[发明专利]大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法

权利要求书

1.一种大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，所述预制基础(1)的上部在水面之上，下部在水面之下，顶面安装I个定位装置(2)，四周布置J艘定位船舶(3)，其中，I为大于或等于3的自然数，J为大于或等于4的自然数，所述定位船舶(3)通过系泊缆索(4)连接于所述预制基础(1)，其特征在于，该方法是利用风、浪、流耦合作用下预制基础(1)沉放过程的运动方程，由智能调控中心(7)通过系泊缆索(4)对预制基础(1)的运动姿态进行智能调控。

2.根据权利要求1所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，所述定位装置(2)固定于所述预制基础(1)顶面具代表性的控制点，采用“5G+北斗”或“5G+GPS”高精度定位技术同步监测预制基础(1)在下沉过程中控制点的三维坐标实时动态信息，进而获取预制基础(1)下沉过程中的实时动态运动响应。

3.根据权利要求1所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，所述定位船舶(3)在预制基础(1)周边水域呈水平轴对称布置，对称轴沿波浪主方向，且与通过预制基础(1)重心的竖轴相交。

4.根据权利要求1所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，每艘定位船舶(3)通过K条系泊缆索(4)与预制基础(1)的锚固点连接，其中K为大于或等于1的自然数；当预制基础(1)的高度H≥60m、水深D≥50m时，K≥2，其中至少1条系泊缆索(4)在预制基础(1)的锚固点位于预制基础(1)的重心以上，至少1条系泊缆索(4)在预制基础(1)的锚固点位于预制基础(1)的重心以下。

5.根据权利要求1所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，所述风、浪、流耦合作用下预制基础(1)沉放过程的运动方程为：

其中，M、C、K为受预制基础(1)周围附加水体影响的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵；X、分别为预制基础(1)的位移、速度和加速度，反映预制基础(1)的纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇等运动姿态；t为时间；FA为预制基础(1)在水面以上部分承受的风荷载，FW为预制基础(1)在水面以下部分承受的波浪荷载，FC为预制基础(1)在水面以下部分承受的水流荷载；FT_j，k为第j艘定位船舶(3)上第k个系泊缆索(4)对预制基础(1)施加的智能控制力(6)，所述智能调控中心(7)通过调控施加至预制基础(1)的智能控制力(6)实现对预制基础(1)运动姿态的智能调控。

6.根据权利要求5所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，所述系泊缆索(4)上安装有力调节器(8)和力传感器(9)，其中，所述智能调控中心(7)通过所述力调节器(8)对施加至预制基础(1)的智能控制力(6)进行智能调控，所述智能调控中心(7)通过所述力传感器(9)对施加至预制基础(1)的智能控制力(6)进行实时采集。

7.根据权利要求6所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，所述智能调控中心(7)通过调控施加至预制基础(1)的智能控制力(6)实现对预制基础(1)运动姿态的智能调控，具体包括：

所述智能调控中心(7)对风、浪、流耦合作用下预制基础(1)沉放过程的运动方程进行求解，得到应施加至预制基础(1)的智能控制力(6)，然后将得到的应施加至预制基础(1)的智能控制力(6)通过所述力调节器(8)施加至预制基础(1)，实现对预制基础(1)运动姿态的智能调控。

8.根据权利要求5所述的大型桥梁深水预制基础定位沉放智能控制方法，其特征在于，所述预制基础(1)位移X满足：X≤X_lim，其中X_lim为预制基础(1)最大运动位移限制，X_lim可取预制基础(1)底面特征尺寸的1/2000或0.05m。