一种水底隧道的倒U型构件及其施工法制造技术

本发明专利技术提出的是一种水底隧道的倒U型构件及其施工法，其倒U型构件1两侧墙的底部和两侧墙的前后端面设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，构件1两侧墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，构件1两侧墙底部的链刀和构件1一起下降。优点：倒U型构件自身带有挖掘装置，可以在工厂分段预制倒U型构件，施工简单。利用倒U型构件、挡水墙和底板组成了倒U型构件内的挖掘和施工空间，在此干地施工空间中清除内部的岩土，浇筑楼板或者底板，施工土方量小，施工简单。

【技术实现步骤摘要】
一种水底隧道的倒U型构件及其施工法
本专利技术涉及的是一种水底隧道的倒U型构件及其施工法,属于土木工程基础施工

技术介绍
现有水底隧道施工一般有盾构法和沉管法。盾构法对地面（或海底面）的影响很小，但是盾构设备技术复杂，断面尺寸多变的区段适应能力差；沉管法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，但基槽施工土方量大，施工周期长。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种水底隧道的倒U型构件及其施工法，其目的旨在克服现有技术存在的缺陷，其主要优点：由于倒U型构件自身带有挖掘装置，可以在工厂分段预制倒U型构件，施工简单。利用倒U型构件、挡水墙和底板组成了倒U型构件内的挖掘和施工空间，在此干地施工空间中进行清除建筑物内部的岩土，浇筑楼板或者底板，施工土方量小，施工简单。本专利技术的技术解决方案：一种水底隧道的倒U型构件1的两侧墙的底部和两侧墙的前后端面设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，驱动装置驱动链刀，链刀沿着轨道运行，构件1两侧墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，构件1两侧墙底部的链刀和构件1一起下降。构件1两侧墙前后端链刀运行的轨道是封闭轨道，相邻（第n节的前端与第n+1节的尾端）两封闭轨道的外侧是互相嵌入的扣。构件1内设有垂直于长度方向的挡水墙，挡水墙的上部是施工时或结束后需拆除的临时挡水墙，挡水墙的底部和对应两侧墙的外侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，挡水墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，挡水墙和构件1一起下降。构件1内的底部设有垂直于长度方向的承重墙，承重墙的底部和对应两侧墙的外侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，承重墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，承重墙和构件1一起下降。本专利技术的优点：克服了现有技术存在的缺陷，由于倒U型构件自身带有挖掘装置，可以在工厂分段预制倒U型构件，施工简单。利用倒U型构件、挡水墙和底板组成了倒U型构件内的挖掘和施工空间，在此干地施工空间中进行清除建筑物内部的岩土，浇筑楼板或者底板，施工土方量小，施工简单。附图说明图1是预制构件1的截面示意图，也是清除上部岩土后的水底岩土的截面示意图；图2是倒U型构件1安装挖掘装置2后的结构示意图，也是构件1和顶部机架5组成作业平台的结构示意图；图3是挖掘装置2的链刀3挖掘底部岩土并一起下降到位后的结构示意图；图4是图3的A向视图，在构件1第n节的前端施工第n+1节的构件1的结构示意图，也是由驱动装置4-1和链轮4-2组成的传动装置4的结构示意图；图5是图4的B-B剖视图，也是链刀3在构件1底部既挖掘岩土又是岩土水平输送的结构示意图，也是构件1的底部轨道1-1的结构示意图；图6是图4的C-C剖视图，也是由链刀3和侧面罩组成的垂直岩土输送装置的结构示意图，也是构件1的侧墙的前后端面的轨道1-2的结构示意图；图7是链刀3的结构示意图，也是链条3-1和刀具3-2的结构示意图，也是由A十字节3-1-1和B十字节3-1-2组成的链条3-1的十字节的结构示意图；也是链条3-1实现空间弯曲的结构示意图是链刀3的结构示意图，（a）是链条3-1和刀具3-2的结构示意图，也是由A十字节3-1-1和B十字节3-1-2组成的链条3-1的十字节的结构示意图；也是链条3-1实现空间弯曲的结构示意图。（b）是链刀3由柔性带3-1B和刀具3-2B组成的结构示意图；也是柔性带3-1B和刀具3-2B的结构示意图；图8是相邻两构件1的两端连接是凹凸相嵌连接的结构示意图，也是相邻两构件1连接处的外侧设有倒U型扣7的结构示意图，也是构件1内设有垂直于长度方向的挡水墙6的结构示意图；图9是图8的A-A视图，也是施工时构件1内的挡水墙6底部轨道内的链刀3挖掘岩土并一起下降的结构示意图；图10是图8的B-B视图，也是连接处的外侧设有倒U型扣7的结构示意图，也是倒U型扣7的两侧底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀3将已挖掘的岩土输送至上方，倒U型扣两侧底部的链刀和倒U型扣一起下降的示意图；图11是构件1顶部以上的岩土回填，分段清除内部岩土，拆除盖板露出预制连接的凹槽8后现浇或安装底板的结构示意图；图12是图8的Ⅰ局部放大视图，也是构件1后端的凹端1-3和相连的另一个构件1前端的凸端1-4相嵌的结构示意图；图13是图10的Ⅱ局部放大视图，也是两侧墙在对应底板的接口位置处预制连接凹槽8的结构示意图；图14是构件1两侧墙在对应底板的接口位置处设有前低后高的倾斜凹槽9，相邻凹槽在高度方向采用部分重叠布置，凹槽的高端位于另一凹槽低端的上方的结构示意图；图15是图14的A-A视图，构件1两侧墙在对应底板的接口位置处设有前低后高的倾斜凹槽9的结构示意图；图16是图14的B-B视图，在倾斜凹槽9内安装底板构件10的结构示意图；图17是图14的C-C视图,也是构件1、挡水墙6和底板构件10形成的内封闭空间清除岩土后的结构示意图；图18是构件1内的底部垂直于长度方向的承重墙12的结构示意图，也是构件1内的平行于长度方向的分隔墙13的结构示意图，也是挖掘上部岩土至深度等于构件1顶板下平面的标高处，构件1放置在岩土上的结构示意图；图19是链刀3挖掘岩土，构件1两侧墙和构件1内的承重墙12、分隔墙13一起下降到位的结构示意图；图20是构件1上面的岩土回填，清除中间腔体①内的岩土,浇筑底板后的结构示意图；图21是清除左右腔体②内的岩土,浇筑左右腔体②内的底板后的结构示意图，左右腔体②为行车道；图22是挖掘上部岩土至深度等于构件1顶板下平面的标高处，构件1放置在岩土上的的结构示意图；图23是链刀3挖掘岩土，构件1和构件1内的承重墙12、分隔墙13一起下降到位的结构示意图；图24是构件1上面的岩土回填，清除左右负一层腔体①内的岩土,浇筑底板后的结构示意图；图25是清除中间负一层、负二层腔体②内的岩土,浇筑中间负一层、负二层腔体②的底板后的结构示意图；图26是清除左右负二层腔体③内的岩土,浇筑左右负二层腔体③的底板后的结构示意图，其中左右负一层腔体①为地铁通道，中间负一层、负二层腔体②为机动车道，左右负二层腔体③为管路通道；图27是挖掘装置2的链刀轨道的结构示意图，轨道的类型包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共5种，其中Ⅰ是平面型，Ⅱ是凸型，Ⅲ、Ⅳ是凹型；图28是Ⅴ为纵向多排轨道错开成锥型的结构示意图；图29是Ⅴ型轨道和多排链刀的结构示意图；图中的1是水底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水底隧道的倒U型构件，其特征是水底隧道的倒U型构件（1）的两侧墙的底部和两侧墙的前后端面设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件（1）的上方；施工时，驱动装置驱动链刀，链刀沿着轨道运行，构件（1）两侧墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，构件（1）两侧墙底部的链刀和构件（1）一起下降。

