可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置及管节预制方法

摘要

本发明提供了一种可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置，包括牵引机构、管节预制平台、滑轮机构等，所述管节预制平台与牵引机构连接，所述管节预制平台的截面呈直角三角形，其上端面为水平平面，下端固定有若干带锁的滑轮机构，所述滑轮机构位于滑轨上，所述滑轨沿斜坡铺设。管节预制方法，包括以下步骤：选择堤岸斜坡；制作平台装置；管节预制平台上预制沉管隧道管节；管节预制平台推入水中，再将沉管隧道管节拖航至隧址附近，沉放对接沉管隧道管节。本发明采用管节预制平台，无需大开大挖建设干坞，节省了工程造价和工期，且管节预制平台所需场地面积小，不破坏环境，使得沉管隧道适用性更强。管节预制平台可回收重复使用，降低施工成本。

说明书

技术领域

本发明属于沉管隧道技术领域，特别涉及一种可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置及管节预制方法。

背景技术

沉管隧道是经管节预制、拖航浮运、沉放对接、基础处理、回填覆盖等工序建成的水下隧道。其顶部覆土浅、隧道长度短、与水域两岸道路衔接更灵活，修建成功后，可大大节约中心城区土地资源，是城市修建内河水下隧道的主要方法之一。

传统管节的预制均需在坞内进行，施工流程为在临近水域开挖基坑，建立大型干坞，待管节在干坞内预制好后，再浮运至沉放位置处，此方法需要修建干坞，其基坑开挖量大、弃渣多、开挖工期长、造价高，对周边环境影响大，且干坞场地位置难寻。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置及管节预制方法，占地面积较小，使沉管隧道管节能够脱离干坞进行预制，避免岸上大开挖，缩减了施工工序，适用于各种规模沉管隧道。

本发明采用的技术方案是：一种可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置，包括牵引机构、管节预制平台、滑轮机构和滑轨，所述管节预制平台与牵引机构连接，所述管节预制平台的截面呈直角三角形，其上端面为水平平面，下端固定有若干带锁的滑轮机构，所述滑轮机构位于滑轨上，所述滑轨沿斜坡铺设。

进一步的，所述牵引机构包括锚块、液压千斤顶、锚索和锚索导轮，所述锚索绕在液压千斤顶、锚索导轮上，一端与锚块固定，另一端与管节预制平台固定。

进一步的，所述管节预制平台为钢箱结构，内部设置钢桁架，上部设置钢板，用于支撑沉管隧道管节。

进一步的，所述滑轮机构包括滑轮、轮架、弹簧、螺栓、连杆和卡头，所述滑轮与轮架连接，所述连杆中部与轮架连接，两端分别与螺栓、卡头连接，所述卡头位于所述滑轮旁，所述螺栓贯穿轮架，下端与连杆连接，弹簧套在所述螺栓上，并位于螺栓帽与轮架之间。旋紧螺栓带动连杆逆时针转动，使卡头下移、紧贴在滑轮上，从而限制滑轮转动。弹簧起到支撑螺栓的作用。

本发明采用的技术方案还是：一种使用可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置的管节预制方法，包括以下步骤：

步骤1：选择距离管节沉放隧址较近处的堤岸位置，整平斜坡并铺设滑轨；

步骤2：制作管节预制平台，在管节预制平台下方安装滑轮机构；

步骤3：将管节预制平台置于斜坡滑轨上，使滑轮机构的滑轮处于锁紧状态，再通过牵引机构锚固平台；

步骤4：在管节预制平台上进行沉管隧道管节的预制；

步骤5：解锁滑轮，通过牵引机构将管节预制平台推入水中，再将沉管隧道管节拖航至隧址附近，沉放对接沉管隧道管节；

步骤6：牵引机构牵引管节预制平台返回初始位置，锁紧滑轮；

步骤7：不断重复步骤4、步骤5和步骤6，直至所有沉管隧道管节沉放对接完毕，形成沉管隧道。

进一步的，步骤2中的管节预制平台的上端面各边长度均比沉管隧道管节的水平投影各边长度大2m以上。

进一步的，步骤4具体为在管节预制平台上完成单节管节的钢筋绑扎，进行管节结构立模、混凝土浇筑和养护作业，形成沉管隧道管节。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本发明在斜坡上设置直角三角形的管节预制平台，管节预制平台上端面为水平平面且边长大于沉管隧道管节，作为沉管隧道管节的预制平台，无需大开大挖建设干坞，节省了工程造价和工期，且管节预制平台所需场地面积小，不破坏环境，使得沉管隧道适用性更强。管节预制平台采用钢箱结构，可回收重复使用，降低施工成本。在隧址较近处的堤岸位置整平斜坡并铺设滑轨，管节预制场所距隧址位置较近，减少浮运距离和航道疏浚量。

