CN111910693A - 一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法及装置，通过对沉管隧道进行内外两重密封带密封，由沉管隧道端部接口、外密封带及内密封带形成的密闭腔体，从沉管隧道内部的内密封带外表面对密闭腔体进行压力监测，进一步的，进行压力线性增大和突变监测，在检测中心内可准确监测到密封装置的泄漏。其有益效果为：对密封腔体采用外部监测，节省密封带设计成本和制造成本，同时简化了密封及监测结构，增强了节段密封结构的密封性能；对同一内密封带采用多结构压力传导部件设计，压力值单向线性变化和非线性突然变化监测，增强了监测结果精确程度；提高监测的时效性、安全性；符合资源节约，环境保护的建设理念；节省工程成本。
Description
技术领域
本发明涉及管节间密封件泄露监测领域，尤其涉及一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法及装置。
背景技术
沉管法隧道的接头防水处于十分重要的地位。目前，一般采用GINA、OMEGA两种止水带来承担管节接头防水作用。GINA型橡胶止水带是管节接头防水的主要构件，也是管节接头防水的第一道防线，对沉管隧道进行外部密封。OMEGA型橡胶止水带是管节接头止水的第二道防线，对沉管隧道进行内部密封。但由于GINA、OMEGA两种止水带主要采用强制密封结构，靠预紧挤压使密封材料变形来实现密封，对密封材料的性能要求非常高，密封材料的塑性变形大，后期回弹性能变小，很容易导致密封失败，使沉管接头发生泄漏，沉管接头一旦发生泄漏，如未能及时察觉并采取相应措施，势必造成巨大的经济损失，同时会危害到人员的生命安全，还有可能对海洋生态环境产生重大的威胁。现有的密封带监测方法均是监测装置与密封结构一体或与密闭空间连通，在泄漏发生后测量其泄漏量。但是一体设计或连通设计增加了节段结构复杂程度，容易降低隧道的密封性能，也增加了设计和制造成本，并且在沉管隧道工程中，随着时间的推移，沉管接缝中往往会有积水、灰尘或其他杂物，也易导致密封性能下降，增加维护成本。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法及装置，以克服目前现有技术存在的上述不足。
将通过以下技术方案实现本发明：
一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，所述沉管隧道管节包括相邻的两节沉管隧道端部接口、外密封带、内密封带、及由相邻的两节沉管隧道端部接口、外密封带及内密封带形成的密闭腔体，所述外密封带和内密封带设置在两节相邻的沉管隧道端部接口之间的接缝中，所述外密封带用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封结构，为主要承压密封结构，所述内密封带用弹性密封材料制成，分别与两节相邻的沉管隧道端部接口紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带外表面即内密封带朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口在沉管隧道内部的接缝形成凹槽，所述内密封带外表面为所述凹槽的底面，所述密封监测装置包括压力传感器、信号放大器、信号转换器，所述密封监测装置设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置的压力传感器通过压力传导部件与所述内密封带外表面压力接触，密闭腔体内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部大气压强，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置连接电源，压力传导部件把压力传导至压力传感器，压力传感器把压力转化为电信号，由信号放大器和信号转换器放大并转换所述电信号，以有线/无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心。
外部密封结构发生泄漏时，密闭腔体内部压强增大，内密封带外表面与压力传导部件间压力增大，压力传导部件把压力传导至压力传感器，压力传感器把压力转化为电信号，由信号放大器放大并转换所述电信号，以有线/无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心，监测中心根据预设算法和压力变化做出响应决策。
内部密封结构发生泄漏时，密封腔体内部压强减小，内密封带外表面与压力传导部件间压力减小，压力传导部件把压力传导至压力传感器，压力传感器把压力转化为电信号，由信号放大器和信号转换器放大并转换所述电信号，以有线/无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心，监测中心根据预设算法和压力变化做出响应决策。
所述压力传导部件与所述内密封带外表面面接触。
所述密封监测装置固定设置在相邻的两节沉管隧道端部接口之间的接缝中。
所述压力传感器与所述内密封带外表面直接接触。
所述监测中心记录该变化时间、时长、变化值和决策，并输出该结果。
