地下工程施工沉管隧道施工PPT学习教案

1、会计学1地下工程施工沉管隧道施工地下工程施工沉管隧道施工成的隧道。成的隧道。第1页/共66页途选择，适应较宽断面形式；途选择，适应较宽断面形式；n5.沉管的沉放，可在沉管的沉放，可在13日内完日内完成，对航运的限制较小；成，对航运的限制较小；n6.不需要压缩空气作业，在相当不需要压缩空气作业，在相当水深的条件下，能安全施工；水深的条件下，能安全施工；n7.采用预制方式施工，效率高，采用预制方式施工，效率高，工期短。工期短。第2页/共66页第3页/共66页钢壳方式与干船坞方式的比较钢壳方式与干船坞方式的比较 项项 目目钢壳方式钢壳方式干船坞方式干船坞方式用用 途途双车道公路，单线铁道，下水管双车

2、道公路，单线铁道，下水管等管段宽宽在等管段宽宽在10m10m以内的以内的多车道宽度大的公路多车道宽度大的公路( (铁道，人行道铁道，人行道并置的情况也包括在内并置的情况也包括在内) )断断 面面 形形 状状圆形，外廓为变态八角形的圆形，外廓为变态八角形的矩形矩形材材 料料钢壳及钢筋混凝土钢壳及钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土管段制造地点管段制造地点船台等船台等临时干船坞临时干船坞防防 水水 方方 法法钢壳钢壳防水层防水层 钢板钢板(6(68mm)8mm)，沥青，橡胶，沥青，橡胶等等基基 础础 处处 理理一般整平机敷设砂砾一般整平机敷设砂砾要设临时承台，填充砂或砂浆要设临时承台，填充砂或砂浆水水

3、中中 接接 合合水中混凝土或橡胶密封垫水压连水中混凝土或橡胶密封垫水压连接接橡胶密封垫水压连接橡胶密封垫水压连接浮浮 运运 沉沉 放放干舷高度干舷高度303050cm50cm，拖航；水上，拖航；水上向管段投入砂和混凝土，沉放向管段投入砂和混凝土，沉放干舷高度干舷高度10cm10cm左右，拖航；用管段左右，拖航；用管段内的水平衡方法沉放内的水平衡方法沉放第4页/共66页第5页/共66页 圆形断面沉管隧道圆形断面沉管隧道 第6页/共66页矩形断面沉管隧道矩形断面沉管隧道第7页/共66页大规模地降低地下水。大规模地降低地下水。n对开挖材料的处理：对开挖材料的处理：施工总是大施工总是大量的挖泥作业，一

4、般需要大型的量的挖泥作业，一般需要大型的干燥坑道作引道结构。在工程中干燥坑道作引道结构。在工程中一直重复使用挖泥和开挖材料时，一直重复使用挖泥和开挖材料时，需要处理大量材料。需要处理大量材料。n沉管隧道的修建应考虑到土地利沉管隧道的修建应考虑到土地利用和水上通航的问题，尽量少占用和水上通航的问题，尽量少占用土地和在施工过程中最小的妨用土地和在施工过程中最小的妨碍水上交通。碍水上交通。第8页/共66页结构上的得失、运营的利弊等，对两种方结构上的得失、运营的利弊等，对两种方式进行比较。式进行比较。第9页/共66页沉管隧道与平面桥的比较沉管隧道与平面桥的比较第10页/共66页沉管隧道与高架桥的比较沉

5、管隧道与高架桥的比较第11页/共66页第12页/共66页 沉管隧道与盾构隧道埋深的比较沉管隧道与盾构隧道埋深的比较第13页/共66页路隧道、铁路隧道，除满足建筑限界的要路隧道、铁路隧道，除满足建筑限界的要求外，还要配置管理通道、通风道、照明、求外，还要配置管理通道、通风道、照明、标志信号、排水设施等，选择构造上、空标志信号、排水设施等，选择构造上、空间利用上、力学上都有利的横断面形状。间利用上、力学上都有利的横断面形状。第14页/共66页第15页/共66页第16页/共66页第17页/共66页并不那么多的缘故。因此，并不那么多的缘故。因此，在修建沉管隧道时要参考桥在修建沉管隧道时要参考桥梁技术规