【技术特征摘要】
1.一种水底隧道的倒U型构件，其特征是水底隧道的倒U型构件（1）的两侧墙的底部和两侧墙的前后端面设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件（1）的上方；施工时，驱动装置驱动链刀，链刀沿着轨道运行，构件（1）两侧墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，构件（1）两侧墙底部的链刀和构件（1）一起下降。2.根据权利要求1所述的一种水底隧道的倒U型构件，其特征是所述的构件（1）两侧墙前后端链刀运行的轨道是封闭轨道，相邻（第n节的前端与第n+1节的尾端）两封闭轨道的外侧是互相嵌入的扣。3.根据权利要求1所述的一种水底隧道的倒U型构件，其特征是所述的构件（1）内设有垂直于长度方向的挡水墙，挡水墙的上部是施工时或结束后需拆除的临时挡水墙，挡水墙的底部和对应两侧墙的外侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件（1）的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，挡水墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，挡水墙和构件（1）一起下降。4.根据权利要求1所述的一种水底隧道的倒U型构件，其特征是所述的构件（1）内的底部设有垂直于长度方向的承重墙，承重墙的底部和对应两侧墙的外侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件（1）的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，承重墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，承重墙和构件（1）一起下降。5.根据权利要求1所述的一种水底隧道的倒U型构件，其特征是所述的构件（1）内设有平行于长度方向的分隔墙，分隔墙的底部和两侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件（1）的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，分隔墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，分隔墙和构件（1）一起下降。6.根据权利要求1所述的一种水底隧道的倒U型构件，其特征是所述的构件（1）的预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燏斌，
申请(专利权)人：王燏斌，
类型：发明
国别省市：江苏,32