所述监测中心计算和记录同一沉管隧道的各节段密封带同一时段监测数据之间的差值，并监测该差值的变化，在该差值发生变化时做出响应决策，记录该变化时间、时长、变化值和决策，并输出该结果。
所述内密封带为OMEGA密封条，所述压力传导部件为长柄新月形状，所述长柄新月形状前部的新月形状开口部两端之间距离小于新月形状内部直径，所述新月形状开口部两端与所述内密封带***部压力接触，卡在***部上部，所述内密封带膨胀形变量增大时，所述***部与所述压力传导部件可相对滑动，所述***部在所述新月形状内部继续膨胀。
外密封带泄漏初期，所述内密封带膨胀形变量小，所述***部与所述压力传导部件间压力增大，所述新月形状开口部两端受到的压力形成合力，通过所述压力传导部件传导至所述压力传感器，体现为压力。
随着外密封带泄漏量的增大，所述内密封带膨胀形变量变大，所述***部与所述压力传导部件相对位移增大，所述***部不承受所述压力传导部件接触部压力的部位已进入所述压力传导部件的新月形状部位内部，并且所述***部与所述压力传导部件间压力增大至大于所述内密封带外表面与所述压力传导部件间摩擦力时，所述***部与所述压力传导部件可相对滑动，所述***部在所述新月形状内部继续膨胀，所述***部与所述压力传导部件间压力方向变化，所述新月形状开口部两端受到的压力形成合力，通过所述压力传导部件传导至所述压力传感器，体现为拉力/突然减小的压力。
与权利要求2所述的监测沉管隧道管节密封带泄露的方法施用于同一节段，向所述监测中心分别输送电信号。
外密封带泄漏时，监测中心依据上述方法接收到的压力值变化信号的对应信号的相应变化做出响应决策。
一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，包括相邻的两节沉管隧道端部接口、外密封带、内密封带、及由相邻的两节沉管隧道端部接口、外密封带、内密封带形成的密闭腔体，所述外密封带和内密封带设置在相邻的两节沉管隧道端部接口之间的接缝中，所述外密封带用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封结构，为主要承压密封结构，所述内密封带用弹性密封材料制成，分别与相邻的两节沉管隧道端部接口紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带外表面即内密封带朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口（1）在沉管隧道内部的接缝形成凹槽，所述内密封带外表面为所述凹槽的底面，密封监测装置设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置的压力传感器通过压力传导部件与所述内密封带外表面压力接触，密闭腔体内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部气压，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置连接电源，所述通过信号放大器和信号转换器可放大和转化所述电信号为对应压力数值并输出。
所述压力传导部件与所述内密封带外表面接触部为面结构。
所述内密封带外表面向沉管隧道内部凸起，所述压力传导部件与所述内密封带外表面面接触的接触面为弧形，与所述内密封带外表面相配合。
所述压力传导部件与所述内密封带外表面之间有过渡垫层，所述过渡垫层与所述内密封带外表面相配合。
所述压力传导部件长度可调节。
所述压力传导部件由固定杆和接触杆两部分组成，固定杆一端与密封监测装置固定连接，另一端与接触杆连接，接触杆一端与内密封带外表面压力接触，另一端与固定杆连接，固定杆和接触杆连接处相互配合，形成可调节压力传导部件整体长度的结构。
所述可调节压力传导部件整体长度的部件为机械螺旋部件。
所述可调节压力传导部件整体长度的部件为活塞结构，所述活塞结构的活塞管固定设置在固定杆/接触杆上，接触杆/固定杆为活塞，安装时所述活塞套管结构密封腔体内充入液体，使压力传导部件与内密封带外表面接触面之间压力达到预设压力值，并密封。
所述压力传导部件由固定杆、接触杆和中间连接部件组成，所述固定杆一端与密封监测装置固定连接，另一端呈凹面形状，所述凹面形状口部向所述接触杆延伸，所述凹面形状凹部与所述中间连接部件压力接触，所述接触杆一端与内密封带外表面压力接触，另一端呈凹面形状，所述凹面形状口部向所述固定杆延伸，所述凹面形状凹部与所述中间连接部件压力接触，所述中间连接部件为橡胶囊，使用时橡胶囊内充入气体/液体/胶体，使压力传导部件与内密封带外表面接触面之间压力达到预设压力值，并密封。
包括两个压力传感器和两个分别与所述两个压力传感器连接的压力传导部件，所述密封监测装置可分别转换所述两个压力传感器压力值信号并放大，分别传输至监测中心，所述内密封带为OMEGA密封带，其中一个所述压力传导部件接触部为面结构，与内密封带外表面压力接触，所述内密封带膨胀形变量增大时，内密封带***部与所述压力传导部件间压力方向不变，其中另一个所述压力传导部件为长柄新月形状，所述长柄新月形状的新月形状开口部两端距离小于新月形状内部直径，所述新月形状开口部两端与所述内密封带***部压力接触，卡在***部上部，所述内密封带膨胀形变量增大时，所述***部与所述压力传导部件相对位移增大，所述***部不承受所述压力传导部件接触部压力的部位可进入所述压力传导部件的新月形状部位内部，并且所述***部与所述压力传导部件可相对滑动，所述***部可在所述新月形状内部继续膨胀。