6、范，但要根据沉管梁技术规范，但要根据沉管隧道的特点来进行设计。隧道的特点来进行设计。n特点是：特点是：结构重量和浮力的结构重量和浮力的平衡；具有水密性构造；施平衡；具有水密性构造；施工用的临时隔壁及水中接合工用的临时隔壁及水中接合构造等。因沉管隧道埋深浅，构造等。因沉管隧道埋深浅，应特别注意抗震性的设计。应特别注意抗震性的设计。第18页/共66页第19页/共66页道路等级 车道数施工地点 建筑限界道路宽度的确定调查之一 实现的可能性 工费进度的概略比较能否利用沉管法的特点沉管法的可能性变更其它方法（桥梁、盾构、明挖等）线形的决定概略净空高度的决定最终决定事项 管段数 通风的必要性 服务道路的必

7、要性 航道条件 规划水深概略决定事项 通风道的面积 服务道路的种类和面积 纵横断面 平面线形 隧道长度（沉埋段长度） 引到段的利用规划 隧道埋深干船坞方式钢壳方式工费工期的比较调查之二建立框架计划最终决定事项 纵断坡度 规划高度 设计规格 通风道面积 服务道路宽度概略决定事项 管段外形（宽 长 高 直曲线）壁厚和浮力的关系 埋深（一般段 护岸段） 防水的种类和保护层重量的决定 管段的划分方法概略设计型式 断面的决定 概略计算通风方式的决定和必要面积的计算，管段的大小施工法工费的比较浮力和自重应力工费等的比较承载力计算纵向计算 详细决定事项通风方式计算方法、风速、通风道断面积道路构成（宽、富裕宽

8、、标志）服务道路的构成和宽度上浮安全系数管段的大小管段的制作方法船坞的地基承载力沉埋段的基础形式牵引方式沉放地点的承载力 压密下沉 沉放方法调查之三应力计算 地质条件 荷载条件 船坞内 设计荷载 单位容重 牵引时 沉放时 荷载组合 ，容许应力增值 容许应力 混凝土 钢材 钢筋 保护层 间隔 最大直径 配筋 接头方法 钢筋长 混凝土灌注施工法 浮力计算 牵引方法的决定 沉放方法的决定 沉放顺序的决定 上浮安全系数的决定 海水比重的决定 混凝土比重的决定 施工精度的决定设计规格的决定断面的决定轴向力的研究干船坞的设计类型的决定钢壳的设计牵引设备的设计沉放设备的设计接头的设计 一般施工接头横向施工缝

9、 止水部 节段间 竖井和节段间水中接合方法和类型、材质附属设备的设计防水 顶面 侧壁 底板护岸线的处理决定事项 地质条件 地震条件 接头方法 构造 轴向的计算方法 管段和竖井是否一体 管段的基础 沉埋段的承载力 各管段间的构造干船坞的设计施工方法的研究设计完成牵引沉放方法的研究机材的研究和配置第20页/共66页第21页/共66页n（8）其它荷载）其它荷载n船舶沉没、投锚、走锚的影响；沉船荷载船舶沉没、投锚、走锚的影响；沉船荷载（丹麦沉管隧道规定是（丹麦沉管隧道规定是100kPa力作用在力作用在250m2的面积上）；隧道火灾的影响；爆发的面积上）；隧道火灾的影响；爆发荷载荷载(瓦斯管设置时瓦斯管

10、设置时)等。等。第22页/共66页沉管隧道的荷载沉管隧道的荷载第23页/共66页第24页/共66页荷载组合与容许应力的增幅荷载组合与容许应力的增幅 荷载组合荷载组合容许应力容许应力增幅增幅备注备注自重自重+ +水压水压(HHWL)+(HHWL)+土压土压+ +不均匀下不均匀下沉沉+ +活荷载活荷载0%0%自重自重+ +水压水压( (异常高潮位异常高潮位)+)+土压土压+ +不不均匀下沉均匀下沉+ +活荷载活荷载+50%+50%未来可能发未来可能发生高潮位生高潮位自重自重+ +水压水压(HHWL)+(HHWL)+土压土压+ +不均匀下不均匀下沉沉+ +活荷载活荷载+ +地震影响地震影响+50%+

