CN113879487A - 非自浮沉管出驳方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉管隧道技术领域，具体涉及一种非自浮沉管出驳方法，本发明将非自浮沉管随半潜驳一同下潜，绞移安装驳套入非自浮沉管后与之对接，进行二次舾装作业，利用安装驳为非自浮沉管提供吊力，然后通过绞移安装驳带动非自浮沉管一同出驳，实现了无法自浮的非自浮沉管的安全出驳，工序简单快捷。相比传统自浮沉管直接绞移出驳的方式，本发明利用安装驳绞移出驳，非自浮沉管的管顶无需设置系泊绞车***，管顶舾装件较少，舾装作业工序较少；且相比传统自浮沉管在管节卸驳后再进行二次舾装的方式，本发明将二次舾装作业在卸驳前位于半潜驳上进行，变换了二次舾装作业工序的次序，这样能够使非自浮沉管出驳后无需再次系泊，简化了作业工序。

Description

非自浮沉管出驳方法

技术领域

本发明涉及沉管隧道技术领域，特别是一种非自浮沉管出驳方法。

背景技术

常规沉管为自浮沉管，通常为干坞预制，预制完成后干坞灌水，沉管可自然起浮，坞内钢丝绳带缆沉管，进行沉管出坞；自浮沉管可直接浮运或拖运至回旋水域进行舾装和沉放作业，也可通过半潜驳干式快速运输到回旋水域，直接绞移沉管出驳后在回旋水域临时系泊进行二次舾装作业；其中，自浮沉管的二次舾装需要起重船+工程驳船配合完成，二次舾装作业包括测量塔安装、浮态标定、管顶舾装件安装、抬吊驳安装等。

而非自浮沉管作为一种新型沉管，亦即负浮力沉管（如申请号为CN202011287920.8的专利文献），顾名思义，非自浮沉管的自重大于浮力。相比自浮沉管，非自浮沉管由于能够最大限度的降低结构高度，节省主体结构、基槽回填等工程量，无需设置干舷调整层，能够有效节省预制成本及施工成本并降低了设计难度及预制难度，并能够避免浮运环节在水中调节干舷值的繁琐操作，利于缩短运输时间，因此具有重要的推广意义和良好的应用前景。

但由于非自浮沉管自重大于浮力的特性，在利用半潜驳干式运输到达回旋水域后，无法直接通过缆绳绞移非自浮沉管出驳，为非自浮沉管的运输带来很大困难，因此非自浮沉管的出现应具有不同于传统自浮沉管施工方法的配套方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术无法在半潜驳上直接绞移非自浮沉管出驳的问题，提供一种非自浮沉管出驳方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种非自浮沉管出驳方法，包括以下步骤：

步骤一，非自浮沉管通过半潜驳运输到达回旋水域后，半潜驳下潜至非自浮沉管没入水中；

步骤二，将安装驳绞移到非自浮沉管上方预设位置；

步骤三，对接安装驳和非自浮沉管，进行二次舾装作业；

步骤四，绞移安装驳带动非自浮沉管一同出驳。

本发明所提供的非自浮沉管出驳方法，将非自浮沉管随半潜驳一同下潜，使安装驳套入非自浮沉管并与之连接，利用安装驳为非自浮沉管提供吊力，然后通过绞移安装驳带动非自浮沉管一同出驳，实现了无法自浮的非自浮沉管的卸驳/出驳，工序简单快捷。

其中，由于非自浮沉管可随半潜驳一同下沉，使得安装驳的上驳方向不再限于传统纵向上驳的对位方向，也可沿半潜驳横向上驳；非自浮沉管随半潜驳下潜的深度可根据入驳方向、水域情况、吃水深度等工况确定，但应当保证在安装驳上驳时避免安装驳与沉管管顶舾装件发生干涉，同时应将半潜驳上的塔楼上部结构露出水面，使得塔楼上的绞车***及定位***等相关设备位于水面以上正常运行。

采用本方法能够实现对非自浮沉管的安全出驳，相比传统自浮沉管直接绞移出驳的方式，本发明利用安装驳绞移出驳，非自浮沉管的管顶无需设置系泊绞车***，管顶舾装件较少，舾装作业工序较少；而且，相比传统自浮沉管在管节卸驳后再进行二次舾装的方式，本发明将二次舾装作业在卸驳前位于半潜驳上进行，变换了二次舾装作业工序的次序，这样能够使非自浮沉管出驳后无需再次系泊，简化了作业工序；此外，本发明可利用安装驳船上的空间存储舾装件及其它辅助设施，将安装驳集绞移和舾装功能于一体用于配合非自浮沉管出驳工艺，无需工程驳船配合，功效高，减少了在回旋水域内的作业船舶。

