第八章 沉管法隧道施工

1、第8章沉管法隧道施工，8.1概述，8.2管段制作，8.3管段下沉和连接，8.4地基处理和回填，8.1概述，1。沉管隧道的基本概念：根据隧道的设计形状和尺寸，先在干船坞或隧道现场外的船坞上预制隧道段，两端用临时密封墙密封，然后安装托运、定位、下沉等设备，再安装。2.沉管1的基本结构。整体结构：由基槽、基础、管段和覆盖层组成，如图所示，位于河海底部，见8.1。2.沉管的基本结构。管段的截面结构，总结见8.1。(2)车道路面最低点标高较高，隧道总长较短，开挖土方量较小；(3)钢壳不用于防水，节省了大量钢材；(4)利用管段本身的防水性能，隧道内不漏水。缺点：(1)需要修建临时干船坞，征地、搬迁和建设成

2、本高；(2)制作管段时，混凝土施工要求严格，保证干舷和抗浮安全系数；(3)应采取额外的混凝土防水措施。8.1概述3。沉管法的优点(1)对地质和水文条件适应性强，施工方法简单；(2)工期短，对航运干扰小，施工质量易于保证；(3)项目成本低；(4)有利于多车道、大断面布局；(5)隧道接缝少，密实度高，防渗效果好；(六)抵御战争破坏和自然灾害的能力强。8.1概述，四。主要施工工艺流程：临时干船坞施工-管段预制-基槽开挖、临时支撑设置-下沉和连接-地基处理-回填和覆盖-内部安装和装修-竣工。8.1、概述、施工过程示意图、五、适用范围因其埋深小、工期短、对地基承载力无特殊要求，特别适用于软弱地层。与城市

3、总体规划要求的两岸交通救助方案相协调；具有适宜的河海通道、水文和河床条件。施工条件是否满足要求。8.1概述，六。技术发展简介起源于英国伦敦的泰晤士河(1810)。1894年，美国波士顿第一条城市排水隧道建成；1910年底特律水下铁路隧道的建成标志着沉管法水下隧道施工技术的成熟；加拿大、美国、日本：1972年，香港建成第一条海底沉管隧道；1984年台湾高雄海底隧道；1994年珠江沉管隧道；1996年宁波甬江沉管隧道。21世纪，长虹、杭州湾和上海外环沉管隧道相继建成。8.1概述，8.2管段制造，1。干船坞干船坞是船坞底部低于水面的池式建筑，是建造矩形沉管隧道的必要场所。通常，在隧道场地附近挖掘一个

4、低洼场地，用于隧道段的预制，这是一个临时项目。1.干船坞形式的固定干船坞(3000-4000万):洼地，船厂泊位移动干船坞：半潜驳(大型船)2。干船坞位于场地设计轴线上，仅用于一个项目；在隧道设计轴线之外，有利于多个项目同时使用。固定式干船坞的选择原则是：靠近隧道场地，附近航道有浮动条件，便于管道接头的浮动运输，缩短运输距离；附近应该有水域，几个预制管道接头可以漂浮；地质条件，场地土具有一定的承载力；交通便利，对外交通条件良好；土地征用和拆迁成本低，可以重复使用。8.2管段制造、8.2管段制造、3、干船坞规模的大型干船坞；小型干船坞平面形状干船坞深度4。结构坡度、码头底部和码头前沿干舷：1.钢

5、筋混凝土矩形管截面的制作与一般民用钢筋混凝土结构基本相同。应该注意的是，混凝土的防水性和抗渗性要求很高；混凝土的重量受到严格控制；同质性要求；施工缝和变形缝应小心处理。8.2管段制造，2。管段的水密性控制(1)外部防水(刚性和柔性)；(2)结构本身是防水的；(3)防水接缝。3.浮运前，应在距离端面50-100厘米的两端设置密封墙，使断面能浮在水中。材料可以是木材、钢材或钢筋混凝土。密封墙上应设置排水阀、进气阀和人孔。8.2管段制造，4。压载水舱的容量取决于管段的干舷尺寸、下沉力和管段基础处理期间抗浮所需的压力重量。5.检漏和干舷调整通常，在水注入干船坞之前，压载水被注入压载水箱，然后水被注入干

