沉管法
沉管法施工工艺

沉管法施工工艺沉管法施工工艺一、前期准备工作1.工程概述本工程采用沉管法进行施工,以完成XXX工程的建设。
沉管法是一种常用的地下管道施工技术,通过将管道预制好的沉管或者箱涵,沉入水下的方法,实现管道的铺设。
2.方案设计根据工程要求,进行沉管法施工的方案设计,包括沉管的尺寸、数量、材料等。
设计应考虑施工安全、技术可行性、经济效益等因素。
3.现场勘察在施工前进行现场勘察,包括地形、地质、水文等情况的调查,以确定施工方案的可行性和安全性。
4.施工准备根据方案设计和现场勘察结果,进行施工准备工作,包括土方开挖、设备调配、材料准备等。
二、施工工艺1.沉管制作根据方案设计的要求,进行沉管的制作工作。
制作过程应符合相关标准和规范,确保沉管的质量。
2.水下开挖先在水下开挖出沉管放置的基底,保证沉管的稳定性。
开挖过程中要确保施工人员的安全,并注意与周边环境的协调。
3.沉管下沉将制作好的沉管运输到施工现场,通过浮筒、浮箱等辅助装置将沉管下沉到预定位置。
在下沉过程中,要进行定位、调整等控制操作,确保沉管的准确放置。
4.回填沉管下沉完成后,进行回填工作,即将开挖的土方回填到沉管周围,保证沉管的稳定性和密封性。
回填过程中要注意施工层次、安全防护等措施。
5.连接与验收沉管的连接工作是施工的关键环节,需要进行精确操作和严格验收。
连接完成后,进行相关检查和测试,确保连接的质量和密封性。
6.二次回填与修复沉管连接完成后,再进行二次回填和修复工作,包括道路、地面的修复,铺设管道保护层等。
三、施工安全与质量控制1.安全措施在沉管法施工中,要严格执行相关安全规定和措施,保护施工人员的人身安全。
施工现场应设置警示标志、防护设施等。
2.质量控制沉管法施工中,要进行质量控制,包括材料的检验、沉管制作的验收、连接质量的检查等,确保施工的质量符合要求。
附件:本所涉及附件如下:1. 沉管法施工方案设计图纸2. 沉管制作工艺流程图3. 水下开挖施工现场照片4. 沉管下沉过程视频记录5. 沉管连接验收报告法律名词及注释:1. 沉管法:是一种地下管道施工技术,通过将管道预制好的沉管或者箱涵,沉入水下的方法,实现管道的铺设。
7第七章-沉管法施工精讲

第七章 沉管法施工
第一节 沉管法施工技术流程
一. 沉管法施工流程
4. 管段结构外形 ① 圆形管段(船台型管段)
内轮廓为圆形,外轮 廓有圆形、八角形和 花篮形。 ② 矩形管段【最常用】 一般在临时船坞制作, 可容纳4~8车道。
第七章 沉管法施工
第一节 沉管法施工技术流程
一. 沉管法施工流程
4. 管段结构外形
2. 经检验合格后浮起的管段,还要在干坞中检查四边干舷 是否合乎规定,是否有侧倾现象。如有上述现象,可用 调整压载的办法来纠正。在一次制作多节管段的大型干 坞中,经检漏与调整好干舷的管段应再次注水压载沉置 坞底,待使用时再逐一浮升,拖运出坞。
第七章 沉管法施工
第二节 干坞修筑与管段预制
广州生物岛——大学城沉管隧道管段预制
第四节 管段浮运与沉放
二. 管段沉放
1. 沉放方法(吊沉法与拉沉法) 吊沉法使用最多,分为起重船吊沉法,浮箱吊沉法,自 升式平台吊沉法和船组杠沉法。
① 起重船吊沉法(浮吊法)
浮吊法一般用2~4艘起重 能力为1000~2000kN的 起重船提着管段顶板预先 埋设的吊点,同时逐渐压 载,使管段慢慢沉放到规 定的位置上。
第七章 沉管法施工
第一节 沉管法施工技术流程
二. 沉管法优缺点