优选地，在步骤二中，安装驳沿半潜驳纵向绞移，包括如下步骤：

A21、连接各种缆绳组，缆绳组包括缆绳组一、缆绳组二、缆绳组三和缆绳组四，其中缆绳组一交叉设置，缆绳组一的一端连接安装驳远离半潜驳的一端、另一端连接海岸锚点处；缆绳组二交叉设置，缆绳组二的一端连接安装驳靠近半潜驳的一端、另一端连接位于半潜驳上靠近安装驳一端的第一塔楼上；缆绳组三交叉设置，缆绳组三的一端连接半潜驳上远离安装驳一端的第二塔楼、另一端连接安装驳；缆绳组四相对设置，缆绳组四的一端连接第二塔楼、另一端连接安装驳；

A22、以缆绳组二作为主缆带动安装驳靠近半潜驳，直至安装驳位于两个第一塔楼之间，解缆收回缆绳组二；

A23、以缆绳组三作为主缆带动安装驳进一步前进，随着安装驳的前进，逐渐增大缆绳组四的牵引力，同时减小缆绳组三的牵引力直至安装驳位于非自浮沉管上方预设位置。

本发明所提供的非自浮沉管出驳方法，在安装驳沿半潜驳纵向绞移的过程中，缆绳组一、缆绳组二、缆绳组三均交叉连接设置，缆绳组四相对设置，通过牵拉缆绳组一放缓安装驳前进速度的同时控制安装驳尾部的横向偏移，调整安装驳前进的位移姿态；缆绳组二用于近距离牵拉安装驳，在安装驳进入半潜驳前为安装驳提供主要拉力，并为安装驳首部调节横向偏移，使安装驳与半潜驳对位的过程中不会与半潜驳两侧塔楼发生碰撞；缆绳组三用于在安装驳进入半潜驳后即将对位前为安装驳提供主要拉力，同时缓慢控制安装驳首部的横向偏移；通过前述缆绳组一、缆绳组二、缆绳组三将安装驳位移姿态调整到位后，然后加大缆绳组四的拉力，以加快安装驳到达预设位置的进程，进而便于实现安装驳与非自浮沉管的对接。

相比现有技术中，由于已卸驳于水中的自浮沉管的周围无多余障碍物，安装驳通常直接利用多艘工程驳船进行牵拉以纵向套入自浮沉管上进行水上对接，本方法将安装驳入驳位于半潜驳中的非自浮沉管的难度更大；本方法利用多组缆绳组连接半潜驳和安装驳，以控制安装驳的前进速度和首尾横向偏移，实现安装驳顺利入驳到达非自浮沉管上方预设位置，避免安装驳入驳的过程中与半潜驳塔楼发生碰撞。

优选地，在步骤一之前，非自浮沉管在工厂预制阶段安装两个测量塔A、B并完成标定，在步骤二中，安装驳沿半潜驳横向方向进入半潜驳。

相比纵向上驳仅能提前安装一侧测量塔，另一侧测量塔涉及非自浮沉管的水下作业和浮态标定，本发明优选安装驳横向上驳，可将沉管首尾的两侧测量塔提前安装，不必在二次舾装时进行，减少了回旋水域工作量，避免水下作业和浮态标定，利于降低施工操作难度。

优选地，在步骤二中，安装驳沿半潜驳横向绞移包含如下步骤：

B21、连接各种缆绳组，缆绳组包括缆绳组五、缆绳组六和缆绳组七，其中缆绳组五交叉设置，缆绳组五的一端连接安装驳上远离半潜驳的一端、另一端连接海岸锚点处；缆绳组六交叉设置，缆绳组六的一端连接安装驳上靠近半潜驳的一侧、另一端交叉连接半潜驳上远离安装驳的一侧；缆绳组七相对设置，缆绳组七的一端连接安装驳、另一端连接带缆艇，带缆艇在半潜驳远离安装驳的所在侧就位；

B22、在安装驳与半潜驳横向对位的过程中，以缆绳组六作为主缆带动安装驳靠近非自浮沉管；

B23、以缆绳组七作为主缆带动安装驳进一步前进，随着安装驳的前进，逐渐增大缆绳组七的牵引力同时减小缆绳组六的牵引力直至安装驳位于非自浮沉管上方预设位置。

本发明所提供的非自浮沉管出驳方法，在安装驳沿半潜驳横向绞移的过程中，缆绳组五、缆绳组六均交叉设置，缆绳组七相对设置，通过牵拉缆绳组五放缓安装驳前进速度的同时控制安装驳尾部的横向偏移，调整安装驳前进的位移姿态；缆绳组六用于缓慢牵引安装驳前进，在就位过程中缓慢控制安装驳前进侧的纵向偏移，避免安装驳就位过程首尾与半潜驳塔楼发生碰撞；当缆绳组五、缆绳组六调节安装驳前进姿态基本到位后，驱动带缆艇前进以加大缆绳组七的拉力，加快安装驳到达预设位置的进程，进而便于实现安装驳与非自浮沉管的对接。安装驳采用横向入驳的缆绳组数少，控制更为简单、快捷。