采用上述技术方案后，本发明具有如下的有益效果：
（1）对密封腔体采用外部监测，节省密封带设计成本和制造成本，同时简化了密封及监测结构，增强了节段密封结构的密封性能；
（2）对同一内密封带采用多结构压力传导部件设计，压力值单向线性变化和非线性突然变化监测，增强了监测结果精确程度；
（3）提高监测的时效性、安全性；
（4）符合资源节约，环境保护的建设理念；
（5）施工安装简便，后期维护成本低，节省工程成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法原理示意图；
图2是本发明一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置工况一示意图；
图3是本发明一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置工况二示意图。
图中标记如下：
1、沉管隧道端部接口；3、外密封带；4、内密封带；5、密闭腔体；6、凹槽；7、密封监测装置；8、压力传感器；9、压力传导部件；10、监测中心；11、电源；12、信号放大器；13、信号转换器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图（图1-图3）对本发明一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法及装置进行说明。
如图1所示，本发明提供一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法原理示意图，所述沉管隧道管节包括相邻的两节沉管隧道端部接口1、外密封带3、内密封带4、及由相邻的两节沉管隧道端部接口1、外密封带3、内密封带4形成的密闭腔体5，所述外密封带3和内密封带4设置在相邻的两节沉管隧道端部接口1之间的接缝中，所述外密封带3用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封3结构，为主要承压密封结构，所述内密封带4用弹性密封材料制成，分别与相邻的两节沉管隧道端部接口1紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带4外表面即内密封带4朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口1在沉管隧道内部的接缝形成凹槽6，所述内密封带4外表面为所述凹槽6的底面，所述密封监测装置7包括信号放大器12和信号转换器13，密封监测装置7设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置7的压力传感器8通过压力传导部件9与所述内密封带4外表面压力接触，密闭腔体5内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部大气压强，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置7连接电源11，压力传导部件9把压力传导至压力传感器8，压力传感器8把压力转化为电信号，由信号放大器12和信号转换器13放大并转换所述电信号，以有线或无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心10。
外部密封结构发生泄漏时，密闭腔体5内部压强增大，内密封带4膨胀，内密封带4外表面与压力传导部件9间压力增大，压力传导部件9把压力传导至压力传感器8，压力传感器8把压力转化为电信号，由密封监测装置7通过信号放大器12和信号转换器13放大并转换所述电信号，以有线或无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心10，监测中心10根据预设算法和压力变化做出响应决策。
内部密封结构发生泄漏时，密封腔体5内部压强减小，内密封带4收缩，内密封带4外表面与压力传导部件9间压力减小，压力传导部件9把压力传导至压力传感器8，压力传感器8把压力转化为电信号，由密封监测装置7通过信号放大器12和信号转换器13放大并转换所述电信号，以有线或无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心10，监测中心10根据预设算法和压力变化做出响应决策。
所述的方法中压力传导部件9与所述内密封带4外表面面接触。
密封监测装置7固定设置在相邻的两节沉管隧道端部接口1之间的接缝中。