1. 优点 ① 对地质水文条件适应能力强(施工较简单、地基荷载较小) ② 可浅埋,与两岸道路衔接容易(无需长引道,线形较好) ③ 防水性能好(接头少漏水几率降低,水力压接滴水不漏) ④ 施工工期短(管段预制与基槽开挖平行,浮运沉放较快) ⑤ 造价低(水下挖土与管段制作成本较低,短于盾构隧道) ⑥ 施工条件好(水下作业极少) ⑦ 可做成大断面多车道结构(盾构隧道一般为两车道) 2. 缺点 ① 管段制作砼工艺要求严格,需保证干舷与抗浮系数; ② 车道较多时,需增加沉管隧道高度。导致压载混凝土量、
沉管法的适用条件

沉管法的适用条件1. 沉管法适用的条件之一就是水域得足够宽敞呀!就像建房子得有足够大的地基一样,你想想,如果水域很狭窄,那怎么能施展得开呢?比如说港珠澳大桥的建设,那片海域多宽阔呀,就特别适合用沉管法。
2. 地质条件也很重要呢!要是地质太复杂、不稳定,那可不行!这就好比走路得选平坦的路,不然容易摔跤呀。
像一些海底地质相对稳定的地方,就很适合用沉管法呢,比如某些海湾。
3. 水流情况也得考虑呀!水流太急的话,那沉管能放得稳吗?这就跟在湍急的河流里划船一样难呀。
像一些水流相对平缓的区域,沉管法就很好用,就像在平静的湖泊里作业。
4. 工程规模也有影响哦!小工程可能就没必要大动干戈用沉管法啦,就像杀鸡焉用牛刀呀。
但像大型的海底隧道工程,那沉管法可就派上大用场了,比如连接两个大城市的海底通道。
5. 沉管的运输和安装难度也得考虑呀!要是运输都困难重重,那还怎么用呢?这就像要把一个大物件搬到一个很难到达的地方一样。
像有便利运输条件的地方,用沉管法就合适多了。
6. 对精度要求高的项目也适合沉管法呀!就好比做精细的手工活,得特别仔细。
像一些对对接精度要求很高的水下工程,沉管法就能很好地发挥作用,比如海底的精密设施连接。
7. 还有施工环境也得注意呀!如果环境太恶劣,那工人作业多艰难呀。
但要是在相对较好的施工环境下,沉管法就能顺利开展啦,就像在舒适的环境里工作效率更高一样。
8. 资金方面也得有保障呀!沉管法可不是个小开销的方法呢。
这就好像你要装修房子,得有足够的预算呀。
有足够资金支持的项目,用沉管法就没那么大压力啦。
9. 时间要求也得考虑呢!如果时间很紧张,那沉管法可能就不太合适了,毕竟它也需要一定时间来实施呀。
但要是时间相对宽裕,那沉管法就可以好好计划实施啦,就像你有足够时间准备一场重要考试。
10. 技术水平也得跟上呀!没有足够的技术能力,怎么能驾驭沉管法呢?这就像开飞机得有高超的驾驶技术一样。
技术成熟的团队用沉管法,那肯定更得心应手啦。
沉管法施工工艺

沉管法施工工艺一、引言沉管法是一种常用的施工工艺,用于在水下敷设管道。
在这种工艺中,管道事先制成并将其沉放在水下的预定位置,然后通过控制浮力和沉放速度,使管道下沉到指定位置。
本文将详细介绍沉管法施工工艺。
二、沉管法施工的基本流程沉管法施工一般分为以下几个基本步骤:2.1 准备工作在施工之前,需要进行充分的准备工作,包括方案研究、材料准备、施工设计等。
2.2 管道制作与安装在制作管道时,需要根据设计要求进行定型和预制。
制作完成后,需要进行管道的安装,包括在水下的沉放和与其他管道的连接。
2.3 水下控制与定位在管道沉放过程中,需要通过控制浮力和沉放速度,确保管道能够准确地下沉到预定位置。
水下控制与定位是沉管法施工中的关键环节。
2.4 固定与密封在管道下沉到预定位置后,需要对其进行固定与密封。
固定主要通过沉管法施工所需的蓝顶、顶板等钢结构进行。
密封工作则是为了保证管道的完整性和防止水的渗漏。
2.5 最终验收与测试在施工完成后,需要进行最终验收与测试。
验收主要是对管道的质量进行检查,测试则是为了验证管道的工作性能和安全性。
三、沉管法施工的优点和局限性沉管法施工相比其他敷设管道的方法,具有许多优点,但也存在一些局限性。