优选地，非自浮沉管的第一吊耳的侧面设有向上敞口的对接限位装置；安装驳上设有吊具，吊具的第二吊耳的侧面设有同耳孔大小的导向筒，导向筒中滑动设置销轴，销轴的外端连接顶推部件，顶推部件用于带动销轴沿导向筒轴向方向移动并将销轴推入第一吊耳和第二吊耳的对接耳孔中；对接限位装置用于为第二吊耳提供导向和对接限位位置基准；

在步骤三中对接安装驳和非自浮沉管时，包括进行水下连接吊点吊具的步骤：

先垂向定位，将安装驳绞移至第二吊耳与第一吊耳竖向对位的位置；

后水平定位，下放吊具，吊具进入对接限位装置的敞口空间，当第二吊耳下放至与对接限位装置抵接时，第二吊耳与第一吊耳的耳孔水平对位，即以销轴能够穿过第一吊耳和第二吊耳的耳孔为准；

驱动顶推部件顶推销轴，将第二吊耳与第一吊耳对接。

相比传统自浮沉管的吊点吊具的连接发生在水面以上，操作简易、对接难度小，本发明中水下吊点吊具的连接难度较大；由于波浪、水流、风流等因素影响，安装驳在与非自浮沉管对接过程中会产生晃动，且对接过程发生在水下，使得安装驳吊具与沉管吊点连接时孔与孔之间会发生错动，无法完成对接。

本发明通过在沉管吊耳处设置具有导向和下限位作用的对接限位装置，能够实现吊具与吊点的快速找位；本发明先绞移安装驳使垂向定位，下放安装驳吊具时能够使第二吊耳从对接限位装置的敞口处对应导入，定位方式更为合理，有利于减小船舶上下起伏与水平晃动影响，下方吊具水平对位过程中，当第二吊耳抵接于对接限位装置时，顶推部件能够将销轴推入第二吊耳与第一吊耳的对接耳孔中，实现自动对接。

优选地，在步骤三中，顶推部件为液压油缸，通过液压***的压力，判断销轴是否顶推到位，然后经过潜水员探查确认。

优选地，对接限位装置为U型件，U型件从上而下的开口尺寸逐渐缩小，当第二吊耳到达能够与第一吊耳对接的位置时，第二吊耳位于U型件内部并与U型件接触。

安装驳垂向定位后，下放安装驳吊具使第二吊耳进入对接限位装置敞口中，进行初步限位；然后在水平定位的下放过程中，利用对接限位装置逐步减小的敞口尺寸，逐渐缩小第二吊耳的晃动幅度，直至当第二吊耳与U型件相匹配时，则第二吊耳能够与第一吊耳相对接，实现了安装驳吊具与沉管吊点的快速找位和对接，吊点的连接不受船舶上下起伏与水平晃动的影响。

优选地，安装驳下部设有钢支墩，非自浮沉管上部设有与钢支墩匹配的卡槽；

在第二吊耳与第一吊耳对接后，利用吊具提拉非自浮沉管至钢支墩与卡槽卡接，再进行步骤四，绞移安装驳时，利用安装驳与非自浮沉管之间的摩擦力带动非自浮沉管一同出驳。本发明利用安装驳吊具连接非自浮沉管，通过安装驳上起重绞车为钢支墩与卡槽提供卡接预紧力，在绞移安装驳出驳时能够在安装驳与非自浮沉管之间产生摩擦力，利用摩擦力带动非自浮沉管一同出驳，实现了非自浮沉管的出驳操作。

优选地，在步骤一中，半潜驳下潜后对非自浮沉管进行水密性试验。对非自浮沉管来说，在水密性试验阶段可无需向沉管内压载水袋注水实现负浮力，也可在水密性试验阶段适当压载来平衡半潜驳与沉管下潜后挠度上拱问题，防止因水密度发生变化而沉管1.02倍负浮力不足从而导致沉管上浮；技术人员根据水域具体情况选择合理方案。相比沉管上驳半潜驳后在预制场地附近做水密性试验，本发明将非自浮沉管同半潜驳运输至回旋水域下潜坑区域再进行水密性试验，改善了风浪条件，且占用面积小，不会影响附近航道通航，也减小了半潜驳重复下潜次数。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的非自浮沉管出驳方法，将非自浮沉管随半潜驳一同下潜，使安装驳套入非自浮沉管并与之连接，利用安装驳为非自浮沉管提供吊力，然后通过绞移安装驳带动非自浮沉管一同出驳，实现了无法自浮的非自浮沉管的卸驳/出驳，工序简单快捷。

