自航式沉管运安一体船施工数字化测控系统设计与实现

自航式沉管运安一体船施工数字化测控系统是保障沉管长距离安全浮运和高精度对接安装的关键核心技术。系统实现施工工艺参数设置、施工设计文件管理、施工过程自动控制、平高定位与显示、施工数据存储、施工状态回放还原、施工报表等功能,全时在线对施工全过程的设备运行状况、通信及信号质量和船管位置安全警示等进行实时跟踪和监视。系统地构建集沉管出坞、浮运、系泊及安装全工艺流程测控运行模式,并采用以北斗数据源为主的多种GNSS信号源同步独立运行、智能切换信号源的数据采集方式,获取大量高精度的测量数据及时反馈至浮运和沉放对接操控系统,实现集航行信息及气象信息等多源数据与施工真实状态数字孪生的可视化界面,为沉管快速、精准及安全施工提供保障。

自航式沉管运输安装一体船及成套施工技术研究与应用

深中跨海通道为世界首例双向八车道钢壳混凝土沉管隧道,建设过程中需在繁忙的珠江航道浮运沉管约48 km,最终完成沉管沉放对接。沿用港珠澳大桥沉管浮运安装方式,占用社会航道时间长、海事安全管控难度大,且易破坏海洋生态环境。利用数字化和信息化手段,集成沉管导航浮运、沉放安装所需测控和数字化系统,创新性地设计了一种自航式沉管运输安装一体船并研发成套施工技术,成功应用于深中通道。

自航式双体船拖带沉管航道尺度分析研究——以深中通道沉管隧道为例

在受限水域内,针对带DP(dynamic positioning)动力定位系统的自航式双体船拖带沉管浮运航道的尺度,现行规范中没有可参照的设计原则和依据。为解决工程中存在的航道设计类似问题,结合航行模拟和计算,在总结分析现有技术资料和航道设计方法的基础上,提出采用复式航道设计的理念,根据船型、航道地质情况、航速等技术参数进行综合分析和计算,并采用模拟航行的方式,建立复式航道的设计原则和方法,得出航道设计过程中的关键技术影响参数。采用复式航道可以保障沉管和船舶行驶安全,也可有效降低受限水域航道开挖的疏浚量,对生态和海洋环境的保护起到了积极促进作用,同时可以实现资源的有效利用,节约环保,达到了预期的设计和使用效果。