《隧道与地下工程施工》课件-模块六 沉管法隧道施工技术-单元2-沉管法隧道施工4-管段浮运与沉放

《隧道与地下工程施工》模块六

沉管法隧道施工技术

单元2沉管法隧道施工4-管段浮运与沉放

《隧道工程施工》

管段浮运1管段沉放2本讲主要内容沉管法隧道施工01一、管段浮运

1．管段拖运出坞

管段在干坞内预制完成后，可向干坞内灌水，使管节逐渐浮起。在浮起过程中，利用在干坞四周预先为管段浮运布设的锚位，用地锚绳索固定在浮起的管段上，然后通过布置在干坞坞顶的绞车将管段逐节牵引出坞，以便下一批管段按期预制。岸上定锚绞车浮运管节沉管法隧道施工01一、管段浮运

2.

管段向隧址浮运

◆一般可采用拖轮拖运，或用岸上的绞车拖运管段，当拖运距离较长，水面较宽时，多采用拖轮拖运管段。

深中通道海底沉管隧道E26管节浮运前往隧址沉管法隧道施工01一、管段浮运

2.

管段向隧址浮运

◆驳船●本身无自航能力，需拖船或顶推船拖带的货船。其特点为设备简单、吃水浅、载货量大。●

驳船一般为非机动船，少数增设了推进装置的驳船称为机动驳船。机动驳船具有一定的自航能力。●

就是大船在锚地抛锚，各项手续齐备后，将大船货物卸到小船以便运往各客户的过程中，承载、分流大船货物的船只。沉管法隧道施工01一、管段浮运

3.

拖轮布置形式

(1)四船拖运●

一种形式是将两艘拖轮并排在管段的前面领拖，另两艘拖轮并排在管段的后面反拖，并制动转向，另一种形式是前一艘主拖轮作为领拖，管段两边各用一艘拖轮帮助轮，后面一艘拖轮进行反拖并制动管段转向。沉管法隧道施工01一、管段浮运

4.

岸上绞车拖运和拖轮顶推管段浮运●

当水面较窄时，可采用岸上设置绞车拖运。

例如：浙江宁波甬江水底沉管隧道，根据江面窄水流急，预制沉管浮运过江时，采用绞车拖运与拖轮顶推的方式浮运管段。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

1．沉放方法●

管段浮运就位后，需将管段沉放到水底基槽中与相邻管段对接●

沉管隧道管段的沉放方法归纳为两大类：沉吊法、拉沉法，采用沉吊法居多。●

吊沉法又分为：重船吊沉法、浮箱或浮筒吊沉法、自升式平台吊沉法和船组或浮箱组杠吊法。●

施工时须根据自然条件、航道条件、沉管本身的规模以及设备条件等，因地制宜地选用合适的沉放方法。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

1．沉放方法（1）起重船吊沉法●

亦称浮吊法。一般采用2～4艘起重能力为1000～2000kN的起重船提着管段顶板预埋吊环，吊环位置应能保证每个吊力的合力通过管段重心，同时逐渐给管段压载，使管段慢慢沉放到规定位置上。●

缺点：占用水面较宽，对航道交通干扰较大。港珠澳大桥沉管隧道起重船吊沉法沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

1．沉放方法（2）浮箱吊沉法●

通常在管段顶板上方采用4只浮力为1000～1500kN的方型浮箱，直接将管段吊起，4只浮箱分前后两组，每两只浮箱用钢桁架连接起来，并用4根锚索抛锚定位。起吊的卷扬机和浮箱定位卷扬机均安放在浮箱顶部。●

浮箱吊沉法的优点：减少水上作业，使管段对航道的影响减小；设备简单，水上作业简化，尤其适用于大型沉管。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

1．沉放方法(3)自升式平台吊沉法●自升式平台一般由4根柱脚与船体平台两部分组成。移位时靠船体浮移，就位后柱脚靠液压千斤顶下压至河床以下，平台沿柱脚升出水面，利用平台上的起吊设备吊起沉放管段。管段沉放施工完后落下平台到水面，利用平台船体的浮力拔出柱脚，浮运转移使用。●

适用情况：水深或流速较大的河流或海湾沉放管段，施工时不受洪水、潮水、波浪的影响，不需要锚锭，对航道干扰小。●缺点：设备费用较大。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

1．沉放方法(4)

船组杠吊法●

采用两副钢珩架梁或钢板梁形成的“杠棒”担在两组船体上组成的船组，完成管段吊沉作业。●

每组船体可用两组浮箱或两只铁驳船组成，将两组钢梁(杠棒)两头担在两只船体上，构成一个船组，再将先后两个船组用钢珩架连接起来形成一个整体船组。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

1．沉放方法(5)拉沉法●

不用浮吊、方驳、浮筒、浮箱等设备，不靠压载水取得下沉力；利用预先设置的水下桩墩，利用卷扬机，通过钢索将管段拉下水，沉设到指定位置。●

此法必须设置水底桩墩，费用较大，因此未得推广。只在荷兰的埃河隧道(1968年建成)和法国的马赛港隧道(1969年建成)中用过。●以上各种沉放方法中，最常用且最方便的方法是浮箱吊沉法和船组杠吊法。●一般顶宽在20m以上的大、中型管段多用浮箱沉法，而小型管段则采用船组杠吊法。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

3.

沉放作业(1)沉放前的准备●

在沉放开始前的1到2天，应完成沟槽清淤工作；●

在沉放开始前应事先和港务、港监等有关部门商定航道管理有关事项，并及早通知有关方面；●

同时，水上交通管制开始之后，需抓紧时间布置好封锁线标志，包括浮标、灯号、球号等。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

3.

沉放作业(2)

管段就位●

在管段浮运到距离规定沉放位置的纵向10～20m处时，挂好地锚，校正方向，使管段中线与隧道中线基本重合，误差不应大于10cm，管段纵坡调整到设计纵坡。定好位置后即可开始灌水压载，至消除管段全部浮力为止。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

3.

沉放作业（3）管段下沉●

管段下沉的全过程一般需要2～4h，因此应在潮位退到低潮、平潮之前1～2h开始下沉。●

开始下沉时，水流速度宜小于0.15m／s，如流速超过0.5m／s，就要另行采取措施，如加设水下锚碇，使管段安全就位。●

管段下沉作业，一般分为三个步骤进行，即初步下沉、靠拢下沉和着地下沉。沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

3.

沉放作业（3）管段下沉①初步下沉。先灌注压载水至下沉力达到规定值的50％，用缆索测力计测定。随即进行位置校正，待前后左右位置校正完毕后，再继续灌注压载水至下沉力达到规定值的100％，然后使管段按不大于30cm／min的速度下沉，直到管段底部离设计高程4～5m为止。下沉过程中要随时校正管段位置。②靠拢下沉。将管段按既设管段方向平移至前节管段2~2.5m处再将管段下沉到管段底部离设计高程0.5~1.0m处并再次校正管段位沉管法隧道施工01二、预制管段的沉放

3.沉放作业（3）管段下沉③

着地下沉。先将管段底降至距设计高程10~20cm处用超声波测定仪控制。再将管段继续前移至既设管段20~50cm处校正位置后即开始着地下沉。到最后10~20cm时,下沉速度要很慢并应随时校正管段位置