申请/专利权人：中铁四局集团有限公司;中铁四局集团第二工程有限公司;交通运输部天津水运工程科学研究所

申请日：2024-01-29

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117646451B

主分类号：E02D23/00

分类号：E02D23/00;E02D27/18;G05D16/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2024.03.22#实质审查的生效;2024.03.05#公开

摘要：本发明涉及沉井基础施工技术领域，尤其涉及一种沉井浮运减摇装置，包括助浮盖板、控制系统与调压管路，助浮盖板安装在沉井的内部，调压管路安装在助浮盖板上，在调压管路上连接有控制阀门，控制阀门受控连接于控制系统；沉井具有外井壁与内井壁，在外井壁与内井壁之间沿圆周方向开设有多个小井孔，多个助浮盖板固定连接在小井孔的内部，多个助浮盖板呈组设置，每组助浮盖板之间相互间隔设置。本发明可以通过减摇装置实现自动化控制沉井井孔内的封闭气室压力，可以通过控制系统控制空压机和电控排气阀的启停时间，实现对封闭气室压力的控制，从而改变各井孔位置处的气液作用力，以实现对沉井倾斜姿态的控制。

主权项：1.一种沉井浮运减摇装置的控制方法，该减摇装置包括助浮盖板（2）、控制系统与调压管路，所述助浮盖板（2）安装在沉井（1）的内部，所述调压管路安装在助浮盖板（2）上，在调压管路上连接有控制阀门，控制阀门受控连接于控制系统；其特征在于：所述沉井（1）具有外井壁（101）与内井壁（102），在外井壁（101）与内井壁（102）之间沿圆周方向开设有多个小井孔（103），多个所述助浮盖板（2）固定连接在小井孔（103）的内部，多个所述助浮盖板（2）呈组设置，每组助浮盖板（2）之间相互间隔设置；所述助浮盖板（2）上连接有气压表（8），气压表（8）与控制系统之间通过信号传输；所述助浮盖板（2）的底部与内井壁（102）、外井壁（101）、海平面之间形成封闭气室（9），所述调压管路的输入端与空压机（12）相互连接，调压管路的输出端穿过助浮盖板（2）并插入至封闭气室（9）的内部；所述控制系统包括电控柜（14）、可编程控制器（17）、工控机（19）、倾角仪（18）与数据采集卡（16），所述电控柜（14）安装在沉井（1）的内部，所述可编程控制器（17）、倾角仪（18）、工控机（19）与数据采集卡（16）均安装在电控柜（14）的内部，所述可编程控制器（17）、工控机（19）与数据采集卡（16）之间为电性连接，所述数据采集卡（16）与倾角仪（18）、气压表（8）之间均通过信号传输；所述一种沉井浮运减摇装置的控制方法，包括以下步骤：步骤S1：设置初始条件在沉井（1）浮运之前，设置初始条件，包括沉井（1）的倾角测量值、封闭气室（9）内的气体压力、沉井（1）倾角变化的幅值阈值与气压调节系数；步骤S2：监测倾角变化在沉井（1）浮运的过程中，通过倾角仪（18）实时监测沉井（1）的横向和纵向倾角变化，获取X方向和Y方向的倾角数值，并记录下倾角变化幅值AθX和AθY；S3：计算倾角变化时间间隔统计倾角数值由极大值变为极小值过程的泄压时间间隔TθX和加压时间间隔TθY，时间间隔TθX和TθY用于控制封闭气室（9）内泄压和加压的时机；S4：计算控制指令参数根据倾角变化的幅值AθX和AθY以及气压调节系数ζX和ζY，计算单位时间内的加气量αθX与泄气量αθY，其计算公式为：αθX=ζX*AθX；αθY=ζY*AθY；计算公式中的αθX为在X方向上向封闭气室（9）单位时间内的加气量，单位为m3s；计算公式中的αθY为在Y方向上向封闭气室（9）单位时间内的泄气量，单位为m3s；所述计算公式中的AθX为X方向上沉井倾角变化幅值，单位为度；计算公式中AθY为Y方向上沉井（1）倾角变化幅值，单位为度；所述计算公式中的ζX和ζY均为气压调节系数；S5：控制泄压与加压获取X、Y两个方向上的倾角θX和θY达到极小值时刻tθX和tθY，以X、Y两个方向上的倾角θX和θY达到极小值时刻tθX和tθY起算，分别在tθX+TθX时刻和tθY+TθY时刻，控制X、Y两个方向上与沉井（1）倾斜方向反向的封闭气室（9）进行泄压，同时对与沉井（1）倾斜方向同向的封闭气室（9）进行加压；步骤S6：循环执行步骤S2至步骤S5，通过气压表（8）持续监测沉井（1）倾角变化并根据控制指令参数控制封闭气室（9）的泄压和加压。

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