2、相比传统自浮沉管直接绞移出驳的方式，本发明利用安装驳绞移出驳，非自浮沉管的管顶无需设置系泊绞车***，管顶舾装件较少，舾装作业工序较少。

3、相比传统自浮沉管在管节卸驳后再进行二次舾装的方式，本发明将二次舾装作业在卸驳前位于半潜驳上进行，变换了二次舾装作业工序的次序，这样能够使非自浮沉管出驳后无需再次系泊，简化了作业工序。

4、本发明可利用安装驳船上的空间存储舾装件及其它辅助设施，将安装驳集绞移和舾装功能于一体用于配合非自浮沉管出驳工艺，无需工程驳船配合，功效高，减少了在回旋水域内的作业船舶。

5、本发明采用安装驳横向上驳的方式，可将沉管首尾的两侧测量塔提前安装，不必在二次舾装时进行，减少了回旋水域工作量，避免水下作业和浮态标定，利于降低施工操作难度。

6、本发明利用对接限位装置减小了吊具吊点在水下的对接难度，能够实现安装驳吊具与沉管吊点的快速找位和对接。

7、本发明利用安装驳吊具连接非自浮沉管，通过驱动安装驳上的起重绞车向上提拉吊具，从而提拉非自浮沉管，为钢支墩与卡槽提供卡接预紧力，在绞移安装驳出驳时能够在安装驳与非自浮沉管之间产生摩擦力，利用摩擦力带动非自浮沉管一同出驳，实现了非自浮沉管的出驳操作。

附图说明

图1是非自浮沉管出驳方法的流程示意图。

图2是非自浮沉管的顶部舾装结构布置示意图。

图3是安装驳套入非自浮沉管时的平面示意图。

图4是安装驳入驳半潜驳时的断面示意图。

图5是安装驳吊具与沉管吊耳的对接结构示意图。

图6是第一吊耳上对接限位装置的结构示意图。

图7是钢支墩与卡槽的连接结构示意图。

图8是安装驳纵向入驳半潜驳前的带缆结构示意图。

图9是安装驳横向入驳半潜驳前的带缆结构示意图。

图标：1-非自浮沉管；1A-第一吊耳；2-半潜驳；3-安装驳；4-缆绳组一；5-缆绳组二；6-缆绳组三；7-缆绳组四；8-缆绳组五；9-缆绳组六；10-缆绳组七；11-导向筒；12-销轴；13-顶推部件；14-支架；15-第二吊耳；16-U型件；17-钢支墩；18-卡槽；19-克令吊；20-移货绞车；21-系泊绞车；22-塔楼缆桩；23-安装驳缆桩；24-定位绞车；25-挡板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

因非自浮沉管1，不能自浮，需先在半潜驳2上完成安装驳3船的安装，才能进行管节出驳。本实施例提供一种非自浮沉管出驳方法，如图1-图4，包括以下步骤：

步骤一，非自浮沉管1通过半潜驳2运输到达回旋水域下潜坑区域后，半潜驳2下潜，将非自浮沉管1没入水中；半潜驳2下潜后对非自浮沉管1进行水密性试验。相比沉管上驳半潜驳后在预制场地附近做水密性试验，本实施例将非自浮沉管同半潜驳运输至回旋水域下潜坑区域再进行水密性试验，改善了风浪条件，且占用面积小，不会影响附近航道通航，也减小了半潜驳重复下潜次数。

步骤二，将安装驳3绞移到非自浮沉管1上方预设位置。

水密性实验时，沉管没水0.5m；安装驳3带缆半潜驳2绞移进入半潜驳2时，为保证管顶舾装件不与带缆艇或安装驳3碰撞，需半潜驳2继续压水下潜至沉管顶面距离水面3m，整个过程半潜驳上的塔楼始终露出水面（半潜驳塔楼露出水面为所有半潜驳装载货物的共有特性，半潜驳塔楼不能完全没水）。

步骤三，对接安装驳3和非自浮沉管1，进行二次舾装作业。

步骤四，绞移安装驳3带动非自浮沉管1一同出驳。本步骤中，本领域技术人员应理解为绞移安装驳3出驳的绞移***和绞移方式不同于步骤二中绞移安装驳3入驳时的绞移***和绞移方式。

本实施例所提供的非自浮沉管出驳方法，将非自浮沉管1随半潜驳2一同下潜，使安装驳3套入非自浮沉管1并与之连接，利用安装驳3为非自浮沉管1提供吊力，然后通过绞移安装驳3带动非自浮沉管1一同出驳，实现了无法自浮的非自浮沉管1的卸驳/出驳，工序简单快捷。

