管节拉合系统

摘要

本发明涉及沉管隧道建设技术，特别涉及一种用于沉管隧道建设的管节拉合系统。该拉合系统包括拉合千斤顶、第一支座、第二支座和挂钩件；第一支座和第二支座分别设于待安管节和已安管节的顶部，拉合千斤顶可转动地连接到所述第一支座上，挂钩件可转动地连接到所述第二支座上，拉合千斤顶的前端设有拉合连接件；通过拉合千斤顶的竖向转动和横向伸缩可使得拉合连接件与挂钩件搭接。本发明采用拉合千斤顶和挂钩件的拉合组件进行拉合搭接，并将拉合组件设于管节顶部，避免对管节结构造成破坏，并可提供较大的拉力，提高了管节拉合效率；且可通过旋转式千斤顶进行水下的无人操作进行拉合千斤顶升降，拉合千斤顶搭接速度快，安全性高。

权利要求

1.一种管节拉合系统，其特征在于，所述拉合系统包括拉合千斤顶、第一支座、第二支座和挂钩件；所述第一支座和第二支座分别设于待安管节和已安管节的顶部，所述拉合千斤顶可转动地连接到所述第一支座上，所述挂钩件可转动地连接到所述第二支座上，所述拉合千斤顶的前端设有拉合连接件；通过所述拉合千斤顶的竖向转动和横向伸缩可实现所述拉合连接件与所述挂钩件搭接；

所述第一支座包括第一底座和第一支架，所述第一底座浇筑在所述待安管节的顶部，所述第一支架安装在所述第一底座上，所述拉合千斤顶可转动地连接到所述第一支架上；

所述第一底座和所述第一支架之间设有第一弧形垫块，所述第一支架可绕所述第一弧形垫块进行横向的转动；所述第二支座包括第二底座和第二支架，所述第二底座浇筑在所述待安管节的顶部，所述第二支架安装在所述第二底座上，所述挂钩件可转动地连接到所述第二支架上；所述第二底座和所述第二支架之间设有第二弧形垫块，所述第二支架可绕所述第二弧形垫块进行横向的转动。

2.如权利要求1所述的管节拉合系统，其特征在于，所述拉合系统为平行设置的至少两组。

3.如权利要求1所述的管节拉合系统，其特征在于，所述拉合系统还包括竖向调整机构，所述竖向调整机构安装在所述第一支座上并与所述拉合千斤顶连接，用于驱动所述拉合千斤顶竖向的转动。

4.如权利要求3所述的管节拉合系统，其特征在于，所述竖向调整机构为旋转式千斤顶。

5.如权利要求4所述的管节拉合系统，其特征在于，所述旋转式千斤顶上设有位移传感器。

6.如权利要求1所述的管节拉合系统，其特征在于，所述拉合千斤顶上设有位移传感器。

7.如权利要求1所述的管节拉合系统，其特征在于，所述拉合千斤顶可绕其与所述第一支架的连接件进行1-4°的横向转动和竖向转动。

8.如权利要求1-7任一项所述的管节拉合系统，其特征在于，所述拉合千斤顶为并排设置的多根，多根所述拉合千斤顶的前端通过所述拉合连接件连接。

9.如权利要求1-7任一项所述的管节拉合系统，其特征在于，所述拉合连接件与挂钩件采用反钩式的搭接结构。

说明书

管节拉合系统

技术领域

[0001] 本发明涉及沉管隧道建设技术，尤其涉及一种用于沉管隧道建设的管节拉合系统。

背景技术

[0002] 海上（河内）隧道有多个沉管组成，沉管在预制场预制结束后，浮运至现场进行对接安装。沉管初步定位沉放之后，不再使用缆绳移动，而是通过拉合装置，精确调整两个沉管之间的水平距离，使待安管节和已安管节相邻端面接触，完成沉管的初步对接。

[0003] 拉合过程中，目前用于管节拉合的千斤顶一般设置在沉管内部。拉合系统则位于沉管内部的侧梁上面，缺点是伸出水中的千斤顶活塞杆穿过的端封墙上需要设置密封装置，其次活塞杆端的拉合头要在水中连接上另一要对接的管节，增加水下工作量。由于管节体积大且较重，管节拉合用的千斤顶若设置在管节内部，可能会对管节结构造成破坏。

发明内容

[0004] （一）要解决的技术问题

[0005] 本发明的技术问题是如何避免管节拉合过程中对管节结构所造成的破坏，并提高管节拉合效率。

[0006] （二）技术方案

[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种管节拉合系统，所述拉合系统包括拉合千斤顶、第一支座、第二支座和挂钩件；所述第一支座和第二支座分别设于待安管节和已安管节的顶部，所述拉合千斤顶可转动地连接到所述第一支座上，所述挂钩件可转动地连接到所述第二支座上，所述拉合千斤顶的前端设有拉合连接件；通过所述拉合千斤顶的竖向转动和横向伸缩可实现所述拉合连接件与所述挂钩件搭接。