3.1 优点•施工周期短:沉管法施工相对快速,能够在较短时间内完成管道的敷设。
•施工成本低:相比其他敷设方法,沉管法施工的成本相对较低。
•施工质量高:沉管法施工能够保证管道的质量和稳定性。
•适用性广:沉管法施工适用于不同类型和规模的管道敷设。
3.2 局限性•地质条件限制:某些地质条件可能不适合沉管法施工,例如软弱土层和岩石地层。
•限制施工场地选择:沉管法施工需要有足够的施工场地,场地选择受到一定限制。
•难以调整管道位置:一旦管道下沉,调整位置将会非常困难。
四、沉管法施工中的注意事项在进行沉管法施工时,需要注意以下几个方面:4.1 安全措施施工过程中需要严格遵守安全规范,确保工人的安全。
施工区域需要进行标识,并采取必要的安全措施,如安装防护栏杆和使用安全绳索。
简述沉管法的施工工艺

简述沉管法的施工工艺一、引言沉管法是一种常用的海底隧道施工方法,它通过将预制的隧道管段沉入海底,然后逐个连接起来形成隧道。
沉管法施工工艺相对简单,同时能够有效地减少对海洋环境的影响,因此在海底隧道建设中得到广泛应用。
二、前期准备在进行沉管法施工之前,需要进行充分的前期准备工作。
首先需要进行地质勘探和设计,确定隧道的位置、长度、深度等参数。
其次需要进行现场勘测和测量,确定沉管的精确位置和方向。
最后还需要制定完善的施工方案和安全管理计划。
三、制作沉管在沉管法施工中,首先需要制作预制沉管。
预制沉管可以采用钢筋混凝土或钢材等材料制成,在生产过程中需要严格按照设计要求进行加固和防腐处理。
四、运输和安装将预制好的沉管运输至现场后,在海上进行安装。
首先需要将船舶靠近待安装位置,并使用起重机将沉管吊起并放入水中。
然后使用拖船将沉管缓慢拖向目标位置,同时通过水下设备控制沉管的姿态和深度。
五、沉入海底当沉管到达目标位置后,需要将其沉入海底。
这一过程需要使用水泥和砂浆等材料填充管道内部,同时使用船舶和起重机控制沉管的下降速度和姿态。
当沉管完全沉入海底后,需要进行固定并进行防水处理。
六、连接隧道段在所有的预制沉管都安装完成后,需要逐个连接起来形成完整的隧道。
这一过程需要使用特殊的连接器将相邻的两个沉管连接起来,并进行密封处理。
在连接完成后还需要进行测试和检查,确保隧道的完整性和安全性。
七、施工中的安全管理在进行沉管法施工时,安全管理非常重要。
首先需要对施工现场进行严格管理,确保所有人员都遵守安全规定并佩戴必要的安全装备。
其次需要对设备和材料进行严格检查,并对不符合要求的设备和材料及时更换或修理。
最后还需要定期进行安全教育和培训,提高施工人员的安全意识和技能水平。
八、总结通过以上的简述,我们可以看出沉管法施工工艺相对简单,但需要进行充分的前期准备和严格的安全管理。
在实际施工中,需要根据具体情况制定合理的施工方案,并采取有效措施确保隧道的质量和安全。
沉管法

•沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。
沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场,并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内,以此方法修建的水下隧道。
•1管段长度的发展。
从沉管隧道发展进程来看,目前沉管隧道的设计施工,正向大型化方向发展。
沉埋管段的长度已经从四十年代的60多米发展到200多米。
为适应城市交通的发展,隧道的车道数已由最初的双车道发展到目前城市隧道通用的六车道,甚至八车道。
2水力压接法的发展。
在60年代以前,沉管管段之间的联结都是待管段沉放完毕后,再浇注水下混凝土。
