沉管法隧道施工課件講義T26

第八章沉管法隧道施工8.1概述8.2管段制作8.3管段的沉放與連接8.4基礎處理及回填8.1概述

一、基本概念沉管隧道：按照隧道的設計形狀和尺寸，先在遂址以外的干塢中或船臺上預制隧道管段，并在兩端用臨時封墻封閉，然后舾裝好托運、定位、沉放等設備，將其托運至遂址位置，沉放到江河中預先浚挖好的溝槽中，并連接起來，最后充填基礎和回填砂石將管段埋入原河床中。/programs/view/kVIjyvak874/8.1概述

二、沉管的基本結(jié)構(gòu)1、整體結(jié)構(gòu):由基槽、基礎、管段、覆蓋層等組成，整體坐落于河海水底，如圖所示

8.1概述

二、沉管的基本結(jié)構(gòu)2、管段斷面結(jié)構(gòu)8.1概述

鋼殼混凝土管段（單層、雙層）鋼筋混凝土管段（常用）鋼筋混凝土管段的優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）隧道橫斷面空間利用率高，建造多車道隧道時優(yōu)勢顯著；（2）車道路面最低點的高程較高，隧道的全長相應較短，所需浚挖的土方量較少；（3）不用鋼殼防水，節(jié)約大量鋼材；（4）利用管段自身防水的性能，能做到隧道內(nèi)無滲漏水。缺點：（1）需修建臨時干塢，征地搬遷及施工費用高；（2）制作管段時，對混凝土施工要求嚴格，保證干舷和抗浮安全系數(shù)；（3）須另加混凝土防水措施。8.1概述

三、沉管法的優(yōu)點（1）對地質(zhì)水文條件的適應性強，施工方法簡單；（2）施工工期短，對航運干擾小，施工質(zhì)量容易保證；（3）工程造價低；（4）有利于多車道和大斷面布置；（5）接頭少、密實度高、隧道防滲效果好；（6）具有很強的抵抗戰(zhàn)爭破壞和抗自然災害的能力。8.1概述

四、主要施工工藝流程修建臨時干塢—預制管段—基槽浚挖、臨時支座設置—沉放與連接—基礎處理—回填覆蓋—內(nèi)部安裝于裝修—竣工。8.1概述

/v_show/id_XMjA0MTU4Mzg4.html施工過程示意視頻五、適用范圍因其埋深小、工期短、對地基承載力無特殊要求，特別適用于軟弱地層。與城市總體規(guī)劃要求的兩岸交通疏解方案相協(xié)調(diào)；具有較為合適的河海航道、水文及河床條件。施工條件是否滿足要求。8.1概述

六、技術(shù)發(fā)展簡介最早起源于英國倫敦泰晤士河（1810）1894建成美國波士頓第一條城市排水隧道；1910底特律水底鐵路隧道的建成，標志沉管法修建水底隧道技術(shù)的成熟；加拿大、美國、日本國內(nèi)：1972年香港修建第一條跨港沉管隧道；1984臺灣高雄海底隧道；1994年珠江沉管隧道；96年寧波甬江沉管隧道。21世紀，常洪、杭州灣、上海外環(huán)沉管隧道相繼建成。8.1概述