如图2所示，本发明提供一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，所述沉管隧道管节包括相邻的两节沉管隧道端部接口1、外密封带3、内密封带4、及由相邻的两节沉管隧道端部接口1、外密封带3、内密封带4形成的密闭腔体5，所述外密封带3和内密封带4设置在相邻的两节沉管隧道端部接口1之间的接缝中，所述外密封带3用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封结构，为主要承压密封结构，所述内密封带4用弹性密封材料制成，分别与相邻的两节沉管隧道端部接口1紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带4外表面即内密封带4朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口1在沉管隧道内部的接缝形成凹槽6，所述内密封带3外表面为所述凹槽6的底面，所述密封监测装置7包括信号放大器12和信号转换器13，密封监测装置7设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置7的压力传感器8与所述内密封带4外表面压力接触，密闭腔体5内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部大气压强，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置7连接电源，压力传感器8把压力转化为电信号，由信号放大器12和信号转换器13放大并转换所述电信号，以有线或无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心10。
外部密封结构发生泄漏时，密闭腔体5内部压强增大，内密封带4膨胀，内密封带4外表面与压力传感器8间压力增大，压力传感器8把压力转化为电信号，由密封监测装置7放大并转换所述电信号，以有线或无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心10，监测中心10根据预设算法和压力变化做出响应决策。
内部密封结构发生泄漏时，密封腔体5内部压强减小，内密封带4收缩，内密封带4外表面与压力传感器8间压力增大，压力传感器8把压力转化为电信号，由密封监测装置7通过信号放大器12和信号转换器13放大并转换所述电信号，以有线或无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心10，监测中心10根据预设算法和压力变化做出响应决策。
所述监测中心10还记录该变化时间、时长、变化值和决策，并输出该结果。
所述监测中心10还计算和记录同一沉管隧道的各节段密封带同一时段监测数据之间的差值，并监测该差值的变化，在该差值发生变化时做出响应决策，记录该变化时间、时长、变化值和决策，并输出该结果。
所述内密封带采用OMEGA密封条，所述压力传导部件9为长柄新月形状，所述长柄新月形状前部的新月形状开口部两端之间距离小于新月形状内部直径，所述新月形状开口部两端与所述内密封带4***部压力接触，卡在***部上部，所述内密封带4膨胀形变量增大时，所述***部与所述压力传导部件9可相对滑动，所述***部在所述新月形状内部继续膨胀。
外密封带泄漏初期，所述内密封带4膨胀形变量小，所述***部与所述压力传导部件9间压力增大，所述新月形状开口部两端受到的压力形成合力，通过所述压力传导部件9传导至所述压力传感器8，体现为压力。
随着外密封带3泄漏量的增大，所述内密封带4膨胀形变量变大，所述***部与所述压力传导部件9相对位移增大，所述***部不承受所述压力传导部件9接触部压力的部位已进入所述压力传导部件9的新月形状部位内部，并且所述***部与所述压力传导部件9间压力增大至大于所述内密封带4外表面与所述压力传导部件9间摩擦力时，所述***部与所述压力传导部件9可相对滑动，所述***部在所述新月形状内部继续膨胀，所述***部与所述压力传导部件9间压力方向变化，所述新月形状开口部两端受到的压力形成合力，通过所述压力传导部件9传导至所述压力传感器8，体现为拉力，或者体现为突然减小的压力。
所述上述监测方法施用于同一节段，向所述监测中心10分别输送电信号。
外密封带3泄漏时，监测中心10依据上述方法接收到的压力值变化信号的对应信号的相应变化做出响应决策。
如图3所示，本发明提供一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，装置包括相邻的两节沉管隧道端部接口1、外密封带3、内密封带4、及由相邻的两节沉管隧道端部接口1、外密封带3、内密封带4形成的密闭腔体5，所述外密封带3和内密封带4设置在相邻的两节沉管隧道端部接口1之间的接缝中，所述外密封带3用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封结构，为主要承压密封结构，所述内密封带4用弹性密封材料制成，分别与相邻的两节沉管隧道端部接口1紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带4外表面即内密封带4朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口1在沉管隧道内部的接缝形成凹槽6，所述内密封带4外表面为所述凹槽6的底面，所述密封监测装置7包括信号放大器12和信号转换器13，密封监测装置7设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置7的压力传感器8通过压力传导部件9与所述内密封带4外表面压力接触，密闭腔体5内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部气压，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置7连接电源11，所述密封监测装置7通过信号放大器12和信号转换器13将放大和转化所述电信号为对应压力数值并输出，所述压力传导部件9长度可调节加长。