采用本方法能够实现对非自浮沉管的安全出驳，相比传统自浮沉管直接绞移出驳的方式，本实施例利用安装驳3绞移出驳，非自浮沉管1的管顶无需设置系泊绞车21***，管顶舾装件较少，舾装作业工序较少；而且，相比传统自浮沉管在管节卸驳后再进行二次舾装的方式，本实施例将二次舾装作业在卸驳前位于半潜驳2上进行，变换了二次舾装作业工序的次序，这样能够使非自浮沉管1出驳后无需再次系泊，简化了作业工序；此外，本实施例利用安装驳3船上的空间存储舾装件，将安装驳3绞移和舾装功能于一体用于配合非自浮沉管1出驳工艺，无需工程驳船配合（即无需工程驳船带缆拖移安装驳），功效高，减少了在回旋水域内的作业船舶。

作为一种具体实施方式，在步骤一之前，非自浮沉管1在工厂预制阶段提前安装两个测量塔A、B并完成标定，在步骤二中，安装驳3沿半潜驳横向方向进入半潜驳2。

或者，可选择地，在步骤一之前，在工厂预制阶段在非自浮沉管1上提前安装一个测量塔A并完成标定，在步骤二中，安装驳3纵向进入半潜驳2，在步骤三中利用安装驳上的克令吊19进行二次舾装，将测量塔B吊装到非自浮沉管1上进行安装。

相比纵向上驳仅能提前安装一侧测量塔，另一侧测量塔涉及非自浮沉管1的水下作业和浮态标定，本实施例优选安装驳3横向上驳，可将沉管首尾的两侧测量塔提前安装，不必在二次舾装时进行，减少了回旋水域工作量，避免水下作业和浮态标定，利于降低施工操作难度。

进一步地，本实施例在步骤二之前，还包括将安装驳3抛锚就位的步骤：将安装驳3由拖轮拖带运输至回旋水域并与半潜驳2横向或纵向对齐，距离半潜驳250m左右时，安装驳3连接混凝土锚块系泊定位，混凝土锚块提前引一段细钢丝绳挂浮鼓。

半潜驳2继续压水下潜至沉管顶面距离水面3m；安装驳3拖带拖轮继续辅助控制安装驳3位置。

然后实施安装驳3带缆半潜驳2及绞移安装驳3到非自浮沉管1上方预设位置的步骤包括如下：

A、安装驳3纵向进入半潜驳2：如图8，安装驳3带缆半潜驳2的布置为：安装驳3上远离半潜驳2的一端通过位于安装驳3上的两个定位绞车24引出缆绳组一4与远处海岸锚点缆桩处交叉系泊；安装驳3靠近半潜驳2的一端也通过另两个定位绞车24引出的缆绳组二5与半潜驳2上塔楼缆桩22交叉连接，其中塔楼缆桩22位于半潜驳2靠近安装驳3的一端对称设置的第一塔楼上；位于半潜驳2远离安装驳3的一端的第二塔楼上对称两侧均设有200kN移货绞车20和300kN系泊绞车21，两个移货绞车20和两个系泊绞车21均带缆连接至安装驳缆桩23上，其中移货绞车20通过缆绳组三6交叉设置连接，系泊绞车21通过缆绳组四7相对设置连接。待将安装驳3通过缆绳受力控制后，撤离拖轮拖带。

半潜驳2继续压水下潜至水面以下3m位置处，逐步缓慢绞移安装驳3沿纵向进入半潜驳2。基于上述带缆布置，安装驳3船中位置进入半潜驳2前，主要依靠安装驳3上的四个定位绞车24牵引缆绳组一4和缆绳组二5控制安装驳3位置，沿半潜驳2纵向方向，缆绳组二5作为主缆、其余缆绳组作为副缆辅助牵引安装驳3前进；待安装驳3船中位置进入半潜驳2后，缆绳组二5角度逐渐变大，影响安装驳3的进入，此时该将缆绳组二5解缆收回，沿半潜驳2纵向方向缆绳组三6作为主缆控制安装驳3前进，其余缆绳作为副缆调节；安装驳3绞移至即将就位时，半潜驳2缆绳组三6角度过大，仅能控制安装驳3的横向偏移，沿半潜驳2纵向方向缆绳组四7逐渐受力作为主缆，控制安装驳3前进；缓慢将安装驳3套入管节，到达预定位置后，利用安装驳3上的克令吊19进行二次舾装。

B、安装驳3横向进入半潜驳2：如图9，在安装驳3远离半潜驳2的一侧设置一组缆绳组五8交叉系泊，安装驳3靠近半潜驳2的一侧设置两组缆绳，两组缆绳分别为缆绳组六9和缆绳组七10，其中，缆绳组六9交叉设置并连接于位于半潜驳2远离安装驳3一侧的塔楼缆桩22上，缆绳组七10相对设置并连接于位于半潜驳2远离安装驳3一侧的带缆艇上。待将安装驳3通过缆绳受力控制后，撤离拖轮拖带。