这种方法不光工艺复杂、施工难度大,而且每当隧道发生变形后,立即开裂、漏水。
在隧道运营时不得不反复进行堵漏。
50年代末,在加拿大的迪亚斯岛隧道工程的设计与施工中,丹麦工程师利用水的压力开发了一种巧妙的水力压接法。
此法工艺简单,基本上不用水下作业,而且又能适应骄傲大的沉陷变形和不漏水。
3基础处理方法的发展。
沉管隧道的基础处理,早期采用先铺法,在沉管沉放之前用刮砂法或刮石法将基槽底整平。
此法费工费时,整平度也不高,难以适应隧道宽度的不断增加。
于是出现了名为后填法的基础处理,即先将管段沉放好,再设法将管段与基槽之间的空隙填实。
后填法本身也从灌砂法、喷砂法、灌囊法发展到压浆法和压砂法•1对地质条件的适应性强•2隧道的覆盖层薄•3隧道断面利用率高•4防水可靠度高•5施工周期短•6工程造价合理图1:用于制作管段的场地,临时性工程●坞址:位于隧道设计轴线上,只仅一个工程使用位于隧道设计轴线外,有利于多个工程使用●规模:大型,一次完成所有管段制作小型,分项完成所有管段制作●坞底:应进行地基处理,铺200~300mm厚混凝土或钢筋混凝土●坞门:大型干坞可用土或钢板桩围堰作坞首,不设坞门中小型干坞,因多次使用,要设坞门(浮箱式)2:多为钢筋混凝土管段。
在干坞中预制。
●图每节管段多为80m~150m,多为100m左右,最长达268m●断面形状:多为矩形,高6~10m,宽度变化较大,十几米到数十米,单孔、双孔、三孔上海外环过江隧道:3孔2管廊、8车道:3+2+3,宽43m、高9.55m、节长100~108m●管段端封墙:离端面0.5~1.0m处设封墙。
简述沉管法的施工步骤
简述沉管法的施工步骤沉管法是一种常用的地下管道施工技术,适用于河流、海洋、湖泊等水域,以及高速公路、铁路等交通干线。
它可以快速、高效地实现管道的铺设,减少对环境和交通的影响,因此在工程中被广泛应用。
沉管法的施工步骤如下:第一步,准备工作。
包括制定施工方案、安全预防措施、确定施工区域等。
施工方案要包括沉管的大小、长度、施工时间等。
安全预防措施要确保施工人员和设备的安全,遵守相关法规和标准。
第二步,制作沉管。
根据设计要求,制作预制管段,通常使用钢板焊接而成。
同时,制作支撑框架,用于将管段降到水中并定位。
第三步,沉管下沉。
将支撑框架和沉管吊装到施工区域的水面上方,通过沉箱或其他浮筒将其缓慢放入水中。
通过控制浮力,使沉管慢慢下沉,直至达到设计深度。
第四步,调整位移。
沉管下沉后,需要通过吊起或推动的方式调整其位置和姿态,确保与设计要求相符。
可以使用起重设备和定位器等工具进行调整。
第五步,回填沉管。
在沉管下沉完成后,需要将管内腔用水排出,防止浮力影响沉管的稳定性。
然后,进行回填作业,将管子周围的空隙部分填充土石方和其他合适的材料,增加沉管的稳定性和抗浮力能力。
第六步,完成与管道的连接。
通过焊接、橡胶密封垫和螺栓连接等方式,将沉管与管道进行连接。
确保连接紧密、牢固,能够承受管道内的流体压力。
第七步,检查和测试。
施工完成后,进行对连接处的密封性、管道的质量和安全性等进行检查和测试,保证沉管工程的质量和使用安全。
沉管法施工步骤繁多,需要专业的工程团队和设备配合完成。
在实际操作中,还需要注重施工安全和保护环境。
对沉管法的研究和应用不仅要考虑工程的需求和要求,还要不断提高施工过程中的效率和质量,以适应不断变化的工程需求。
沉管法的施工步骤虽然繁杂,但是通过科学规范的操作,可以实现高效、安全的施工。
沉管法