所述的压力传导部件9与所述内密封带4外表面接触部可以为面结构，与内密封带4外表面面接触。该设置可以减少接触面磨损或切割或刺伤损伤，延长装置使用寿命。
所述内密封带4外表面向沉管隧道内部凸起，压力传导部件9与所述内密封带4外表面面接触的接触面为弧形，与所述内密封带4外表面相配合。
所述压力传导部件9与所述内密封带4外表面之间有过渡垫层，所述过渡垫层与所述内密封带4外表面相配合。该设置可以减少接触面磨损或切割损伤，延长装置使用寿命。
所述压力传导部件9长度可调节，具体结构可为机械螺旋、气囊、液压、卡销套筒等现有技术中任意一种可调节长短且不明显降低强度的结构。压力传导部件9可由固定杆和接触杆两部分组成，固定杆一端与密封监测装置7固定连接，另一端与接触杆连接，接触杆一端与内密封带4外表面压力接触，另一端与固定杆连接，固定杆和接触杆连接处相互配合，形成可调节压力传导部件9整体长度的结构。
所述可调节压力传导部件9整体长度的部件还可以是活塞结构，所述活塞结构的活塞管固定设置在固定杆或接触杆上，对应的，另一端为活塞，安装时所述活塞套管结构密封腔体内充入液体，使压力传导部件9与内密封带4外表面接触面之间压力达到预设压力值，并密封。
所述压力传导部件9由固定杆、接触杆和中间连接部件组成，所述固定杆一端与密封监测装置7固定连接，另一端呈凹面形状，所述凹面形状口部向所述接触杆延伸，所述凹面形状凹部与所述中间连接部件压力接触，所述接触杆一端与内密封带4外表面压力接触，另一端呈凹面形状，所述凹面形状口部向所述固定杆延伸，所述凹面形状凹部与所述中间连接部件压力接触，所述中间连接部件为橡胶囊，使用时橡胶囊内充入气体或液体或胶体，使压力传导部件9与内密封带4外表面接触面之间压力达到预设压力值，并密封。
所述内密封带4为OMEGA密封带，装置包括两个压力传感器8两个分别与所述两个压力传感器8连接的压力传导部件9，所述密封监测装置7可分别转换所述两个压力传感器8压力值信号并放大，分别传输至监测中心，其中一个所述压力传导部件9接触部为面结构，与内密封带4外表面压力接触，所述内密封带4膨胀形变量增大时，内密封带4***部与所述压力传导部件9间压力方向不变，其中另一个所述压力传导部件9为长柄新月形状，所述长柄新月形状的新月形状开口部两端距离小于新月形状内部直径，所述新月形状开口部两端与所述内密封带44***部压力接触，卡在***部上部，所述内密封带4膨胀形变量增大时，所述***部与所述压力传导部件9相对位移增大，所述***部不承受所述压力传导部件9接触部压力的部位可进入所述压力传导部件9的新月形状部位内部，并且所述***部与所述压力传导部件9可相对滑动，所述***部可在所述新月形状内部继续膨胀。
工况一和工况二区别在于密封带泄漏情况不同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述沉管隧道管节包括相邻的两节沉管隧道端部接口（1）、外密封带（3）、内密封带（4）、及由相邻的两节沉管隧道端部接口（1）、外密封带（3）及内密封带（4）形成的密闭腔体（5），所述外密封带（3）和内密封带（4）设置在两节相邻的沉管隧道端部接口（1）之间的接缝中，所述外密封带（3）用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封结构，为主要承压密封结构，所述内密封带（4）用弹性密封材料制成，分别与两节相邻的沉管隧道端部接口（1）紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带（4）外表面即内密封带（4）朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口（1）在沉管隧道内部的接缝形成凹槽（6），所述内密封带（4）外表面为所述凹槽（6）的底面，所述密封监测装置（7）包括压力传感器（8）、信号放大器（12）、信号转换器（13），所述密封监测装置（7）设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置（7）的压力传感器（8）通过压力传导部件（9）与所述内密封带（4）外表面压力接触，密闭腔体（5）内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部大气压强，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置（7）连接电源（11），压力传导部件（9）把压力传导至压力传感器（8），压力传感器（8）把压力转化为电信号，由信号放大器（12）和信号转换器（13）放大并转换所述电信号，以有线/无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心（10）；
