本發(fā)明涉及沉井施工領(lǐng)域，具體涉及一種水上沉井的組合式錨墩定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

對于水上沉井的定位，一般采用定位船和定位錨對沉井進行定位，通過定位錨嵌入土中的錨爪以及定位船給沉井提供水平拉力，從而對沉井進行張拉固定，達到精準定位的目的。

在湖泊、河流水域環(huán)境中，由于水流速度較小，采用常規(guī)的定位錨和定位船便能對沉井進行很好的固定，但在某些特定的海洋水域環(huán)境，如深厚軟基、往復流等復雜水域環(huán)境，往復流是受地形的影響產(chǎn)生的與漲、落潮流向相反的潮流，往復流所形成的的強水流會極大地影響定位船自身的穩(wěn)定性，使得定位船無法給沉井提供恒定的固定拉力，同時深厚軟基的柔軟性質(zhì)土層無法給定位錨的錨爪提供抓力，使定位錨失去固定作用，從而定位錨和定位船無法對沉井進行較好的固定作用，影響沉井的定位精度，同時，若采用固定式定位結(jié)構(gòu)對沉井進行定位的方式，但深厚軟土層對定位結(jié)構(gòu)的剛度易造成不利影響，為滿足沉井定位精度的要求，定位結(jié)構(gòu)的規(guī)模勢必會增大，從而增加整個工程的工程量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種水上沉井的組合式錨墩定位系統(tǒng)和一種水上沉井的組合式錨墩定位方法，采用錨墩定位的方式，且通過對錨墩結(jié)構(gòu)進行預拉，減小錨墩結(jié)構(gòu)的綜合受力，滿足沉井的定位精度要求，有效地優(yōu)化錨墩結(jié)構(gòu)，降低工程量。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：包括平行于往復流方向且以沉井為中心對稱設(shè)置的兩錨墩，以及垂直于往復流方向且以沉井為中心對稱設(shè)置的多個邊錨，所述錨墩和邊錨與沉井間通過纜繩連接，所述錨墩后方設(shè)有多個輔助錨，且每個輔助錨與錨墩間均通過纜繩相連，所述錨墩頂端還設(shè)有用于張拉錨墩與沉井和輔助錨間纜繩的收纜系統(tǒng)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每個錨墩與沉井間連接有多根纜繩，每個邊錨與沉井間連接一根纜繩，每個輔助錨與錨墩間連接一根纜繩，所述收纜系統(tǒng)為多套，且所述錨墩上的每根纜繩均對應一套收纜系統(tǒng)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述收纜系統(tǒng)包括與所述錨墩上纜繩末端依次連接的轉(zhuǎn)換器、鋼絞線和千斤頂，所述千斤頂固定于錨墩頂端設(shè)置的反向座上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，多套收纜系統(tǒng)沿往復流方向平行布置于所述錨墩的頂端。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述邊錨和輔助錨均為重力錨。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述錨墩為由鋼管支架構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還公開了一種水上沉井的組合式錨墩定位方法，包括：當錨墩與沉井間的纜繩未連接前，通過錨墩頂端的收纜系統(tǒng)，張緊錨墩與輔助錨間的纜繩，對錨墩進行反向預拉，然后連接錨墩與沉井間的纜繩，通過收纜系統(tǒng)，張拉沉井和錨墩間的纜繩以對沉井進行定位。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述收纜系統(tǒng)包括與纜繩末端依次連接的轉(zhuǎn)換器、鋼絞線和千斤頂，所述千斤頂張拉鋼絞線從而調(diào)整纜繩的索力和繩長。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)在往復流方向以沉井為中心對稱設(shè)置兩錨墩，通過錨墩自身穩(wěn)定性強和剛度大的特點來克服往復流對沉井穩(wěn)定性的影響，增大沉井的穩(wěn)固性，便于沉井的精準定位。

(2)在沉井還未與錨墩連接以前，通過錨墩頂面的收纜系統(tǒng)對錨墩進行反向預拉，從而大大減小了錨墩的綜合受力，達到優(yōu)化錨墩結(jié)構(gòu)的目的，且具有工程量小的優(yōu)勢，具有顯著的經(jīng)濟性和適用性。

(3)平行于往復流方向以沉井為中心對稱設(shè)置兩錨墩，垂直于往復流方向以沉井為中心還設(shè)置有邊錨，從而在沉井的橫向和縱向方向上形成一穩(wěn)定的“十”字張拉結(jié)構(gòu)，對沉井進行更好的固定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種水上沉井的組合式錨墩定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為錨墩的側(cè)視圖；