我国应用沉管法修建水底隧道虽然起步较晚,但发展较快。1972年, 香港修建了我国第一条跨港沉管隧道,1984年台湾修建了高雄海底隧道, 1993年在广州珠江下建成了大陆第一条沉管隧道,1996年在浙江宁波成 功修建了甬江沉管隧道,这两条隧道都是我国自行设计和施工的,标志着 我国在这一领域进入一个新的发展阶段。到1997年,全国建成有8条沉管 隧道(其中香港5座,台湾1座)。进入21世纪,我国内地又有宁波常洪、 杭州湾、上海外环路三条沉管隧道相继建成,其中上海外环路沉管隧道 2880m,结构为3孔、双向8车道(左右孔分别为单向3车道,中间一孔为 两车道,这2条车道并不固定 ),宽44m、高9.55m(有3层楼高)、最 大节长108m(共7节),单节管重达到4.5万吨,号称亚洲第一世界第二 沉管隧道。目前在广州、浙江等地有多座沉管隧道正在建设之中,初步估 算,我国(含港台)已建和在建的沉管隧道至少在15座以上。另外,琼州 海峡、长江流域等有多座隧道规划采用沉管法施工。
8.3.2.2 管段的水密性控制
水密性控制的目的是为了确保管段的防水性能,使隧 道投入使用后无渗漏。管段的防水按材料分又刚性防水、 柔性防水;按防水部位分有外防水、结构自防水和接缝 防水。 外防水:要求不透水、耐久、耐压、耐腐蚀、能适应 温度变化、施工方便、比较经济。外防水分刚性防水和 柔性防水。刚性防水主要用钢板或塑料板防水,柔性防 水主要用卷材和涂料防水。
钢筋混凝土管段
其横断面多为矩形,可同时容纳2~8个车道,有的还设置 有维修、避险、排水设施等的专用管廊。如上海外环路沉管隧 道为8车道,设有三个车辆通行孔和两个管廊孔(设于每两个通 行孔之间)。矩形管段一般比圆形管段经济,故目前国内外多 采用矩形沉管。 优点:隧道横断面空间利用率高,建造多车道(4~8车道) 隧道时,优势显著;车道路面最低点的高程较高,隧道的全长 相应较短,所需浚挖的土方量亦较小;不用钢壳防水,节约大 量钢材;利用管段自身防水的性能,能做到隧道内无渗漏水。 缺点:需要修建临时干坞,征地搬迁及施工费用高;制作管 段时,对混凝土施工要求严格,保证干舷和抗浮安全系数;须 另加混凝土防水措施。
沉管法施工工艺
沉管法施工工艺一、概述沉管法施工是一种广泛应用于水下工程建设中的技术,主要用于铺设管道、电缆、水底隧道等。
在沉管法施工中,管道或结构物在陆上预制后,通过船只将其运输到铺设位置,并沉放到预定的深度。
这种施工方法具有高效、安全、环保等优点,尤其适用于长距离、大口径的水下管道铺设。
二、施工步骤1、预制管道:在陆地上进行管道的预制工作,包括管道的生产、组装、测试等。
2、浮运:将预制好的管道通过船只运输到铺设位置。
3、沉放:在管道到达预定位置后,通过牵引或其他方式将管道沉放到预定的深度。
4、连接:在管道沉放就位后,进行管道的连接工作,包括对接口的焊接、密封等。
5、回填:在管道连接完毕后,进行回填工作,包括沙土、石料等,以固定管道的位置。
三、注意事项1、在进行沉管施工前,应对施工区域的水文、地质、气象等条件进行详细调查,以确保施工的安全和顺利进行。
2、在预制管道时,应严格按照设计要求进行生产、组装和测试,以确保管道的质量和性能。
3、在浮运和沉放过程中,应采取有效的措施防止管道的破损和变形。
4、在连接管道时,应确保接口的质量和密封性能,以防止水流的冲刷和侵蚀。
5、在回填时,应选择合适的材料和工艺,以保证管道的位置稳定和安全。
四、总结沉管法施工是一种高效、安全、环保的水下工程建设技术,具有广泛的应用前景。
在实际施工中,应根据具体情况选择合适的施工方案和技术参数,以保证施工的质量和安全。
加强施工管理和监督也是保证施工质量的重要措施。
顶管法施工工艺顶管法施工工艺是一种先进的非开挖施工方法,广泛应用于给排水管道、通信电缆、电力管道等地下管网的建设和维修。