8.2管段制作一、干塢干塢是塢底低于于水面的水池池式建筑物，，是修建矩形形沉管隧道的必必需場所。通通常是在遂址址附近開挖一一塊低洼場地用于預制制隧道管段，，屬于臨時工工程。1.干塢形式固定干塢（3千萬-4千萬）：洼地地，船廠的船船臺移動干塢：半半潛駁（大型型輪船）2、干塢位置遂址設計軸線線上，僅一個個工程使用；；隧道設計軸線線之外，有利利于多個工程程同時使用固定干塢選擇擇原則：離遂址較近，，附近航道具具備浮運條件件，以便管節(jié)浮運和縮縮短運距；附近應有可浮浮存若干節(jié)預預制好的管節(jié)節(jié)的水域；地質(zhì)條件，場場地土具備一一定的承載能能力；交通運輸方便便，有良好的的外部輸運條條件；征地拆遷費用用低，可重復復利用。8.2管段制作8.2管段制作3、干塢規(guī)模大型干塢；小小型干塢干塢的平面形形狀干塢的深度4、構(gòu)造邊坡，塢底，，塢首干舷：管節(jié)浮浮起時露出水水面的高度。。二、管段制作作管段制作對混混凝土要求很很嚴格，要保保證干舷（10-15cm），和抗浮安全系系數(shù)以及防水水要求。1.鋼筋混凝土矩矩形管段制作作與一般土建鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)基本相同同，應注意：：混凝土的防水水性及抗?jié)B性性要求高；混凝土的重度度控制嚴格；；均質(zhì)性要求；；施工縫及變形形縫的處理要要慎重。8.2管段制作2.管段的水密性性控制（1）外防水（剛剛性、柔性））；（2）結(jié)構(gòu)自身防防水；（3）接縫防水。。3.封墻管段在浮運前前，在兩端離離端面50-100cm處，設封墻，，以便使管段段能在水中浮浮起。材料可可用木材、鋼材材或鋼筋混凝凝土。封墻上上需設排水閥閥、進氣閥及出出入人孔。8.2管段制作4.壓載設施水箱的容量取取決于管段干干舷的大小、、下沉力的大小、管段基基礎處理時抗抗浮所需的壓壓重。5.檢漏與干舷調(diào)調(diào)整一般在干塢灌灌水之前，先先往壓載水箱箱里灌壓載水，然后向干干塢灌水，24-48小時后，進入入管段內(nèi)對管壁進行檢檢漏，如有滲滲漏及時修補補；同時進行行干舷調(diào)整，通過過調(diào)整壓載水水的重量，使使干舷達到設設計要求。8.2管段制作8.3管段的沉放與與連接一、基槽浚挖挖基槽橫斷面設設計，主要由由底寬、深度度和邊坡坡度度。底寬一般比管段底底寬4-10m，邊坡穩(wěn)定性性與土層物理理力學性質(zhì)相關(guān)?？v斷面：形狀狀基本上與沉沉管段的隧道道縱斷面一致致?？Ｍ诜绞剑阂灰话惴謱?，分分段進行?？Ｍ谠O備：鏈鏈斗式挖泥船船、絞吸式挖挖泥船、抓斗斗挖泥船等。。二、管段沉放放與連接管段出塢預制完備，安安裝了全部浮浮運、沉放、、水下對接的的附屬設備后，向干干塢內(nèi)灌水使使預制管段逐逐漸浮起，到到干塢內(nèi)外水位平衡為為止，打開塢塢門或破塢堤堤，由布置在在塢定的絞車將管段逐逐節(jié)牽引出塢塢。管段浮運：將管段從干塢塢托運到沉放放位置的過程程叫浮運?？刹捎猛陷喭贤线\或岸上絞絞車托運。托托運到沉放位位置后，要轉(zhuǎn)向或平移移，對準隧道道中線待沉。。管段就位管段沉放：吊吊沉法、拉沉沉法8.3管段的沉放與與連接吊沉法又分為為：（1）起重船吊沉沉法用2-4艘1000-2000KN起重船，提著著預埋在管段段上的3-4個吊點，逐漸將將管段沉放至至基槽中的規(guī)規(guī)定位置。