一种沉管管节SPMT车浮态上驳施工方法与流程

专利2026-06-12  8


本发明涉及沉管管节spmt车浮态上驳,特别涉及一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法。


背景技术:

1、现有技术中,对于钢筋混凝土沉管管节,从码头向半潜驳上移动上驳时,需要通过在沉管管节的侧墙和中墙下方设置一列运输台车,但运输台车的支撑高度的调节行程较小,自适应能力较差,不利于上驳过程的控裂;而spmt车具有大行程自适应调节能力与行走灵活性,相比于采用运输台车,采用spmt车能够降低浮态上驳过程中沉管管节的控裂难度。

2、但是采用spmt车将面临新的技术问题:

3、spmt车承载能力较小,且尺寸较大,而沉管管节重量大,故需要较多的spmt车组,基本需要在沉管管节下方进行满铺,但现有沉管管节只是基于运营要求进行设计,其可支撑区域较小,只能在中墙、侧墙处区域对应的底板进行支撑,不能将spmt车组布置在中墙和侧墙之间的区域对应的底板进行支撑,而将spmt车组仅在中墙、侧墙处区域对应的底板进行铺设,使得spmt车组不能满足承载条件,进而无法使用spmt车对沉管管节进行上驳运输。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的钢筋混凝土沉管管节,仅能够将spmt车组在沉管管节的中墙、侧墙处区域对应的底板进行铺设,所存在的不能满足承载条件,进而无法使用spmt车对沉管管节进行上驳运输的不足,提供一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法。

2、本发明提供一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,包括以下步骤:

3、s1:在钢筋混凝土沉管管节预制后,将spmt车铺设在沉管管节下方,使得spmt车在沉管管节的纵向成列且横向对称设置;然后在spmt车顶部活动部上设置分配梁,使得分配梁沿沉管管节的纵向间隔分布,且使得分配梁沿沉管管节横向设置;再在分配梁上设置第一垫块,使得分配梁在沉管管节的中墙和侧墙下方均设置有对应的第一垫块;其中,spmt车整体承载力大于或等于沉管管节、分配梁和第一垫块的整体荷载;

4、s2:通过spmt车支撑液压缸上升,使得第一垫块支撑于沉管管节底部,且使得沉管管节脱离固定支墩;

5、s3:通过spmt车将沉管管节从码头面上驳至半潜驳内;

6、s4:通过spmt车支撑液压缸下降,使得分配梁下落至半潜驳内的船上支撑上;

7、s5:通过spmt车支撑液压缸继续下降,使得spmt车与分配梁底面不接触;

8、s6:spmt车倒车从半潜驳退回至码头面,上驳施工完成。

9、本发明的沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,在钢筋混凝土沉管管节预制后,在沉管管节下方布设spmt车,在spmt车上设置分配梁,使得分配梁沿沉管管节的纵向间隔分布,且使得分配梁沿沉管管节横向设置,再在分配梁上设置第一垫块,使得分配梁在沉管管节的中墙和侧墙下方均设置有对应的第一垫块,通过分配梁将spmt车的支撑力分配到第一垫块上,并由第一垫块传递至沉管管节的侧墙和中墙处,进而使得能够在沉管管节下方布置的spmt车数量更多,使得spmt车整体承载力大于或等于沉管管节、分配梁和第一垫块的整体荷载,满足运输需求,且不会因为spmt车不在沉管管节侧墙和中墙下方而造成沉管管节的运输开裂,这种方式使得采用spmt车能够满足承载条件,使得能够使用spmt车对沉管管节进行上驳运输,相比于现有技术采用运输台车,能够降低浮态上驳过程中沉管管节的控裂难度。

10、在步骤s1之前,还包括分配梁的截面形状、结构尺寸以及沿沉管管节纵向均匀布置数量的设计步骤:

11、1)初拟分配梁的截面形状和结构尺寸,并初定沿沉管管节纵向均匀布设分配梁的数量;

12、2)利用力学模型计算分配梁的变形和受力;

13、3)当分配梁受力满足预设应力要求,且分配梁上方的4个第一垫块处的分配梁变形位移差值在2mm以内时,完成分配梁第一次设计;当分配梁受力不满足预设应力要求,或者分配梁上方的4个第一垫块处分配梁变形位移差值大于2mm,则调整分配梁的截面形状、结构尺寸或沿沉管管节纵向均匀布设分配梁的数量,然后再利用力学模型计算分配梁的变形和受力,重复步骤3),直至完成分配梁第一次设计;

14、4)根据第一次设计好的分配梁,建立spmt车通过分配梁和第一垫块运输沉管管节的有限元模型,通过有限元模型分析沉管管节受力是否满足控裂要求,如果沉管管节受力满足控裂要求,则完成分配梁设计;如果沉管管节受力不满足控裂要求,则调整分配梁的截面形状、结构尺寸或沿沉管管节纵向均匀布设分配梁的数量,重复步骤2)-步骤4),直至沉管管节受力满足控裂要求,完成分配梁设计。