相比于传统的开挖施工方法,顶管法具有更高的效率、更低的成本、更少的环境影响等优点。
本文将介绍顶管法施工工艺的基本原理、优点、应用范围、施工流程和注意事项。
一、顶管法施工工艺的基本原理顶管法施工工艺是通过推力将掘进机从工作井中推入地下,同时将需要铺设的管道随着掘进机一起推进,直到到达目标位置。
应用技术-明挖法-沉管法
等。
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02
沉管法介绍
沉管法的定义
• 沉管法是指将预制好的管道埋入地下,通过回填 、夯实等工序形成管道基础,实现管道铺设的一 种施工方法。
沉管法的特点
施工速度快
适用范围广
由于沉管法采用预制管道,现场施工时间 短,可以大幅度提高施工效率。
沉管法适用于各种土质条件,特别是软土 地质,能够满足不同管道埋深和跨度的要 求。
应用技术-明挖法-沉 管法
contents
目录
• 明挖法介绍 • 沉管法介绍 • 明挖法与沉管法的比较 • 明挖法与沉管法的优缺点分析 • 明挖法与沉管法的应用实例
01
明挖法介绍
明挖法的定义
总结词
明挖法是一种常用的施工方法,指的是在地面或地下不设支护结构的情况下, 按设计边界开挖土方,达到设计标高后进行基础施工,然后回填土方至地面。
施工周期长
沉管法施工工序较多,工 艺复杂,因此施工周期相 对较长。
05
明挖法与沉管法的应用 实例
明挖法的应用实例
地铁车站
明挖法在地铁车站建设中应用广泛,如上海地铁 人民广场站、南京地铁珠江路站等。
大型商场
大型商场的地下室部分往往采用明挖法施工,如 上海新天地广场等。
ABCD
地下通道
明挖法也常用于建设地下通道,如上海市内多条 地下通道采用明挖法施工。
明挖法的适用范围
总结词
明挖法适用于各种规模和类型的工程项目,特别是大型基础设施和公共设施建设项目。
详细描述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
明挖法适用于地铁、隧道、桥梁、道路、排水管道等各类工程项目的建设。在这些项目 中,明挖法可以快速、高效地完成大量土方的开挖和基础施工,为项目的顺利完成提供
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沉管法:是在水底建筑隧道的一种施工方法。
沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场,并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内,以此方法修建的水下隧道。
目录
简介
沉管法是预制管段沉放法的简称,是在水底建筑隧道的一种施工方法。
其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段(用钢板和混凝土或钢筋混凝土),管段两端用临时封墙
沉管法
密封后滑移下水(或在坞内放水),使其浮在水中,再拖运到隧道设计位置。
定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。
管段逐节沉放,并用水力压接法将相邻管段连接。
最后拆除封墙,使各节管段连通成为整体的隧道。
在其顶部和外侧用块石覆盖,以保安全。
水底隧道的水下段,采用沉管法施工具有较多的优点。
50年代起,由于水下连接等关键性技术的突破而普遍采用,现已成为水底隧道的主要施工方法。
用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。
历史与发展
19世纪末已用于排水管道工程。