半潜驳2继续压水下潜水面以下3m，逐步缓慢绞移安装驳3横向进入半潜驳2。在安装驳3船中位置进入半潜驳2前，利用缆绳组五8和缆绳组六9调节安装驳3的纵向偏移，在沿半潜驳2的横向方向，缆绳组六9作为主缆、缆绳组七10作为副缆牵引安装驳3前进；在安装驳3绞移至即将就位时，缆绳组六9角度过大，仅能控制安装驳3的纵向偏移，缆绳组七10逐渐增大受力作为主缆而缆绳组六9作为副缆牵引安装驳3前进；缓慢将安装驳3套入管节直至到达预定位置。安装驳3采用横向入驳的缆绳组数少，控制更为简单、快捷。

安装驳3船进入半潜驳2后，半潜驳2起浮至沉管顶面没水2m，此时安装驳3与沉管顶面距离为1m。

作为一种具体实施方式，如图4-图6，非自浮沉管1的第一吊耳1A的侧面设有向上敞口的对接限位装置；安装驳吊具的第二吊耳15侧面设有同耳孔大小的导向筒11，导向筒11中滑动设置销轴12，销轴12的外端连接顶推部件13，顶推部件13用于带动销轴12沿导向筒11轴向方向移动并将销轴12推入第一吊耳1A和第二吊耳15的对接耳孔中；对接限位装置用于为第二吊耳15提供导向和对接限位位置基准。本实施例中顶推部件13为水平设置的液压油缸，通过支架14固定在第二吊耳15上。

在步骤三中对接安装驳3和非自浮沉管1时，包括进行水下连接吊点吊具的步骤：

通过安装驳3定位***解出安装驳3坐标；通过标定第二吊耳15与半潜驳2的相对位置，解出第一吊耳1A坐标，根据***的运算给出安装驳3的绞移方向与距离；

先垂向定位，将安装驳3绞移至第二吊耳15与第一吊耳1A竖向对位的位置；

后水平定位，下放安装驳吊具，吊具进入对接限位装置的敞口空间，当第二吊耳15下放至与对接限位装置抵接时，第二吊耳15与第一吊耳1A的耳孔水平对位，即以销轴12能够穿过第一吊耳1A和第二吊耳15的耳孔为准；

液压驱动液压油缸顶推销轴12，将第二吊耳15与第一吊耳1A对接，吊具对接到位后非自浮沉管1与安装驳3之间间距1m；通过液压***的压力，判断销轴12是否顶推到位，并经过潜水员探查，确认无误后再承受荷载，即安装驳3利用吊具为沉管提供向上的拉力。

整个水下对接过程通过水下cctv可视化，并在精定位之后控制对接精度在0.1m以内。

相比传统自浮沉管的吊点吊具的连接发生在水面以上，操作简易、对接难度小，本实施例中水下吊点吊具的连接难度较大；由于波浪、水流、风流等因素影响，安装驳3在与非自浮沉管1对接过程中会产生晃动，且对接过程发生在水下，使得安装驳吊具与沉管吊点连接时孔与孔之间会发生错动，无法完成对接。

本实施例通过在沉管吊耳处设置具有导向和下限位作用的对接限位装置，能够实现吊具与吊点的快速找位；本实施例先绞移安装驳3使垂向定位，下放安装驳吊具时能够使第二吊耳15从对接限位装置的敞口处对应导入，定位方式更为合理，有利于减小船舶上下起伏与水平晃动影响，下方吊具水平对位过程中，当第二吊耳15抵接于对接限位装置时，顶推部件13能够将销轴12推入第二吊耳15与第一吊耳1A的对接耳孔中，实现自动对接。

其中，对接限位装置优选为U型件16，如图6，U型件16从上而下的开口尺寸逐渐缩小，当第二吊耳15到达能够与第一吊耳1A对接的位置时，第二吊耳15位于U型件16内部并与U型件16接触。进一步地，对接限位装置还包括挡板25，挡板25与导向筒11分别位于第一吊耳1A的相对两侧，可进一步全方位减小第二吊耳15的水平晃动幅度。

安装驳3垂向定位后，下放安装驳吊具使第二吊耳15进入对接限位装置敞口中，进行初步限位；然后在水平定位的下放过程中，利用对接限位装置逐步减小的敞口尺寸，逐渐缩小第二吊耳15的晃动幅度，直至当第二吊耳15与U型件16相匹配时，即第二吊耳15与U型件16中的过渡弧面段接触时，则第二吊耳能够与第一吊耳1A进行销接，实现了安装驳吊具与沉管吊点的快速找位和对接，吊点的连接不受船舶上下起伏与水平晃动的影响。