[0008] 进一步地，所述拉合系统为平行设置的至少两组。

[0009] 进一步地，所述拉合系统还包括竖向调整机构，所述竖向调整机构安装在所述第一支座上并与所述拉合千斤顶连接，用于驱动所述拉合千斤顶竖向的转动。

[0010] 进一步地，所述竖向调整机构为旋转式千斤顶。

[0011] 进一步地，所述旋转式千斤顶上设有位移传感器。

[0012] 进一步地，所述拉合千斤顶上设有位移传感器。

[0013] 进一步地，所述第一支座包括第一底座和第一支架，所述第一底座浇筑在所述待安管节的顶部，所述第一支架安装在所述第一底座上，所述拉合千斤顶可转动地连接到所述第一支架上。

[0014] 进一步地，所述第一底座和所述第一支架之间设有第一弧形垫块，所述第一支架可绕所述第一弧形垫块进行横向的转动。

[0015] 进一步地，所述拉合千斤顶可绕其与所述第一支架的连接件进行1-4°的横向转动和竖向转动。

[0016] 进一步地，所述第二支座包括第二底座和第二支架，所述第二底座浇筑在所述待安管节的顶部，所述第二支架安装在所述第二底座上，所述挂钩件可转动地连接到所述第二支架上。

[0017] 进一步地，所述第二底座和所述第二支架之间设有第二弧形垫块，所述第二支架可绕所述第二弧形垫块进行横向的转动。

[0018] 进一步地，所述拉合千斤顶为并排设置的多根，多根所述拉合千斤顶的前端通过所述拉合连接件连接。

[0019] 进一步地，所述拉合连接件与挂钩件采用反钩式的搭接结构。

[0020] （三）有益效果

[0021] 本发明提供的一种管节拉合系统，采用拉合千斤顶和挂钩件的拉合组件进行管节拉合搭接，并将拉合千斤顶和挂钩件分别设于待安管节和已安管节的顶部，避免对管节结构造成破坏，并可提供较大的拉力，提高了管节拉合效率。

附图说明

[0022] 图1为本发明一种管节拉合系统处于拉合状态下的俯视图；

[0023] 图2为本发明一种管节拉合系统处于拉合状态下的主视图；

[0024] 图3为图1中A-A向剖视图；

[0025] 图4为本发明拉合支座出现偏差时的结构示意图。

[0026] 图中：1、拉合千斤顶；11、拉合连接件；111、凸起；2、挂钩件；21、凹槽；3、待安管节；4、已安管节；51、第一底座；52、第一支架；53、第一弧形垫块；54、第一旋转块；6、螺杆组件；71、第二底座；72、第二支架；73、第二弧形垫块；74、第二旋转块；8、旋转式千斤顶。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0028] 如图1、图2和图3所示，本发明的一种管节拉合系统，该拉合系统包括拉合千斤顶1、第一支座、第二支座和挂钩件2；第一支座和第二支座分别设于待安管节3和已安管节4的顶部，拉合千斤顶1可转动地连接到第一支座上，挂钩件2可转动地连接到第二支座上，拉合千斤顶1的前端设有拉合连接件11；通过拉合千斤顶1的竖向转动和横向伸缩可使得其拉合连接件11与挂钩件2搭接。

[0029] 具体地，为了初步调整管节轴线位置和维持管节拉合过程中管节的平衡，本实施例的拉合系统为平行设置的至少两组。

[0030] 其中，拉合千斤顶1采用的是张拉式千斤顶。

[0031] 第一支座包括第一底座51和第一支架52，第一底座51浇筑在待安管节3的顶部，第一支架52安装在第一底座51上，拉合千斤顶1可转动地连接到第一支架52上。具体地，第一支架52的横向通过机械式旋转千斤顶与第一底座51固定，通过调节其竖向的螺杆组件6可使得拉合系统的水平轴线和管顶平行，并可调整垂直距离，使位于不同管节上的拉合组件在拉合时位于同一平面。本实施例的第一支架52设计为框架结构，该第一支架52套在第一底座51上。并在第一底座51和第一支架52之间设有第一弧形垫块53，该第一弧形垫块53卡在第一底座51的卡槽内，具有弧形面的一侧与第一支架52接触，第一支架52可绕第一弧形垫块53的圆心（即第一底座51的中心）进行横向的转动。进一步地，拉合千斤顶1通过第一旋转块54与第一支架52销连接。第一旋转块54可实现拉合千斤顶1绕拉合千斤顶1与第一支架52连接的插销分别进行1-4°的横向转动和竖向转动，并可为顺时针方向或逆时针方向转动，如图4所示。