圖3為錨墩的俯視圖。

圖中：1-沉井，2-錨墩，3-邊錨，4-纜繩，5-輔助錨，6-轉(zhuǎn)換器，7-鋼絞線，8-千斤頂，9-反向座，10-水面，11-河床。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明提供一種水上沉井的組合式錨墩定位系統(tǒng)，適用于深厚軟基、往復流條件下的沉井1，參見圖1所示，該組合式錨墩定位系統(tǒng)包括平行于往復流方向且以沉井1為中心對稱設(shè)置的兩錨墩2，以及垂直于往復流方向且以沉井1為中心對稱設(shè)置的多個邊錨3，沉井1與錨墩2和邊錨3間通過纜繩4連接，每個錨墩2與沉井1間連接有多根纜繩4，每個邊錨3與沉井1間連接一根纜繩4。往復流是受地形的影響產(chǎn)生的與漲、落潮流向相反的潮流，本實施例中，往復流方向為圖1中a所示方向，因受往復流方向水流速度較大的影響，需要在往復流方向?qū)Τ辆?提供較大的張拉力，以便對沉井1進行固定，故在往復流方向設(shè)置穩(wěn)定性較高的兩個錨墩2，且兩個錨墩2以沉井1為中心對稱設(shè)置，通過錨墩2給沉井1提供較大的張拉力，以克服往復流對沉井1穩(wěn)定性的影響，便于沉井1的精準定位。同時，垂直于往復流方向且以沉井1為中心還設(shè)置有邊錨3，從而在沉井1的橫向和縱向方向上形成一穩(wěn)定的“十”字張拉結(jié)構(gòu)，對沉井1進行更好的固定。邊錨3和輔助錨5均為重力錨。

錨墩2后方設(shè)有多個輔助錨5，且每個輔助錨5與錨墩2間均通過纜繩4相連，每個輔助錨5與錨墩2間連接一根纜繩4，錨墩2頂端還設(shè)有用于張拉錨墩2與沉井1和輔助錨5間纜繩4的收纜系統(tǒng)。收纜系統(tǒng)為多套，錨墩2上的每根纜繩均對應一套收纜系統(tǒng)。

參見圖2所示，錨墩2為由鋼管支架構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，針對深厚軟基土層，為提高錨墩2穩(wěn)定性，鋼管底部需穿過軟土層，進入穩(wěn)定的持力層方能滿足受力要求。參見圖2、3所示，錨墩2頂端的收纜系統(tǒng)包括與纜繩4末端依次連接的轉(zhuǎn)換器6、鋼絞線7和千斤頂8。轉(zhuǎn)換器6用于將纜繩4末端與鋼絞線7進行連接，千斤頂8固定于錨墩2頂端設(shè)置的反向座9上，通過調(diào)整千斤頂8的伸縮量，張拉鋼絞線7，從而調(diào)整纜繩4的索力和繩長。多套收緊裝置沿往復流方向平行布置于所述錨墩2的頂端。

本發(fā)明還提供一種水上沉井的組合式錨墩定位方法，包括：當錨墩2與沉井1間的纜繩4未連接前，通過錨墩2頂端的收纜系統(tǒng)，張緊錨墩2與輔助錨5間的纜繩4，對錨墩2進行反向預拉，然后連接錨墩2與沉井1間的纜繩4，通過收纜系統(tǒng)，張拉沉井1和錨墩2間的纜繩4以對沉井1進行定位。收纜系統(tǒng)包括與纜繩4末端依次連接的轉(zhuǎn)換器6、鋼絞線7和千斤頂8，千斤頂8張拉鋼絞線7從而調(diào)整纜繩4的索力和繩長。通過錨墩頂面的收纜系統(tǒng)對錨墩進行反向預拉，從而減小錨墩的綜合受力，達到優(yōu)化錨墩結(jié)構(gòu)的目的。

本發(fā)明的組合式錨墩定位方法，當沉井1還未與錨墩2連接前，通過錨墩2頂端輔助錨5與錨墩2間纜繩4的收纜系統(tǒng)，張緊輔助錨5與錨墩2間的纜繩4，對錨墩2進行反向預拉，預拉力為f預拉，待沉井1與錨墩2通過纜繩4連接后，沉井1所承受的水平力f水平通過纜繩4傳遞給錨墩2，則錨墩2的綜合水平荷載為f水平-f預拉，通過對錨墩2采取預拉處理措施，從而減小錨墩2結(jié)構(gòu)的綜合受力，滿足沉井1的定位精度要求，達到優(yōu)化錨墩2結(jié)構(gòu)，降低工程量的目的。對于錨墩2，需滿足錨墩2的最大水平承載力r≥f預拉，且錨墩2的最大水平承載力r≥f水平-f預拉，故錨墩2的最大水平承載力r≥0.5×f水平即可。

本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。