本领域技术人员应当理解的是，本实施例图5中仅以第一吊耳1A为单耳板、第二吊耳15为双耳板的连接方式举例，并不限于上述耳板结构形式。当第一吊耳1A和第二吊耳15均为多耳板结构形式时，限位件1同样可设置于某一耳板侧面或多个耳板侧面或者第一吊耳1A整体结构的外侧面，并不影响与第二吊耳15的对接，此时，第二吊耳15中的多个耳板最好相互固定进行联动，以避免水下干扰对不同耳板的转动影响；相应地，挡板25的设置位置应理解为设置于第一吊耳1A整体结构的外侧面，才能实现为第二吊耳15提供侧向限位的作用，避免无法实现第二吊耳15与第一吊耳1A的正常对接；而第二吊耳15上导向筒9的设置位置应当理解为位于整体结构的外侧面，以避免无法实现第二吊耳15与第一吊耳1A之间的正常对接。

对接限位装置也可为倒八字形等其它结构形式，可为分体式也可为一体式，在第一吊耳1A与第二吊耳15对接时利用对接限位装置与第二吊耳15底部接触限位。

作为一种具体实施方式，如图4、图7，安装驳3下部设有倒梯形钢支墩17，非自浮沉管1上部设有与钢支墩17匹配的卡槽18；

在第二吊耳15与第一吊耳1A对接后，利用安装驳吊具提拉非自浮沉管1至钢支墩17与卡槽18卡接，再进行步骤四，利用安装驳3与非自浮沉管1之间的摩擦力带动非自浮沉管1一同出驳，此时非自浮沉管1与安装驳3之间间距0.5m。在出驳过程中，为保证沉管出驳稳定和安全，安装驳3上还应设置多组缆绳连接在非自浮沉管1管节的系缆桩上。本领域技术人员需要理解的是，安装驳上设有起重绞车，起重绞车绞移吊具上下运动，为吊具提拉非自浮沉管提供驱动力；本实施例利用安装驳吊具连接非自浮沉管1，通过驱动连接吊具的起重绞车为钢支墩17与卡槽18提供卡接预紧力，在绞移安装驳3出驳时能够在安装驳3与非自浮沉管1之间产生摩擦力，利用摩擦力带动非自浮沉管1一同出驳，从而实现非自浮沉管1的出驳操作。

需要说明的是，本文中的“主缆”是指在某一方向起主要牵引作用，牵引过程始终受力，“副缆”是指相对该方向可受力可不受力，根据实际情况进行调节；本文中的“非自浮沉管1”在运输和出驳过程中实际指非自浮沉管1的单个管节；此外，二次舾装作业是指在现场安装和调试管顶舾装件，比如传统的安装测量塔、吊点连接等，本实施例中当非自浮沉管采用纵向上驳时，在二次舾装时需要进行测量塔安装，而当采用横向上驳时，由于沉管首尾的两个测量塔已在预制场地安装标定完成，不需要在二次舾装时进行。

需要说明的是，本实施例中的各缆绳组包括两股缆绳，两股缆绳沿安装驳上前进方向的中轴线对称设置，每股缆绳的起始端对应一个绞车进行牵引，其中单股缆绳可指由多根细绳缠绕绞接成的整体，也可指单根细绳，根据实际情况选择缆绳强度；但实际缆绳组不限于上述含义，即缆索组也可包括两股以上缆绳并行牵引，整体呈交叉设置或相对设置。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.非自浮沉管出驳方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，非自浮沉管（1）通过半潜驳（2）运输到达回旋水域后，所述半潜驳（2）下潜至所述非自浮沉管（1）没入水中；

步骤二，将安装驳（3）绞移到所述非自浮沉管（1）上方预设位置；

步骤三，对接所述安装驳（3）和所述非自浮沉管（1），进行二次舾装作业；

步骤四，绞移所述安装驳（3）带动所述非自浮沉管（1）一同出驳。

2.根据权利要求1所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述安装驳（3）沿所述半潜驳（2）纵向绞移，包含如下步骤：

A21、连接各种缆绳组，所述缆绳组包括缆绳组一（4）、缆绳组二（5）、缆绳组三（6）和缆绳组四（7），其中所述缆绳组一（4）交叉设置，所述缆绳组一（4）的一端连接所述安装驳（3）远离所述半潜驳（2）的一端、另一端连接海岸锚点处；所述缆绳组二（5）交叉设置，所述缆绳组二（5）的一端连接所述安装驳（3）上靠近所述半潜驳（2）的一端、另一端连接所述半潜驳（2）上靠近所述安装驳（3）一端的第一塔楼上；所述缆绳组三（6）交叉设置，所述缆绳组三（6）的一端连接所述半潜驳（2）上远离所述安装驳（3）一端的第二塔楼、另一端连接所述安装驳（3）；所述缆绳组四（7）相对设置，所述缆绳组四（7）的一端连接所述第二塔楼、另一端连接所述安装驳（3）；