11、50%自重自重+ +水压水压(HHWL)+(HHWL)+土压土压+ +不均匀下不均匀下沉沉+ +活荷载活荷载+ +温度变化温度变化+15%+15%第25页/共66页第26页/共66页和混凝土的组合构件来设计，目和混凝土的组合构件来设计，目前正在研究和试验。前正在研究和试验。n钢壳断面，一般决定于混凝土灌钢壳断面，一般决定于混凝土灌筑时的应力。随着混凝土的灌筑，筑时的应力。随着混凝土的灌筑，吃水深度增加，水压增大吃水深度增加，水压增大,设计断设计断面也应随之变化。因此，应对每面也应随之变化。因此，应对每一施工阶段的混凝土重量和水压一施工阶段的混凝土重量和水压进行应力计算，而后按最危险状进行应力计

12、算，而后按最危险状态，决定钢壳断面。态，决定钢壳断面。第27页/共66页要按使断面力最小的原则决定。要按使断面力最小的原则决定。第28页/共66页第29页/共66页第30页/共66页第31页/共66页第32页/共66页连续构造接头连续构造接头第33页/共66页制的位移，制的位移，要根据止要根据止水性及交水性及交通功能等，通功能等，规定出容规定出容许的位移许的位移值，使接值，使接头的位移头的位移在容许范在容许范围之内。围之内。柔性接头构造柔性接头构造第34页/共66页第35页/共66页橡胶止水带形状橡胶止水带形状第36页/共66页 新型橡胶止水带新型橡胶止水带第37页/共66页二次止水带二次止水

13、带第38页/共66页止水板，而后排出内部的水，使止水板水止水板，而后排出内部的水，使止水板水压压接。此法与水深关系不大，是比较合压压接。此法与水深关系不大，是比较合理的方法。理的方法。第39页/共66页最后接头的各种方式最后接头的各种方式第40页/共66页第41页/共66页 基础形式基础形式第42页/共66页独立支持形式独立支持形式的基础的基础第43页/共66页 巴黎地铁巴黎地铁基础基础形式形式第44页/共66页用于排水设施、电气设施、附属设施等的用于排水设施、电气设施、附属设施等的收容空间。收容空间。n竖井设计主要任务是确保其稳定性。竖井竖井设计主要任务是确保其稳定性。竖井的稳定，一般说是由

14、完成后的地震时及施的稳定，一般说是由完成后的地震时及施工时的稳定性所支配的。工时的稳定性所支配的。第45页/共66页公路隧道竖井实例公路隧道竖井实例第46页/共66页第47页/共66页 沉管隧道的施工流程沉管隧道的施工流程第48页/共66页的。的。n(2) 灌筑作业灌筑作业n钢壳方式的混凝土灌筑作业，包括配筋架、钢壳方式的混凝土灌筑作业，包括配筋架、模板、运入材料、灌筑混凝土等，直到完模板、运入材料、灌筑混凝土等，直到完成管段。成管段。第49页/共66页牵引，在装配码头处搭载各种牵引，在装配码头处搭载各种沉放设备并沉放的。沉放设备并沉放的。n第50页/共66页干船坞平面图干船坞平面图第51页/

15、共66页第52页/共66页东京港沟槽断面东京港沟槽断面第53页/共66页平，平，第54页/共66页n在临时支持管段向底部空隙充填的方式中，在临时支持管段向底部空隙充填的方式中，为临时支持管段，需设置临时承台。临时为临时支持管段，需设置临时承台。临时承台一般用混凝土块直接放在基础上，在承台一般用混凝土块直接放在基础上，在软弱地层时采用摩擦桩。软弱地层时采用摩擦桩。第55页/共66页用用1节（节（1节）的船只拖运。节）的船只拖运。第56页/共66页装配作业流程装配作业流程第57页/共66页手架手架SEP作业台的作业台的下方引进下方引进管段，用管段，用作业台的作业台的起重机支起重机支持管段，持管段，

16、加上沉放加上沉放荷载，使荷载，使之下沉。之下沉。固定脚手架固定脚手架(SEP)(SEP)方式方式第58页/共66页整、固整、固定都是定都是用设在用设在管段上管段上的测量的测量塔的起塔的起重机进重机进行的。行的。用海底用海底锚拴进锚拴进行水平行水平方向的方向的调整。调整。浮箱方式浮箱方式第59页/共66页此方式又此方式又称就位驳称就位驳船方式。船方式。该方式是该方式是把处于驳把处于驳船间的管船间的管段用加沉段用加沉放荷载的放荷载的方法，使方法，使之下沉。之下沉。双胴船方式双胴船方式第60页/共66页式式n此方式，此方式，先要在接先要在接头处修围头处修围堰，于其堰，于其中灌筑混中灌筑混凝土止水。凝土止水