15、分配梁在spmt车荷载作用下会产生变形,使得第一垫块的支撑力产生差异,影响沉管管节的受力状态,对分配梁进行专项设计,确定分配梁的截面形状、结构尺寸以及沿沉管管节纵向布置数量,保证第一垫块的支撑力基本相等,进而降低了分配梁在spmt车荷载作用下产生变形对沉管管节的受力状态的影响,使得沉管管节受力更加均匀,降低沉管管节开裂的可能。

16、优选地,在步骤s1前,获取spmt车在沉管管节下方的铺设位置的步骤如下:

17、确定半潜驳上的用于支撑沉管管节的船上支撑以及沉管管节预制时的固定支墩的预设位置范围,根据船上支撑以及固定支墩的预设位置范围排除spmt车运输沉管管节时对应沉管管节的横向位置;然后根据沉管管节的重量确定所需spmt车的数量;再根据所需spmt车的数量和排除spmt车运输沉管管节时的横向位置获取所需spmt车对应沉管管节的所有布设位置点位。

18、使spmt车在预应力沉管管节的横向位置与固定支墩对应预应力沉管管节的横向位置错位设置,使得预制预应力沉管管节后spmt车能够布置在预制完成的预应力沉管管节的下方,实现固定支墩和spmt车的受力转换;且使spmt车在预应力沉管管节的横向位置与船上支撑对应预应力沉管管节的横向位置错位设置,使得spmt车将预应力沉管管节从码头运输至半潜驳内,不受船上支撑的干扰,进而能够将预应力沉管管节从spmt车支撑转换成船上支撑进行支撑。

19、优选地,在步骤s1前,还包括钢筋混凝土沉管管节预制步骤:

20、将在预制厂内纵向成列、横向成行布设固定支墩,且使得每列固定支墩对应于待预制的沉管管节的侧墙或中墙设置,在固定支墩上方预制钢筋混凝土沉管管节。

21、能够完成沉管管节的预制,且能够为spmt车进入预制后的沉管管节的下方提供条件。

22、优选地,根据spmt车的布设位置点位确定固定支墩在预制厂内的布设位置,使spmt车在预应力沉管管节的横向位置与固定支墩对应预应力沉管管节的横向位置错位设置,使得预制预应力沉管管节后spmt车能够布置在预制完成的预应力沉管管节的下方,实现固定支墩和spmt车的受力转换。

23、优选地,固定支墩包括下方钢支墩和上方第二垫块,钢支墩高度介于spmt车最低高度和行驶高度之间,固定支墩总高度大于spmt最低高度、分配梁高度、第一垫块高度之和,固定支墩总高度小于spmt行驶高度、分配梁高度和第一垫块之和。

24、保证spmt车顺利行驶至预制后的沉管管节底板下方,并在其上放置分配梁和第一垫块;保证spmt车顶升完毕后,能顺利拆除钢支墩上方的第二垫块;保证沉管管节移运过程中spmt车能顺利行走,不受钢支墩的影响。

25、优选地,所述固定支墩顶部设有第一模板;

26、还包括辅助支墩,辅助支墩顶部设有第二模板,第二模板与第一模板能够拼接成沉管管节的底模,辅助支墩能够调节第二模板的高度;

27、还包括以下步骤:

28、将辅助支墩纵向成列、横向成行设置在预制厂内,使得辅助支墩与固定支墩在横向上错位设置,并使得第二模板与第一模板拼接成沉管管节的底模,然后在底模上方进行钢筋笼绑扎和混凝土浇筑形成沉管管节;

29、沉管管节预制完成后,解除第二模板的连接,再通过辅助支墩降低第二模板的高度,移出辅助支墩和第二模板。

30、辅助支墩不能作为主要支撑区域,辅助支墩的目的是为了保证底板面趋于水平,设置支撑力应相对较小,有利于沉管管节预制时控裂。

31、优选地,在步骤s3之前,将半潜驳艉靠、并通过缆索系泊在码头边;然后在码头与半潜驳搭接处铺设40mm-50mm厚的钢板;再在半潜驳的甲板面上布设船上支撑;其中,根据spmt车的布设位置点位确定船上支撑在半潜驳上的横向布设位置,船上支撑在半潜驳纵向为连续结构。

32、在半潜驳艉靠、并通过缆索系泊在码头边后,再铺设40mm-50mm厚的钢板,满足spmt车的上驳需求,且再在半潜驳的甲板面上布设船上支撑,当半潜驳系泊存在误差时,通过后布设船上支撑,能够保证船上支撑不会对spmt车的上驳移动造成干扰,克服半潜驳系泊误差造成的干扰。且船上支撑在半潜驳纵向为连续结构,能够保证spmt车将沉管管节运输至半潜驳内后,即使存在纵向误差,分配梁依然能够放置在船上支撑上,进而能够降低落墩对位的难度。