A22、以所述缆绳组二（5）作为主缆带动所述安装驳（3）靠近所述半潜驳（2），直至所述安装驳（3）位于两个所述第一塔楼之间，解缆收回所述缆绳组二（5）；

A23、以所述缆绳组三（6）作为主缆带动所述安装驳（3）进一步前进，随着所述安装驳（3）的前进，逐渐增大所述缆绳组四（7）的牵引力同时减小所述缆绳组三（6）的牵引力直至所述安装驳（3）位于所述非自浮沉管（1）上方预设位置。

3.根据权利要求1所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，在所述步骤一之前，所述非自浮沉管（1）在工厂预制阶段安装两个测量塔A、B并完成标定，在所述步骤二中，所述安装驳（3）沿所述半潜驳（2）横向进入所述半潜驳（2）。

4.根据权利要求3所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述安装驳（3）沿所述半潜驳（2）横向绞移包含如下步骤：

B21、连接各种缆绳组，所述缆绳组包括缆绳组五（8）、缆绳组六（9）和缆绳组七（10），其中所述缆绳组五（8）交叉设置，所述缆绳组五（8）的一端连接所述安装驳（3）远离所述半潜驳（2）的一端、另一端连接海岸锚点处；所述缆绳组六（9）交叉设置，所述缆绳组六（9）的一端连接所述安装驳（3）上靠近所述半潜驳（2）的一侧、另一端交叉连接所述半潜驳（2）上远离所述安装驳（3）的一侧；所述缆绳组七（10）相对设置，所述缆绳组七（10）的一端连接所述安装驳（3）、另一端连接带缆艇，所述带缆艇在所述半潜驳（2）远离所述安装驳（3）的所在侧就位；

B22、在所述安装驳（3）与所述半潜驳横向对位的过程中，以所述缆绳组六（9）作为主缆带动所述安装驳（3）靠近所述非自浮沉管（1）；

B23、以所述缆绳组七（10）作为主缆带动所述安装驳（3）进一步前进，随着所述安装驳（3）的前进，逐渐增大所述缆绳组七（10）的牵引力同时减小所述缆绳组六（9）的牵引力直至所述安装驳（3）位于所述非自浮沉管（1）上方预设位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，所述步骤二之前，还包括所述安装驳（3）抛锚就位的步骤，为：所述安装驳（3）由拖轮拖带运输至回旋水域并与所述半潜驳（2）横向或纵向对齐，所述安装驳（3）连接混凝土锚块系泊定位。

6.根据权利要求1-4任一项所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述半潜驳（2）下潜后对所述非自浮沉管（1）进行水密性试验。

7.根据权利要求1-4任一项所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，所述非自浮沉管（1）的第一吊耳（1A）的侧面设有向上敞口的对接限位装置；所述安装驳（3）上设有吊具，所述吊具的第二吊耳（15）的侧面设有导向筒（11），所述导向筒（11）中滑动设置销轴（12），所述销轴（12）的外端连接顶推部件（13），所述顶推部件（13）用于带动所述销轴（12）沿所述导向筒（11）轴向方向移动并将所述销轴（12）推入所述第一吊耳（1A）和所述第二吊耳（15）的对接耳孔中；所述对接限位装置用于为所述第二吊耳（15）提供导向和对接限位位置基准；

在所述步骤三中对接所述安装驳（3）和所述非自浮沉管（1）时，包括进行水下连接吊点吊具的步骤：

先垂向定位，将所述安装驳（3）绞移至所述第二吊耳（15）与所述第一吊耳（1A）竖向对位的位置；

后水平定位，下放所述吊具，所述吊具进入所述对接限位装置的敞口空间，当所述第二吊耳（15）下放至与所述对接限位装置抵接时，所述第二吊耳（15）与所述第一吊耳（1A）的耳孔水平对位；

驱动所述顶推部件（13）顶推所述销轴（12），将所述第二吊耳（15）与所述第一吊耳（1A）对接。

8.根据权利要求7所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述顶推部件（13）为液压油缸，通过液压***的压力，判断所述销轴（12）是否顶推到位，然后经过潜水员探查确认。

9.根据权利要求7所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，所述对接限位装置为U型件（16），所述U型件（16）从上而下的开口尺寸逐渐缩小；当所述第二吊耳（15）到达能够与所述第一吊耳（1A）对接的位置时，所述第二吊耳（15）位于所述U型件（16）内部并与所述U型件（16）接触。

10.根据权利要求7所述的非自浮沉管出驳方法，其特征在于，所述安装驳（3）下部设有钢支墩（17），所述非自浮沉管（1）上部设有与所述钢支墩（17）匹配的卡槽（18）；

在所述第二吊耳（15）与所述第一吊耳（1A）对接后，利用所述吊具提拉所述非自浮沉管（1）至所述钢支墩（17）与所述卡槽（18）卡接，再进行所述步骤四，绞移所述安装驳（3）时，利用所述安装驳（3）与所述非自浮沉管（1）之间的摩擦力带动所述非自浮沉管（1）一同出驳。

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