第一条用沉管法施工成功的是美国波士顿的雪莉排水管隧洞,于1894年建成,直径2.6米,长96米,由6节钢壳加砖砌的管段连接而成。
20世纪初叶
沉管法
,开始用于交通隧道,1910年美国建成了第一条底特律河铁路隧道,水下段由10节长80米的钢壳管段组成。
至1927年,德国于柏林建成了一条总长为 120米的水底人行隧道。
采用沉管法修建的第一条水底道路隧道为美国加利福尼亚州的奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道,建成于1928年,水下段长744米,使用12节62米长的管段。
它是钢筋混凝土圆形结构,其外径为11.3米。
该隧道采用圆形的双车道断面等许多重要特点,成了美国后来用沉管法的楷模。
但从1930年建造的底特律—温莎隧道起又采用了钢壳制作的管段,而将其横断面的外形改为八角形。
沉管法修建水底隧道一个明显的进步,是1941年在荷兰建成的马斯河道路隧道。
管段用钢筋混凝土制成矩形结构,内设4车道并附设自行车和人行的专用通道。
管段断面为24.8×8.4米,外面用钢板防水,并用混凝土作防锈保护层。
因管段宽度大而创造了喷砂作垫层的基础处理方法。
在欧洲由于向多车道断面发展,都采用这种矩形的钢筋混凝土管段,为第二代沉管隧道奠定了基础。
50年代以后,由于水下连接技术的突破──采用水力压接法,并应用橡胶垫圈作止水接头,沉管法被广泛采用,并随之较快地发展。
60年代后期,又出现了不设通风道,又无通风机房的第三代沉管隧道。
由于管段断面相应缩小,有利于提高沉管法的施工效益。
丹麦于1969年建成的利姆水道隧道,即为这一型式应用的第一例。
中国台湾省高雄市的过港隧道于1984年通车。
穿越主航道的水下段用6节120米的沉放管段组成,为4车道矩形断面。
70年代初期,在上海市金山和广东省等地,用沉管法修建了多条水工隧洞。
沉管法也应用于建设地下铁道隧道。
1960年开始施工的荷兰鹿特丹市地下铁道隧道工程即为一例。
沉管法优点和适用条件
优点:
采用沉管法施工的水下段隧道,比用盾构法施工具有较多优点。
主要有:①容易保证隧道施工质量。
因管段为预制,混凝土施工质量高,易于做好防水措施;管段较长,接缝很少,漏水机会大为减少,而且采用水力压接法可以实现接缝不漏水。
②工程造价较低。
因水下挖土单价比河底下挖土低;管段的整体制作,浮运费用比制造、运送大量的管片低得多;又因接缝少而使隧道每米单价降低;再因隧道顶部覆盖层厚度可以很小,隧道长度可缩短很多,工程总价大为降低。
③在隧道现场的施工期短。
因预制管段(包括修筑临时干坞)等大量工作均不在现场进行。
④操作条件好、施工安全。
因除极少量水下作业外,基本上无地下作业,更不用气压作业。
⑤适用水深范围较大。
因大多作业在水上操作,水下作业极少,故几乎不受水深限制,如以潜水作业实用深度范围,则可达70米。
⑥断面形状、大小可自由选择,断面空间可充分利用。
大型的矩形断面的管段可容纳4~8车道,而盾构法施工的圆形断面利用率不高,且只能设双车道。
适用条件
适合于沉管法施工的主要条件是:水道河床稳定和水流并不过急。
前者不仅便于顺利开挖沟槽,并能减少土方量;后者便于管段浮运、定位和沉放。
管段制作
按管段制作方式可分为船台上制作和干坞中制作两大类型:①船台型管段制作。
是利用船厂的船台,先预制钢壳,将其沿滑道滑移下水后,在浮起的钢壳内灌筑混凝土。
该类管段的横断面一般为圆形、八角形和花篮形。
由于管段内轮廓为圆形,在车辆限界以外的上下方空间虽可利用为送
沉管法
、排风道,但车道高程相应压低,致使隧道深度增加,因此沟槽深度和隧道长度均相应增大;又因其内径受限制而只能设置双车道的路面,亦即限制了同一隧道的通行能力;同时耗钢量大,管段造价高,而且钢壳焊接质量及其防锈尚未能完善解决,因此只是早期在美国应用较多。
