激光测量技术在沉管隧道水下沉放对接监测中的应用研究

沉管隧道管节水下沉放对接是施工关键工序之一,高精度的沉放对接监测技术是确保施工安全和质量的重要手段。本文研究采用基于灰度重心算法的水下激光位移测量技术,实现实时高精度监测沉管管节水下近距离对接姿态。设计并开发了水下激光位移监测系统,通过水槽激光位移试验和水池调试试验,验证并校正了激光靶材料、位移监测偏差系数、量程损失率等关键参数。基于激光测量技术的沉管管节沉放对接监测方法,对保障施工安全质量和促进沉管法隧道的发展具有重要作用。

水体密度分层对沉管沉放对接施工的影响分析

管段沉放对接是沉管隧道施工过程的关键节点,为了保障工程的质量和进度,沉管隧道施工过通常对管段沉放对接有着很高的精度要求。由于受到温度、盐度以及泥沙含量不同等因素的影响,自然界中水体往往在空间分布上存在密度梯度。为了保障管段沉放对接的精度,控制水体密度变化对管段所受浮力的影响,指导管段内压载水的实时调整,必须精确测量沉管周围水体的密度分布,准确分析水体密度梯度对管段浮力的影响。本文以南昌红谷隧道E2管段沉放前水体密度检测为例,首先对水体密度检测的方法进行了论述,然后结合测量结果对E2管段沉放过程中的浮力变化进行了分析。通过实例分析了水体密度梯度对沉管浮力的影响,为沉管沉放对接施工过程中压载水的调节提供了依据。

22小时 世界最宽海底沉管完成沉放对接

回忆起深中通道沉管隧道第11个管节(以下简称“E11管节”)的沉放对接,中交一航局深中通道项目部副总工程师宁进进仍然心潮澎湃。E11管节长165米,宽46米,高10.6米,重约8万吨,排水量相当于一艘中型航空母舰,建设人员仅用22个小时,就完成了沉放对接。这是超级跨海集群工程的新纪录,也是目前世界最宽海底沉管隧道的新纪录。

沉管隧道沉放对接监控中的超声阵列测量及其关键算法

水下高精度沉放对接是沉管隧道施工的一个关键环节,对测量方法的环境适应性和精度等指标要求很高.目前实际工程中多采用高精度全站仪测量和刚性测量塔传递坐标的方法;此外,国外提出水下声呐测量方法,环境适应性强,且精度不随隧道长度增加而下降.本文通过对水下声呐法进行创新改进,采用三点后方交会方法,提出超声阵列测量方法,并用于佛山汾江路南延线沉管隧道工程中管段沉放对接的测量监控试验,并将测量结果与高精度全站仪测量结果进行了对比分析.现场监测试验结果表明,该方法能够满足工程需要,在管段间距2 m时,三轴坐标测量精度不大于±45 mm.

超宽变宽管节的高精度沉放对接

通过ANSYS Mechanical APDL软件分析模块计算了深中通道中沉管隧道的超宽变宽管节在水下(管底)受压情况。超宽变宽管节的沉放与对接的测量定位以GPS RTK方式为主,全站仪作为辅助,并对关键步骤进行了复核。在管节安装后管内采用激光测距仪按照预制时检测点位进行净高测量,并对管节姿态及测量塔姿态进行了更加精确的监测,消除了因超宽变宽引起的管节变形导致的测量误差,实现了管节的高精度沉放对接。

海上导航系统在管节浮运、沉放、对接中的应用

为解决内河沉管隧道水下施工时浮运、沉放、对接等的精确控制问题,引进海上导航系统并将其成功应用于红谷隧道工程中的沉管施工阶段。通过剖析海上导航系统的工作原理和测量方法,得出该系统能够在测量定位精度上满足本工程管节浮运、沉放、对接施工的要求,并结合实时监控系统,形成对内河沉管隧道浮运、沉放、对接工序的精确控制体系。通过工程实例展示该系统的控制作业流程,可为同类沉管隧道工程等提供宝贵经验和实施手段。

海河沉管隧道浮运、沉放和对接技术研究

海河隧道工程建设中,采用沉管沉放对接工艺进行施工。在水中进行沉放和对接作业,施工风险大,施工难度高,通过岸拖浮运、浮驳吊沉和水力压接等技术进行作业,可以实现沉管精准对接。介绍了具体的技术措施。通过沉管隧道浮运、沉放和对接技术的研究,可以有效提升工程施工质量,技术安全可靠。

外海沉管浮运安装作业窗口管理及工艺计划研究

沉管出坞浮运安装是港珠澳大桥岛隧工程中的关键性工程,也是一个连续的、不间断的施工过程。为了降低施工风险,结合船机设备能力,提出作业窗口管理系统,针对每步施工工序提出针对性的作业限制条件,以此寻找最佳的作业时期。潮汐条件是作业窗口因素中的关键因素,根据潮汐预报数编制24~36 h连续的浮运安装工艺计划,选择在最优的水文气象条件下,按照作业窗口管理系统严格按照计划进行作业。经过33节沉管浮运安装的现场验证,浮运安装作业窗口管理系统满足项目要求,有效保障了浮运安装安全,有效降低了施工风险和成本。

深中通道海底沉管隧道E18管节安装成功

4月24日,经23 h 20 min的连续作业,粤港澳大湾区核心枢纽工程深中通道E18管节顺利完成沉放对接,至此已安装管节长度累计达3877.8 m,突破沉管段总长度(5035 m)的3/4。

沉管隧道结构设计优化策略研究——以佛山东平隧道项目为例

沉管隧道结构设计的合理性直接影响工程施工效果,并对项目能否成功建设具有决定性作用。文章以佛山东平隧道项目为例,通过对沉管隧道的特点进行分析,结合案例项目具体情况提出了优化沉管隧道结构的方法及建议,侧重分析结构设计优化的策略、方向与难题所在,研究成果可为后期相关研究提供必要参考。

超声阵列法在远距离沉管隧道建设中的应用及精度分析

沉管隧道以其占地面积少,施工效率高,对环境影响小等优点,在水下隧道领域占有重要的地位。沉管隧道采用岸上预制、水下沉放对接的施工方式,是整个沉管隧道工程中精度要求最高、实施难度最大的一个环节。目前,水下对接采用全站仪测量和潜水探摸的方法,但在离岸距离远、水况恶劣、测量环境不利的外海条件下,该方案可实施性极差甚至无法实施。文中结合佛山市汾江路南延线沉管隧道工程,采用水下超声阵列测量方法进行管段沉放对接的高精度监控和数据的远程传输,避开了设站、通视、校准、测量塔等诸多远距离沉放中的困难环节。文中就该方法的测量原理、分析过程、结果解译依据进行了深入分析,在此基础上,结合佛山汾江路沉管隧道工程对该方法的测量精度进行了分析。结果表明,该方法能够满足沉放对接工程要求,在水下2m内的三轴坐标测量精度可以达到±4.5cm以内。

广州洲头咀沉管隧道工程之水下检测研究

沉管隧道施工的整个施工工艺中,管段的沉放相接是极其重要的一环,因此对其水下检测必不可少。应用卫星GPS定位技术、声呐水下扫测技术、水下探摸和录像及其分析,对广州洲头咀沉管隧道工程的管段在沉放对接前、对接后及锁定回填后的管段状态和水下地形进行了分项检测.精准及有效的反映了施工工况并做出对应的归纳和分析。