多多用于鋼殼型、規(guī)模較較小隧道。（2）浮箱吊沉法法4只1000-1500KN的方形浮箱。。位于管段頂頂板上方，分分前后2組，每組以鋼鋼桁架聯(lián)系，，并以四根錨錨索定位，管管段本身另用6根錨索定位，，浮箱通過吊吊索和管段起起吊點連在一一起。起吊提升升機和浮箱定定位提升機均均安放在浮箱箱頂部，吊索起吊力要要作用在各浮浮箱中心。適適用小型沉管管。改裝后，用前前后2只大浮箱，適適用于大型沉沉管，目前應應用廣泛。8.3管段的沉放與與連接（3）四駁扛吊法法4艘方駁，左右右兩艘之間架架設型鋼或鋼鋼板梁組成的“扛棒””，來承受吊吊索的吊力。。前后兩組方方駁可用鋼桁架聯(lián)聯(lián)系，構(gòu)成一一個船組。駁駁船組及管段段分別用錨索定定位。由于四四艘方駁承擔擔下沉力，每每艘只需要1000-2000KN的小方駁就足足夠了。（4）雙駁扛吊法法8.3管段的沉放與與連接（5）騎吊法將管段插入水水上作業(yè)平臺臺下，使平臺臺“騎”在管管段上，將其慢慢慢吊放下沉沉。水上作業(yè)業(yè)平臺實際上上是個矩形鋼浮浮箱。目前最常用的的是浮箱吊沉沉法和雙駁扛扛吊法；最主要的大型工工具，四艘方方型浮箱或小小型方駁，噸噸位1000-1500KN。主要起重設備備是6-14臺定位卷揚機和3-4臺起吊卷揚機機。8.3管段的沉放與與連接管段下沉初次下沉：先灌注壓載水水至沉力達到到規(guī)定值的50%，進行位置校正，，然后再注水水使下沉力達達到設計值的的100%，下沉速度：400-500mm/min，直到離管底底設計高程4-5m為止?？繑n下沉：先將管段向前前一節(jié)已沉管管段的方向平平移，至距2m左右處，將管管段下沉到管管底設計高程程0.5-1m左右，并校正管管位。著地下沉：將管段前移至至前節(jié)已沉管管段約500mm處，校正后開始著著地下沉。最最后1m的下沉，速度度要放慢，并并隨沉隨隨測。。8.3管段的的沉放放與連連接三、管管段連連接1.水力壓壓接法法（水水下連連接））基本原原理：：利用用作用用在管管段后后端的的端面面上的的巨大大壓力力，使安裝裝在管管段前前端端端面周周邊上上的一一圈橡橡膠墊墊環(huán)發(fā)發(fā)生壓壓縮變變形，構(gòu)構(gòu)成一一個水水密性性良好好，且且相當當可靠靠的管管段接接頭。。水力壓壓接接接頭膠膠墊主要工工序：：對位位，拉拉合，，壓接接、拆拆除端端封墻墻。2.管段的的內(nèi)部部連接接（永永久性性連接接）管段接接頭：：剛性性，柔柔性最常用用的““先柔柔后剛剛”8.3管段的的沉放放與連連接8.4基礎處處理及及回填填基礎處處理一、先先鋪法法也叫刮刮鋪法法，分分為刮刮砂法法和刮刮石法法?；竟すば颍海涸诳？Ｍ跍喜鄄蹠r，，向下下超挖挖600-800mm；在槽槽底兩兩端打打兩排排短樁，安安設導導軌以以控制制高程程向溝底底投放放鋪墊墊材料料，粗粗砂或或碎石，，鋪墊墊寬度度比沉沉管底底加寬寬1.5-2.0m，長度度取一一節(jié)管管節(jié)的長度度。安導軌軌所規(guī)規(guī)定的的厚度度，高高程以以及坡坡度，，用鋼鋼犁或或刮平平機刮平平。為為使沉沉管底底面和和墊層層密貼貼，可可在沉沉沒完完畢后后，加一““壓密密”工工序。。8.4基礎處處理及及回填填二、后后填法法先將管管段沉沉沒在在溝槽槽底的的臨時時支座座上，，隨后補補填墊墊實，，包括括噴砂砂法、、灌砂砂法、、灌囊法、、壓砂砂法、、壓漿漿法等等。回填：：