33、优选地,在半潜驳上的横向间隔布置8列船上支撑,其中4列船上支撑对应沉管管节的两个侧墙和两个中墙,另外4列船上支撑位于相邻两列spmt车的之间,沿半潜驳横向分布的船上支撑关于沉管管节的纵向中轴线对称设置。

34、优选地,在步骤s3中,在预选的作业窗口,通过spmt车带动沉管管节从码头上驳至半潜驳内;

35、其中,上驳过程中,控制上驳速度在0.5m/min~1m/min以内,并通过半潜驳压载舱调载,控制码头面与船尾甲板面高差和半潜驳浮态满足spmt车行走和半潜驳稳性安全的控制要求。

36、与现有技术相比,本发明的有益效果:

37、本发明提供一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,通过在钢筋混凝土沉管管节预制后,在沉管管节下方布设spmt车,在spmt车上设置分配梁,使得分配梁沿沉管管节的纵向间隔分布,且使得分配梁沿沉管管节横向设置,再在分配梁上设置第一垫块,使得分配梁在沉管管节的中墙和侧墙下方均设置有对应的第一垫块,通过分配梁将spmt车的支撑力分配到第一垫块上,并由第一垫块传递至沉管管节的侧墙和中墙处,进而使得能够在沉管管节下方布置的spmt车数量更多,使得spmt车整体承载力大于或等于沉管管节、分配梁和第一垫块的整体荷载,满足运输需求,且不会因为spmt车不在沉管管节侧墙和中墙下方而造成沉管管节的运输开裂,这种方式使得采用spmt车能够满足承载条件,使得能够使用spmt车对沉管管节进行上驳运输,相比于现有技术采用运输台车,能够降低浮态上驳过程中沉管管节的控裂难度。


技术特征:

1.一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,在步骤s1之前,还包括分配梁的截面形状、结构尺寸以及沿沉管管节纵向均匀布置数量的设计步骤:

3.根据权利要求1所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,在步骤s1前,获取spmt车在沉管管节下方的铺设位置的步骤如下:

4.根据权利要求3所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,在步骤s1前,还包括钢筋混凝土沉管管节预制步骤:

5.根据权利要求4所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,根据spmt车的布设位置点位确定固定支墩在预制厂内的布设位置。

6.根据权利要求4所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,固定支墩包括下方钢支墩和上方第二垫块,钢支墩高度介于spmt车最低高度和行驶高度之间,固定支墩总高度大于spmt最低高度、分配梁高度、第一垫块高度之和,固定支墩总高度小于spmt行驶高度、分配梁高度和第一垫块之和。

7.根据权利要求4所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,

8.根据权利要求3所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,在步骤s3之前,将半潜驳艉靠、并通过缆索系泊在码头边;然后在码头与半潜驳搭接处铺设40mm-50mm厚的钢板;再在半潜驳的甲板面上布设船上支撑;其中,根据spmt车的布设位置点位确定船上支撑在半潜驳上的横向布设位置,船上支撑在半潜驳纵向为连续结构。

9.根据权利要求8所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,在半潜驳上的横向间隔布置8列船上支撑,其中4列船上支撑对应沉管管节的两个侧墙和两个中墙,另外4列船上支撑位于相邻两列spmt车的之间,沿半潜驳横向分布的船上支撑关于沉管管节的纵向中轴线对称设置。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种沉管管节spmt车浮态上驳施工方法,其特征在于,在步骤s3中,在预选的作业窗口,通过spmt车带动沉管管节从码头上驳至半潜驳内;


技术总结
本发明涉及一种沉管管节SPMT车浮态上驳施工方法,通过在钢筋混凝土沉管管节预制后,在沉管管节下方布设SPMT车,在SPMT车上设置分配梁,使得分配梁沿沉管管节的纵向间隔分布,且使得分配梁沿沉管管节横向设置,再在分配梁上设置第一垫块,使得分配梁在沉管管节的中墙和侧墙下方均设置有对应的第一垫块,通过分配梁将SPMT车的支撑力分配到第一垫块上,并由第一垫块传递至沉管管节的侧墙和中墙处,进而使得能够在沉管管节下方布置的SPMT车数量更多,使得SPMT车整体承载力大于或等于沉管管节、分配梁和第一垫块的整体荷载,满足运输需求,且不会因为SPMT车不在沉管管节侧墙和中墙下方而造成沉管管节的运输开裂,使得能够使用SPMT车对沉管管节进行上驳运输。

技术研发人员:孙文火,梁邦炎,甘世行,余君志,王冲,胡恩纯,陈猛,杨武,肖阳春,朱成
受保护的技术使用者:中交第四航务工程局有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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