管节浮运操控试验的研究可以保障浮运过程的安全进行,减少人力资源和资金的消耗浪费,对整个工程的建设有较大的意义。主要研究沉管隧道管节的模型建立和仿真并对模型的误差进行分析。1项目背景本文以港珠澳沉管隧道工程为背景,研究管节在航道、转向区、基槽内浮运的操控性。港珠澳大桥,跨越珠江口伶仃洋海域,是集路、桥、岛、隧为一体的工程。全长49.968公里,总投资为729.4亿(追加至900亿)。港珠澳大桥岛隧工程是港珠澳大桥主体工程技术最复杂、建设难度最大的部分。为适应沉管隧道各部分管节顺利浮运与沉放,工程预制两条浮运航线,现截取其中基槽转向的某一段重点研究。模型建立基于MMG建模思想,考虑了管节尺度、拖轮性能、拖带方式、风、浪、流、浅水效应等主要因素,建立了一个包含拖船、管节的三自由度数学模型。隧道管节沉放安装方法主要有起重船分吊法、双浮驳扛吊法、双浮驳骑吊法、也有单浮驳骑吊法。

分吊法一般用于钢壳沉管,尺寸较小,要求隧道管易于控制;抗吊法对协同作业以及操作人员的素质配合要求非常高。而双浮驳骑吊法具有作业能力超大、可靠性高、定位精确、沉放平稳、施工费用相对较低等一系列特点,是一种较为新型的方法,目前世界上还未广泛采用,各国已经都在论证和研发当中。由于隧道管节尺寸超大、环境复杂,因此设备、系统的研发受到较大限制,施工工艺理论也处于发展之中。