外部密封结构发生泄漏时，密闭腔体（5）内部压强增大，内密封带（4）外表面与压力传导部件（9）间压力增大，压力传导部件（9）把压力传导至压力传感器（8），压力传感器（8）把压力转化为电信号，由信号放大器（12）放大并转换所述电信号，以有线/无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心（10），监测中心（10）根据预设算法和压力变化做出响应决策；
内部密封结构发生泄漏时，密封腔体内部压强减小，内密封带（4）外表面与压力传导部件（9）间压力减小，压力传导部件（9）把压力传导至压力传感器（8），压力传感器（8）把压力转化为电信号，由信号放大器（12）和信号转换器（13）放大并转换所述电信号，以有线/无线信号传导装置把放大后的电信号输送至监测中心（10），监测中心（10）根据预设算法和压力变化做出响应决策。
2.根据权利要求1所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述压力传导部件（9）与所述内密封带（4）外表面面接触。
3.根据权利要求1所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述密封监测装置（7）固定设置在相邻的两节沉管隧道端部接口（1）之间的接缝中。
4.根据权利要求1所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述压力传感器（8）与所述内密封带（4）外表面直接接触。
5.根据权利要求1~4中所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述监测中心（10）记录该变化时间、时长、变化值和决策，并输出该结果。
6.根据权利要求5所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述监测中心（10）计算和记录同一沉管隧道的各节段密封带同一时段监测数据之间的差值，并监测该差值的变化，在该差值发生变化时做出响应决策，记录该变化时间、时长、变化值和决策，并输出该结果。
7.根据权利要求1所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：所述内密封带（4）为OMEGA密封条，所述压力传导部件（9）为长柄新月形状，所述长柄新月形状前部的新月形状开口部两端之间距离小于新月形状内部直径，所述新月形状开口部两端与所述内密封带（4）***部压力接触，卡在***部上部，所述内密封带（4）膨胀形变量增大时，所述***部与所述压力传导部件（9）可相对滑动，所述***部在所述新月形状内部继续膨胀；
外密封带（3）泄漏初期，所述内密封带（4）膨胀形变量小，所述***部与所述压力传导部件（9）间压力增大，所述新月形状开口部两端受到的压力形成合力，通过所述压力传导部件（9）传导至所述压力传感器（8），体现为压力；
随着外密封带（3）泄漏量的增大，所述内密封带（4）膨胀形变量变大，所述***部与所述压力传导部件（9）相对位移增大，所述***部不承受所述压力传导部件（9）接触部压力的部位已进入所述压力传导部件（9）的新月形状部位内部，并且所述***部与所述压力传导部件（9）间压力增大至大于所述内密封带（4）外表面与所述压力传导部件（9）间摩擦力时，所述***部与所述压力传导部件（9）可相对滑动，所述***部在所述新月形状内部继续膨胀，所述***部与所述压力传导部件（9）间压力方向变化，所述新月形状开口部两端受到的压力形成合力，通过所述压力传导部件（9）传导至所述压力传感器（8），体现为拉力/突然减小的压力。
8.根据权利要求7所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的方法，其特征在于：与权利要求2所述的监测沉管隧道管节密封带泄露的方法施用于同一节段，向所述监测中心（10）分别输送电信号；
外密封带（3）泄漏时，监测中心（10）依据上述方法接收到的压力值变化信号的对应信号的相应变化做出响应决策。
9.一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：包括相邻的两节沉管隧道端部接口（1）、外密封带（3）、内密封带（4）、及由相邻的两节沉管隧道端部接口（1）、外密封带（3）、内密封带（4）形成的密闭腔体（5），所述外密封带（3）和内密封带（4）设置在相邻的两节沉管隧道端部接口（1）之间的接缝中，所述外密封带（3）用弹性密封材料制成，与一侧沉管隧道管体接口配合，与另一侧沉管隧道接口挤压，形成外部密封结构，为主要承压密封结构，所述内密封带（4）用弹性密封材料制成，分别与相邻的两节沉管隧道端部接口（1）紧密贴合，形成内部密封结构，所述内部密封结构为压力敏感密封结构，所述内密封带（4）外表面即内密封带（4）朝向沉管隧道内部的表面与相邻的两节沉管隧道端部接口（1）在沉管隧道内部的接缝形成凹槽（6），所述内密封带（4）外表面为所述凹槽（6）的底面，密封监测装置（7）设置于沉管隧道内部，所述密封监测装置（7）的压力传感器（8）通过压力传导部件（9）与所述内密封带（4）外表面压力接触，密闭腔体（5）内充入气体施加预压，所述预压高于沉管隧道内部气压，低于沉管隧道外海水压强，密封监测装置（7）连接电源（11），所述通过信号放大器（12）和信号转换器（13）可放大和转化所述电信号为对应压力数值并输出。