本发明的管节预制平台配以带锁的滑轮机构，沉管隧道管节制作过程中限制管节预制平台移动，同时牵引机构采用锚块、液压千斤顶、锚索和锚索导轮的结构，管节预制平台锁定状态下，液压千斤顶辅助拉紧锚索，限制管节预制平台移动，使得管节预制平台升降可操控强，利于施工安全风险控制。

附图说明

图1为本发明实施例的管节预制平台初始位置的结构示意图；

图2为本发明实施例的管节预制平台下放位置的结构示意图；

图3为本发明实施例的滑轮机构的结构示意图。

图中1-管节预制平台，2-滑轨，3-锚块，4-液压千斤顶，5-锚索，6-锚索导轮，7-滑轮，8-轮架，9-弹簧，10-螺栓，11-连杆，12-卡头，13-沉管隧道管节。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

本发明的实施例提供了一种可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置，如图1-3所示，其包括牵引机构、管节预制平台1、滑轮机构和滑轨2。所述滑轨2沿堤岸的斜坡铺设，一部分位于水平面以下。所述管节预制平台1作为沉管隧道管节13的制作平台，其大小依据滑轨2坡度和沉管隧道管节13尺寸而定。管节预制平台1采用钢箱结构，内部设置钢桁架，上部设置钢板。管节预制平台1的截面呈直角三角形，其上端面为水平平面，上端面的各边长度均比沉管隧道管节13的水平投影各边长度大2m以上。

管节预制平台1的下端固定有若干带锁的滑轮机构，滑轮机构设置于沉管隧道管节13最不利受力位置下方，包括管节侧墙、管节跨中等位置。所述滑轮机构位于滑轨2上。所述滑轮机构包括滑轮7、轮架8、弹簧9、螺栓10、连杆11和卡头12，所述滑轮7与轮架8连接，所述连杆11中部与轮架8连接，两端分别与螺栓10、卡头12连接，所述卡头12位于所述滑轮7旁，所述螺栓10贯穿轮架8，下端与连杆11连接，弹簧9套在所述螺栓10上，并位于螺栓帽与轮架8之间。如图3所示，滑轮机构处于未锁紧状态，通过旋紧螺栓10，带动连杆11逆时针转动，使卡头12下移、紧贴在滑轮7上，从而限制滑轮7转动，使滑轮机构转变为锁紧状态。弹簧9起到支撑螺栓10的作用。

所述牵引机构包括锚块3、液压千斤顶4、锚索5和锚索导轮6，锚块3、液压千斤顶4和锚索导轮6固定在堤岸上。所述锚索5绕在液压千斤顶4、锚索导轮6上，一端与锚块3固定，另一端与管节预制平台1固定。液压千斤顶4辅助拉紧锚索5，可通过液压千斤顶4控制管节预制平台1的升降。

本发明的实施例还提供了一种使用可重复利用的斜坡预制沉管管节平台装置的管节预制方法，包括以下步骤：

步骤1：选择距离管节沉放隧址较近处的堤岸位置，整平斜坡并铺设滑轨2及基础结构；

步骤2：制作管节预制平台1，管节预制平台1的上端面各边长度均比沉管隧道管节13的水平投影各边长度大2m以上，在管节预制平台1下方安装滑轮机构；

步骤3：将管节预制平台1置于斜坡滑轨2上，使所有滑轮机构的滑轮7都处于锁紧状态，再通过牵引机构锚固平台；

步骤4：在管节预制平台1上进行沉管隧道管节13的预制，具体为：在管节预制平台1上完成单节管节的钢筋绑扎，进行管节结构立模、混凝土浇筑和养护作业，形成沉管隧道管节13；如图1所示；

步骤5：解锁滑轮7，通过牵引机构将管节预制平台1推入水中，如图2所示；再将沉管隧道管节13拖航至隧址附近，沉放对接沉管隧道管节13；

步骤6：牵引机构牵引管节预制平台1返回初始位置，锁紧滑轮7；

步骤7：不断重复步骤4、步骤5和步骤6，直至所有沉管隧道管节13沉放对接完毕，形成沉管隧道。

以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。