6、船坞。24-48小时后，检查管壁有无渗漏，如有渗漏及时修补；同时，调整干舷，通过调整压载水的重量，干舷可以满足设计要求。8.2管段制作，8.3管段下沉和连接，1。基槽疏浚横断面设计，主要包括基槽宽度、深度和坡度。底部宽度一般比管段底部宽4-10m，边坡稳定性与土层的物理力学性质有关。外形：形状与沉管段隧道外形基本一致。开挖方法：一般分层分段进行。疏浚设备：链斗式挖泥船、绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船等。二是管段下沉和连接管段出坞预制完成。安装好所有漂浮、下沉和水下对接的辅助设备后，将水倒入干船坞，使预制管段逐渐漂浮。待干船坞内外水位平衡后，打开坞门或打开坞堤，安装在船坞内的绞车会将管段一个接一个拉

7、出船坞。管段浮运：将管段从干船坞运输到下沉位置的过程称为浮运。可由拖轮牵引，也可由陆上绞车托运。交付下沉位置后，转向或平移，对准隧道中心线下沉。管段就位后，管段下沉：吊沉法、拉沉法、8.3管段下沉和连接，吊沉法又进一步分为：(1)吊船吊沉法采用2-4艘1000-2000千牛顿的吊船，吊3-4个吊点嵌在管段内，将管段逐渐下沉到基槽内的指定位置。它们主要用于小型钢壳隧道。(2) 4个1000-1500千牛顿的方形浮箱用浮箱吊装下沉。位于管段顶部上方，分为两组：前部和后部。每组用钢桁架连接，用四根锚索定位。管段本身由六根锚索定位。浮筒通过吊索与管段的吊点相连。提升绞车和浮箱定位绞车都放置在浮箱的顶部

8、，吊索的提升力应作用在每个浮箱的中心。适用于小型浸入管。改造后，采用了两个大型浮箱，适用于大型沉管，目前应用广泛。8.3、管段的下沉和连接，(3)四驳船搬运和吊装方法四方驳船，由型钢或钢板梁组成的“搬运杆”架设在左右船之间，承受吊索的吊装力。方形驳船的前后组可以用钢桁架连接成一个船组。驳船组和管段分别用锚索定位。由于四艘方形驳船承受下沉力，每艘只需要1000-2000千牛顿的小驳船。(4)双驳提升法，8.3管段下沉连接；(5)骑提法，将管段插入海上作业平台下，使平台“骑”在管段上，慢慢将其吊下下沉。海上平台登陆下沉：将管段向前移动至上一段沉管段约500mm，校正后开始登陆下沉。在下沉的最后一米

9、，速度应该减慢，并随着下沉而测量。8.3管段的沉降和连接，3。管段的连接，1。液压接头(水下连接)的基本原理：安装在管段前端面外围的一圈橡胶密封圈，由于作用在管段后端面的巨大压力而压缩变形，从而形成一个水密性和可靠性好的管段接头。液压接头橡胶垫的主要工序：找正、牵引、压接和拆除端密封壁。2.管段内部连接(永久连接)管段接头：“先柔性后刚性”是最常用的刚性和柔性方法，8.3管段的沉降和连接，8.4地基处理和回填，1。地基处理，先铺法也叫刮法，它分为刮砂法和刮石法。基本工序：挖沟时，向下挖600-800毫米；槽底两端应铺设两排短桩，并安装导轨控制标高。摊铺材料、粗砂或砾石应放入槽底。垫层宽度应比沉管底部宽1.5-2.0m，长度应为一个管接头的长度。导轨的厚度、标高和坡度应使用钢犁或校平机进行校平。为了使沉管的底面与垫层紧密贴合，下沉后可增加“压实”工序。8.4地基处理和回填；2.后填法：先将管段