié)安全、平穩(wěn)地完成頂推脫開作業(yè)的專用設(shè)備，而一般的設(shè)備均無法滿足上述施工條件要求。
[0004]有鑒于此，亟待提供一套專門應(yīng)用于海底沉管隧道的管節(jié)脫開的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一套專門應(yīng)用于海底沉管隧道的管節(jié)脫開的裝置，保證相鄰管節(jié)頂推脫開過程中，GINA止水帶不發(fā)生側(cè)翻，端鋼殼及端封門不受影響。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種管節(jié)脫開裝置，安裝于兩相鄰管節(jié)的接合腔內(nèi)，包括頂推單元；所述頂推單元包括平行于鋼封門的轉(zhuǎn)動梁；所述轉(zhuǎn)動梁第一端鉸接在所述接合腔的底部，第二端為自由端，并且所述轉(zhuǎn)動梁可以在平行于管節(jié)的鋼封門的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動；所述轉(zhuǎn)動梁的軸向依次固定有多個千斤頂。
[0009]優(yōu)選地，還包括注水加壓單元和控制單元；
[0010]所述注水加壓單元用于向管節(jié)的端面施加預(yù)壓力；
[0011]所述控制單元包括間距傳感器、壓力傳感器和控制柜；所述間距傳感器用于測量兩相鄰管節(jié)的間距，并將測得的數(shù)值發(fā)送給所述控制柜；所述壓力傳感器用于測量頂推脫開的壓力值，并將測得的數(shù)值發(fā)送給所述控制柜；所述控制柜連接頂推單元和注水加壓單元，并根據(jù)得到的數(shù)值控制所述頂推單元以及注水加壓單元的工作。
[0012]優(yōu)選地，所述控制單元控制所述頂推單元的轉(zhuǎn)動梁轉(zhuǎn)動，并控制所有所述千斤頂同步運(yùn)作；所述轉(zhuǎn)動梁轉(zhuǎn)動到豎直位置時，位置與混凝土管廊對應(yīng)。
[0013]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動梁的自由端連接導(dǎo)向鋼絲繩的一端，所述導(dǎo)向鋼絲繩經(jīng)過固定在所述接合腔頂端的導(dǎo)向裝置；所述導(dǎo)向鋼絲繩的另一端連接拉動單元，所述拉動單元包括驅(qū)動液壓泵，且所述拉動單元固定在所述接合腔的底端；所述自由端還連接限位鋼絲繩的一端，所述限位鋼絲繩的另一端固定在接合腔的底部。
[0014]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向裝置為導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向輪固定在兩相鄰所述管節(jié)的端鋼殼的頂折板上。
[0015]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動梁的第一端與固定底板鉸接，所述固定底板與已安裝管節(jié)的端鋼殼連接。
[0016]優(yōu)選地，所述千斤頂與固定底座連接，所述固定底座通過4個M12高強(qiáng)螺栓固定在轉(zhuǎn)動梁上。
[0017]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動梁為兩根，并對稱分布在所述接合腔的水平兩側(cè)。
[0018]優(yōu)選地，每根所述轉(zhuǎn)動梁上千斤頂?shù)膫€數(shù)為三個。
[0019]本發(fā)明還提供一種管節(jié)脫開方法，包括以下步驟:
[0020]S1:將轉(zhuǎn)動梁第一端鉸接在接合腔底部，轉(zhuǎn)動梁的第二端在外力驅(qū)動下可以自由轉(zhuǎn)動；安裝好的轉(zhuǎn)動梁位于水平位置；運(yùn)用滑移梁將千斤頂運(yùn)到轉(zhuǎn)動梁上后固定，得到權(quán)利要求I至9中任意一項所述的管節(jié)脫開裝置；
[0021]S2:驅(qū)動轉(zhuǎn)動梁轉(zhuǎn)動，使其轉(zhuǎn)動到豎直位置并固定；
[0022]S3:向接合腔內(nèi)注水加壓，到達(dá)預(yù)定的值時停止注水加壓，此時啟動千斤頂進(jìn)行頂推脫開工作。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的管節(jié)脫開裝置，頂推單元包括轉(zhuǎn)動梁；轉(zhuǎn)動梁位于水平位置時，便于千斤頂?shù)牟鹧b；頂推脫開過程中，將轉(zhuǎn)動梁運(yùn)動到豎直位置，此時多個千斤頂沿著混凝土管廊的縱向分布，使得端面上受力均勻，進(jìn)而保證相鄰管節(jié)頂推脫開過程中，GINA止水帶不發(fā)生側(cè)翻，端鋼殼及端封門不受影響。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，受力清晰，便于設(shè)計和制造，且運(yùn)用于海底沉管隧道重新起浮預(yù)案時可以很大程度豐富沉管隧道的安裝工藝。
[0025]進(jìn)一步地，控制單元包括間距傳感器、壓力傳感器和控制柜；間距傳感器和壓力傳感器可以得到相鄰管節(jié)的間距以及頂推壓力，并將測得的值發(fā)送給控制柜，控制柜根據(jù)所得數(shù)值控制注水加壓單元和頂推單元的工作，從而實(shí)現(xiàn)整個頂推脫開過程的精確控制。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是沉管隧道的管節(jié)的端面示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明中轉(zhuǎn)動梁提升前的管節(jié)脫開裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是圖2中I處的局部放大示意圖；
[0030]圖4是圖2中II處的局部放大示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明中轉(zhuǎn)動梁提升后的管節(jié)脫開裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖中:100、端鋼殼;200、混凝土管廊;300、鋼封門;400、人孔門;1、轉(zhuǎn)動梁；2、千斤頂；3、導(dǎo)向輪；4、導(dǎo)向鋼絲繩；5、限位鋼絲繩；6、拉動單元；7、滑移梁；8、人孔門。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0034]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“縱向”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、
“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0035]請參見圖2，本實(shí)施例的管節(jié)脫開裝置，安裝于兩相鄰管節(jié)的接合腔內(nèi)，包括頂推單元；所述頂推單元包括平行于鋼封門的轉(zhuǎn)動梁I;所述轉(zhuǎn)動梁I第一端鉸接在所述接合腔的底部，第二端為自由端，并且所述轉(zhuǎn)動梁I可以在平行于管節(jié)的鋼封門的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動；所述轉(zhuǎn)動梁I的軸向依次固定有多個千斤頂2。所述裝置安裝過程中，可以先通過吊運(yùn)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)動梁I吊運(yùn)至兩管節(jié)之間的接合腔內(nèi)，并優(yōu)選轉(zhuǎn)動梁的第一端與固定底板鉸接，所述固定底板與已安裝管節(jié)的底部預(yù)埋在混凝土內(nèi)的端鋼殼連接。此處需要說明的是，所述固定底板與已安裝的管節(jié)底