[0032] 第二支座包括第二底座71和第二支架72，第二底座71浇筑在待安管节4的顶部，第二支架72安装在第二底座71上，挂钩件2可转动地连接到第二支架72上。具体地：第二支架72的横向通过机械式旋转千斤顶与第二底座71固定，通过调节其竖向的螺杆组件6可使得拉合系统的水平轴线和管顶平行，并可调整垂直距离，使位于不同管节的拉合组件在拉合时位于同一平面。本实施例的第二支架72设计为框架结构，套在第二支架72上，并在第二支架72和第二支架72之间设有第二弧形垫块73，该第二弧形垫块73的卡在第二底座71的卡槽内，具有弧形面的一侧与第二支架72接触，第二支架72可绕第二弧形垫块73的圆心（即第二底座71的中心）进行横向的转动。进一步地，挂钩件2通过第二旋转块74与第二支架72销连接，第二旋转块74可实现挂钩件2在横向上和竖向上分别进行一定角度的转动。

[0033] 具体地，如图4所示，当由于已安管节4与待安管节3不对齐而导致拉合部分（其包括第一支架52和拉合千斤顶1）与挂钩部分（其包括第二支架72和挂钩件2）搭接后不在同一轴线上时，通过拉合千斤顶1的拉力，使得拉合部分和挂钩部分同时旋转，自动调整第一支架52与第一弧形垫块53的相对位置和第二支架72与第二弧形垫块73的相对位置，可使得拉合部分与挂钩部分处于同一轴线上，由此，使得拉合千斤顶1和挂钩件2之间只受到沿千斤顶活塞杆方向的力，不受其它方向的力，从而可避免对拉合千斤顶1和挂钩件2的破坏。

[0034] 拉合千斤顶1为并排设置的多根，该多根拉合千斤顶1的前端通过拉合连接件11连接，图1中以两根为例。拉合连接件11与挂钩件2的搭接方式采用反钩式，具体为：拉合连接件11上与挂钩件2的搭接处设有水平方向的凸起111，挂钩件2上与凸起111对应的位置设有凹槽21，拉合千斤顶1与挂钩件2搭接时凸起与凹槽21相扣合。其中，凸起111为弧形突起，凹槽21为弧形槽。

[0035] 本实施例的拉合系统还包括竖向调整机构，该竖向调整机构为旋转式千斤顶8。该旋转式千斤顶8安装在第一支座的第一支架52上，多根拉合千斤顶1的采用一横梁连接，旋转式千斤顶8与该横梁的中部连接，旋转式千斤顶8驱动拉合千斤顶1竖直方向上的转动以实现拉合千斤顶1的升降，从而实现拉合系统在水下的无人搭接和分离，提高了作业效率。

[0036] 旋转式千斤顶8和拉合千斤顶1上分别设有位移传感器，可精确测量千斤顶运动的距离，从而更准确地控制整个拉合作业过程。该位移传感器可采用磁致式位移传感器。

[0037] 上述技术方案所提供的一种管节拉合系统，是通过设于安装船上的控制柜来控制本拉合系统的管节拉合作业，并通过控制上的显示装置可以实时观察拉合作业的过程和相关的参数。

[0038] 具体的管节拉合工作过程为：在岸上将拉合组件组合完毕，在沉放前，通过吊机将拉合系统安装至待安管节3和已安管节4上，安装船将待安管节3吊运至已安管节4的对接处，并调整待安管节3与已安管节4位置相对，使得管节的顶面基本处于一个平面上，拉合千斤顶1伸出至挂钩件2位置，之后通过旋转式千斤顶使得拉合千斤顶1落下，使得其拉合连接件11与挂钩件2形成反钩式的搭接后并使拉合千斤顶1预紧；第一支架52和第二支架74可分别通过第一弧形垫块53和第二弧形块73绕着第一底座51和第二底座71一定角度的相对转动，转动的力是由拉合千斤顶1提供的。

[0039] 本拉合系统具有以下优点：

[0040] 1、可以提供较大的拉力，且将拉合组件安装管节顶部，不会对管节结构造成损伤。

[0041] 2、拉合系统的搭接，可以通过旋转千斤顶进行水下的无人操作实现拉合千斤顶的升降，不仅速度快，而且保证了施工人员的安全。

[0042] 3、拉合系统中采用位移传感器作为测距系统，在拉合操作时，可以精确测量拉合油缸伸出的长度，从而换算出管节间的距离。

[0043] 4、油压大小的测量是由压力传感器提供的，并可以精确测量油缸内油压的大小，从而换算出拉力的大小，精确控制拉合过程。

[0044] 5、第一弧形垫块53和第二弧形块73的存在，可以顺利将原本不在同一轴线上的拉合部分与挂钩部分，调整至一条轴线上，使拉合系统只受到一个方向的力，有效的保护了拉合系统，延长了使用寿命。

[0045] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。