②干坞型管段制作。
是在临时的干坞中制成钢筋混凝土管段,向干坞内放水后,将其浮运到隧址沉放。
其断面大多为矩形,不存在圆形断面的缺点;不用钢壳,可节省大量钢材。
但在制作管段时,对混凝土施工工艺须采取严格措施,以满足其均质性和水密性特别高的要求,并保证必需的干舷(管段顶部浮出水面的高度)和抗浮安全系数。
这类管段较船台型管段的造价经济,自50年代以来,在欧洲已成为最常用的制作方式。
荷兰鹿特丹马斯河水底隧道为用干坞制作管段的最早一例。
管段沉放
浮箱吊沉法是比较新的一种管段沉放法(图1)。
通常在管段上方放4只方形浮箱,用吊索直接将管段系吊,浮箱分成前后两组,每组两只浮箱用钢桁架联成整体,并用锚索将各组浮箱定位,在浮箱顶上安设起吊卷扬机和浮箱定位卷扬机。
管段的定位须在其左右前后另用锚索牵拉,其定位卷扬机
则设于定位塔的顶部。
这一沉放法的主要特点是设备简单,适用于宽度20米以上的大、中型管段。
沉管法
小型管段可采用方驳杠吊法,即在管段两侧分设4艘或2艘方驳船,左右两艘之间设钢梁作杠吊管段的杠棒。
这一方法在沉放时较平稳,且在浮运时可以用左右的方驳夹住管段以提高稳定性。
管段水下连接
50年代以前,对钢壳制作的管段,曾采用水下灌筑混凝土的方法进行水下连接。
对钢筋混凝土制作的矩形管段,现在普遍采用水力压接法。
此法是在50年代末期在加拿大隧道实践中创造成功的,故也称温哥华法。
它利用作用于管段后端封墙上的巨大水压力,使安装在管段前端周边上的一圈尖肋型胶垫产生压缩变形,形成一个水密性良好的止水接头(图2)。
施工中在每节管段下沉着地时,结合管段的连接,进行符合精度要求的对位,然后使用预设在管段内隔墙上的 2台拉合千斤顶(或利用定位卷扬机),将刚沉放的管段拉向前一节管段,使胶垫的尖肋略为变形,起初步止水作用。
完成拉合后,即可将前后两节管段封墙之间被胶垫封闭的水,经前节管段封墙下部的排水阀排出,同时利用封墙顶部的进气阀放入空气。
排水完毕后,作用在整个胶垫上更为巨大的水压力将其再次压缩,达到完全止水。
完成水力压接后,便可拆除封墙(一般用钢筋混凝土筑成),使已沉放的管段连通岸上,并可开始铺设路面等内部装修工作。
沉管法
管段基础处理
处理沉放管段基础的目的是使沟槽底面平整,而不是为了提高地基的承载力。
在水下开挖的沟槽,其底面凹凸不平,如不加以整平,管段沉放后会因地基受力不均匀而导致局部破坏,或因不均匀沉陷而开裂。
为了提高沟槽底面的平整性,至今绝大多数建成的水底隧道采用垫平的方法。
早期大多采用一种在管段沉放之前先铺砂石作为垫层的先铺法。
它是在作业船上通过卷扬机和钢索操纵特制的刮铺机或钢犁,沿着沟槽底面两侧设置的、具有规定标高和坡度的导轨,将放下的垫料往复刮平。
该法缺点较多。
另一种垫平的方法为后填法。
即先将管段沉放在沟槽底上的临时支座上,并使管底形成一定的空间(管段底板内预设液压千斤顶,在定位时可以顶向支座,调节管段高程),随后用垫层材料充填密实。
后填法中最早用的是灌砂法,仅适用于底宽不大的船台型管段。
40年代初创造成功的喷砂法,适用于宽度较大的大型管段。
从水面上用砂泵将砂水混合料通过伸入管段底下的喷管向管底空间喷注,使形成一厚实均匀的砂垫层,喷砂作业须设专用台架和一套喷砂与回吸用的 L形钢
管(图3)。
喷砂开始前,可利用它清除沟槽底上回淤土或塌方土。
喷砂完毕,随即松开定位千斤顶,利用管段重量将砂垫层压实。
这一基础处理方法在欧洲用之较多。
沉管法
70年代日本用沉管法建造东京港、衣浦港等水底隧道时,采用了压浆法、压混凝土法等管段基础处理的新技术。