一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法与流程

本发明涉及沉管，具体涉及一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法。

背景技术：

1、目前在过江沉管施工中，通常在下沉前都需要向管道内注满水，为了使沉管下沉时，起吊设备承载较低的管道重力，大都选择在管道上配置一些钢浮筒提供一定的浮力，抵消管道的部分重力，使起吊设备能够以较小的拉力进行控制缓慢释放，从而能够实现管道平稳的翻转、下沉。然而，采用钢浮筒配浮，存在与管道不易固定，安装拆卸繁琐的问题，且在施工过程中可能磨损管道；另外，钢浮筒一般以一定规格进行批量生产，使用时不能灵活调节各个钢浮筒的浮力。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是提供一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，采用气囊进行配浮，安装拆卸容易，不会磨损管道，而且各个气囊可以自由放气调节浮力，使用灵活。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，包括：

3、步骤一：在水面沿管道下沉施工目标姿态的上方一侧配置若干第一气囊，并沿管道下沉施工目标姿态的下方一侧配置若干第二气囊；

4、步骤二：将配置好气囊的管道移动至基槽顶部水面处预定位置就位，并连接两岸的第一起吊设备和水面上的若干第二起吊设备；

5、步骤三：向管道内灌满水；

6、步骤四：拆除所有的第二气囊；

7、步骤五：对各个第一气囊同步进行放气，使各个第二起吊设备的吊力均超过第一设定值时停止放气；

8、步骤六：同步的逐渐下放各个第二起吊设备吊点，使管道翻转90°；

9、步骤七：同步的逐渐松开第一起吊设备和第二起吊设备吊点，使管道下沉至基槽内。

10、在上述气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法中，通过第二气囊减少管道灌水过程中自由液面导致各吊点受力过大的风险；通过第一气囊在管道翻转、下沉过程中进行配浮，使起吊设备能够以较小的拉力进行控制缓慢释放，从而能够实现管道平稳的翻转、下沉；而且安装拆卸容易，不会磨损管道，而且各个气囊可以自由放气调节浮力，使用灵活。

11、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的改进，f1总＞g，其中，f1总为步骤一中所有第一气囊能够提供的总浮力，g为管道充满水后完全没入水中的重力。

12、进一步的，f2总＞f1总-g，其中，f2总为步骤五中，各个第二起吊设备的吊力均达到第一设定值时，所有第二起吊设备的总吊力。这样才能保证在后续步骤六中，同步释放第二起吊设备吊点的时候，管道中间部分才会在重力的作用下下沉，两端不动，实现翻转下沉。

13、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的另一种改进，在步骤一之前还包括：在水面将管段对接形成沉管的管道。管道先分段在岸上预制，然后下水对接组装成管道，提高施工效率。

14、进一步的，在步骤一中，气囊配置完成后，管道漂浮在水面，第一气囊在管道的一侧间隔布置，第二气囊在管道的另一侧间隔布置。

15、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的还一种改进，在步骤三中：从管道的一端向管道内灌水，另一端排气。

16、进一步的，在步骤三之前、步骤二之后还包括：控制第一起吊设备和第二起吊设备使管道的排气端低于注水端。管道内部注入的水由高到低流动，快速的从注水端流向排气端，十分顺畅，便于注水操作的进行，不过需要注意控制好排气端的起吊设备，避免排气端过渡下沉。

17、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的又一种改进，在步骤四中，拆除所有的第二气囊包括：

18、从管道的一端向另一端依次给各个第二气囊编号；

19、将编号为奇数的第二气囊同步进行放气，直到放完；

20、将编号为偶数的第二气囊同步进行放气，直到放完。

21、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的再一种改进，在步骤四中，拆除所有的第二气囊时，控制调整第一起吊设备和第二起吊设备，使管道漂浮姿态保持不变。

22、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的还有一种改进，沉管处为流水时，在步骤六中，管道的翻转方向顺着水流的流动方向。

23、作为本发明气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法的再有一种改进，在步骤七之前、步骤六后还包括：测量校准使翻转后的管道与基槽中的放置位置竖直对齐。

24、综上，采用上述气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，采用气囊进行配浮，安装拆卸容易，不会磨损管道，而且各个气囊可以自由放气调节浮力，使用灵活。

技术特征：

1.一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，f1总＞g，其中，f1总为步骤一中所有第一气囊(2)能够提供的总浮力，g为管道(1)充满水后完全没入水中的重力。

3.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，f2总＞f1总-g，其中，f2总为步骤五中，各个第二起吊设备(5)的吊力均超过第一设定值时，所有第二起吊设备(5)的总吊力。

4.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，在步骤一之前还包括：在水面将管段对接形成沉管的管道(1)。

5.根据权利要求4所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，在步骤一中，气囊配置完成后，管道(1)漂浮在水面，第一气囊(2)在管道(1)的一侧间隔布置，第二气囊(3)在管道(1)的另一侧间隔布置。

6.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，在步骤三中：从管道(1)的一端向管道(1)内灌水，另一端排气。

7.根据权利要求6所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，在步骤三之前、步骤二之后还包括：控制第一起吊设备(4)和第二起吊设备(5)使管道(1)的排气端低于注水端。

8.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，在步骤四中，拆除所有的第二气囊(3)方法包括：

9.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，在步骤四中，拆除所有的第二气囊(3)时，控制调整第一起吊设备(4)和第二起吊设备(5)，使管道(1)漂浮姿态保持不变。

10.根据权利要求1所述的一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，其特征在于，沉管处为流水时，在步骤六中，管道(1)的翻转方向顺着水流的流动方向。

技术总结本发明公开了一种气囊辅助水下沉管旋转沉放施工方法，包括：步骤一：在水面沿管道下沉施工目标姿态的上方一侧配置若干第一气囊，并沿管道下沉施工目标姿态的下方一侧配置若干第二气囊；步骤二：将配置好气囊的管道移动至基槽顶部水面处预定位置就位，并连接两岸的第一起吊设备和水面上的若干第二起吊设备；步骤三：向管道内灌满水；步骤四：拆除所有的第二气囊；步骤五：对各个第一气囊同步进行放气，使各个第二起吊设备的吊力均超过第一设定值时停止放气；步骤六：同步的逐渐下放各个第二起吊设备吊点，使管道翻转90°；步骤七：同步的逐渐松开第一起吊设备和第二起吊设备吊点，使管道下沉至基槽内。采用气囊进行配浮，安装拆卸容易，使用灵活。技术研发人员：叶聪,张志山,孟源,吴磊,马秀,唐晓峰,罗海峰受保护的技术使用者：葛洲坝集团生态环保有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12