10.根据权利要求9所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述压力传导部件（9）与所述内密封带（4）外表面接触部为面结构。
11.根据权利要求10所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述内密封带（4）外表面向沉管隧道内部凸起，所述压力传导部件（9）与所述内密封带（4）外表面面接触的接触面为弧形，与所述内密封带（4）外表面相配合。
12.根据权利要求11所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述压力传导部件（9）与所述内密封带（4）外表面之间有过渡垫层，所述过渡垫层与所述内密封带（4）外表面相配合。
13.根据权利要求9所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述压力传导部件（9）长度可调节。
14.根据权利要求13所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述压力传导部件（9）由固定杆和接触杆两部分组成，固定杆一端与密封监测装置（7）固定连接，另一端与接触杆连接，接触杆一端与内密封带（4）外表面压力接触，另一端与固定杆连接，固定杆和接触杆连接处相互配合，形成可调节压力传导部件（9）整体长度的结构。
15.根据权利要求14所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述可调节压力传导部件（9）整体长度的部件为机械螺旋部件。
16.根据权利要求14所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述可调节压力传导部件（9）整体长度的部件为活塞结构，所述活塞结构的活塞管固定设置在固定杆/接触杆上，接触杆/固定杆为活塞，安装时所述活塞套管结构密封腔体内充入液体，使压力传导部件（9）与内密封带（4）外表面接触面之间压力达到预设压力值，并密封。
17.根据权利要求14所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：所述压力传导部件（9）由固定杆、接触杆和中间连接部件组成，所述固定杆一端与密封监测装置（7）固定连接，另一端呈凹面形状，所述凹面形状口部向所述接触杆延伸，所述凹面形状凹部与所述中间连接部件压力接触，所述接触杆一端与内密封带（4）外表面压力接触，另一端呈凹面形状，所述凹面形状口部向所述固定杆延伸，所述凹面形状凹部与所述中间连接部件压力接触，所述中间连接部件为橡胶囊，使用时橡胶囊内充入气体/液体/胶体，使压力传导部件（9）与内密封带（4）外表面接触面之间压力达到预设压力值，并密封。
18.根据权利要求9所述的一种监测沉管隧道管节间密封带泄漏的装置，其特征在于：包括两个压力传感器（8）和两个分别与所述两个压力传感器（8）连接的压力传导部件（9），所述密封监测装置（7）可分别转换所述两个压力传感器（8）压力值信号并放大，分别传输至监测中心（10），所述内密封带（4）为OMEGA密封带，其中一个所述压力传导部件（9）接触部为面结构，与内密封带（4）外表面压力接触，所述内密封带（4）膨胀形变量增大时，内密封带（4）***部与所述压力传导部件（9）间压力方向不变，其中另一个所述压力传导部件（9）为长柄新月形状，所述长柄新月形状的新月形状开口部两端距离小于新月形状内部直径，所述新月形状开口部两端与所述内密封带（4）***部压力接触，卡在***部上部，所述内密封带（4）膨胀形变量增大时，所述***部与所述压力传导部件（9）相对位移增大，所述***部不承受所述压力传导部件（9）接触部压力的部位可进入所述压力传导部件（9）的新月形状部位内部，并且所述***部与所述压力传导部件（9）可相对滑动，所述***部可在所述新月形状内部继续膨胀。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113607342A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种沉管隧道钢壳隔舱密封检验方法 |
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| CN113607342A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种沉管隧道钢壳隔舱密封检验方法 |
| CN113607342B (zh) * | 2021-07-30 | 2024-05-03 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种沉管隧道钢壳隔舱密封检验方法 |
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