沉管隧道管节拆除方法技术

本发明专利技术涉及沉管隧道管节拆除方法，属于水利工程技术领域。目前还没有沉管隧道拆除技术，所以废弃的沉管隧道不能拆除，对海洋环境存在影响，本发明专利技术填补了这一技术空白。本发明专利技术包括安装钢封门步骤、端部止推段拆除步骤和隧道管节拆除步骤。本发明专利技术用于沉管隧道的拆除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及沉管隧道管节拆除方法，属于水利工程

技术介绍
对于沉管的安装技术起源较早，世界沉管隧道技术的首次试验于1810年在伦敦进行，防水问题未能解决。美国底特律水底铁路隧道是第一座用于交通运输的水下隧道，于1910年利用沉管技术建成，标志着沉管法的成功诞生。美国在海湾修建隧道较多，由于海湾的水深一般大于内河，采用钢壳或双层钢壳结构(钢壳一般为圆形)，从受力角度考虑优于矩形。我国沉管隧道技术起步较晚，但发展迅速。在20世纪60年代初，曾在上海开展过沉管隧道技术的研究，并于1976年在上海金山石化工程首次应用沉管法建成了第一座排污水下隧道。我国香港地区于1972年建成了跨越维多利亚港的城市道路海底隧道。对于沉管拆除技术目前世界上还没有该技术的研究，尤其是大型沉管的水下拆除施工技术，国内外也没有相关的技术报道，对于水下大型构件的拆除多采用起重船直接吊起的方法，该方法的实施需要大型的装备、施工效率低、风险大，且不利于节能环保。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述缺陷，提出了一种沉管隧道管节拆除方法，其具有拆除效率高、拆除效果好的特点。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种沉管隧道管节拆除方法，包括安装钢封门步骤、端部止推段拆除步骤和隧道管节拆除步骤。安装钢封门步骤，包括在沉管隧道每一段管节的两端安装钢封门，以形成密闭空间提供浮力，对安装好的钢封门进行水密性实验，在隧道内的管节之间的连接处安装顶推装置。端部止推段拆除步骤，包括开挖端部止推段部分，对开挖的基坑进行边坡支护，将止推段部分割除一定长度，将割除的部分清楚出施工区域，打开基坑支护部分。隧道管节拆除步骤，包括将待拆除的管节内的钢封门密封，提供部分浮力，将起重设备的吊绳与待拆除管节连接，将顶推装置的管线与控制系统连接，开启顶推装置，当待拆除管节与其余管节脱离后，启动起重设备，使管节浮出水面。作为优选地，顶推装置为千斤顶。作为优选地，对开挖的基坑进行边坡支护的方式包括框格墙支护方式或锚喷支护方式。作为优选地，将起重设备的吊绳与管节连接的步骤包括把管节底部基础部分冲刷出空隙，将从起重设备垂下来的吊绳贯穿管节底部，将吊绳与起重设备上的吊钩连接。作为优选地，在待拆除管节的两侧设有浮箱。作为优选地，钢封门上设有进排水装置，进排水装置与PLC控制系统控制连接。作为优选地，浮箱上设有进排水装置，进排水装置与PLC控制系统控制连接。本专利技术的有益效果是：一：本专利技术可通过少量的装备和人工安全快速的清除沉管止推段，将管节拆除分割为多个阶段，由大型的沉管隧道分为多个阶段分节拆除，安全快捷。二：本专利技术借助钢封门，使管节内形成一个密闭空间，采用密闭空间助浮和起重相结合的施工方法可平稳、快速、安全地将隧道管节拆除，节能减耗，有效利用水的浮力作为起吊重力将沉管浮起。附图说明图1端部止推段开挖区域示意图；图2沉管隧道拆除横断面示意图；图3沉管隧道拆除过程示意图；图中：1止推段拆除部分 2沉管衔接段 3海中段 4开挖区域 5GINA止水带 6浮箱 7起重设备 8钢封门 9拆除管节 10碎石垫层 11未拆除管节 12吊绳 13控制线缆。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步说明。沉管隧道管节总体的施工思路介绍如下，管节的拆除采用了整体起浮的施工方法，可完整的将管节从海底起浮后拖运至指定区域。管节起浮通过将隧道管节封闭，形成一个密闭空间，从而产生浮力，其上部通过方驳(起重设备)提供吊力将沉管吊起，吊出水面后将管节干弦调整在0.1～0.3m后与方驳固定。通过拖轮将沉管拖运至指定位置，然后通过方驳起重设备将管节下沉沉放至指定区域。本专利技术的沉管隧道管节拆除方法，包括安装钢封门步骤、端部止推段拆除步骤和隧道管节拆除步骤。安装钢封门步骤，在沉管隧道每一段管节的两端安装钢封门，使每一段管节都形成一个密闭空间，对安装好的钢封门进行水密性实验，使密封性符合施工要求，然后在隧道内的管节之间的连接处安装顶推装置。钢封门属于现有的技术，目前只在安装沉管隧道时用到，本专利技术用此钢封门拆除沉管隧道。钢封门上设有进排水装置，即加水和排水的阀门，进排水装置与PLC控制系统控制连接，可控制钢封门沉管里的加水量，从而控制浮力。端部止推段拆除步骤，首先封闭施工现场，同时将将沉管止推段部分进行开挖，同时对开挖基坑进行边坡支护，可采用框格墙或锚喷支护的方式，具体以实际地质条件确定。沉管
隧道止推段一般采用现浇混凝土结构，在基坑开挖支护完成后，在干作业条件下将止推段部分割除一定长度，通过陆上吊机或其他设备将管段清除出施工区域，使得管节端部留有一定空间，利于后续管节的起浮施工。待两端的止推段拆除完成后，打开一端的基坑支护部分，使得此开挖区域与大海联通，这一端的管节端部是封闭的，所以海水不会进入到隧道管节内。隧道管节拆除步骤，拆除是从灌水这一端的管节开始，钢封门可以打开和关闭，工作人员从另一端进入，将灌水这一端的管节的内部钢封门关闭，这一段管节就形成了一密闭空间。吊绳的连接，通过高压水枪对这一段沉管底部基础部分冲刷，使得沉管基础上冲出一定的空隙，然后将吊绳在冲水压力下使得贯穿管节底部，然后将吊绳与上部吊钩连接。沉管顶推装置采用千斤顶，在安装钢封门时，将5套千斤顶安装在每节管节的连接处预留出管线，当这一段管节密封后，工作人员将管节间的顶推装置的管线与控制系统连接，关闭下一段管节端部的钢封门。一切准备工作完成后，开启顶推装置，使得待拆除沉管和管节脱离约50cm，此时启动起重系统，使拆除沉管缓慢起浮至水面。后续管节拆除方法同上，对于最后一段管节，即另一端的管节，在施工人员将管节封闭后，打开这一端的基坑支护部分，使其沉没在海水中，再进行后续工作。待管节起浮出水后，将管节与方驳进行固定，通过拖轮浮运至指定区域，需要提出的是浮运航道需要提前达到浮运条件。到达指定区域后去除固定绳索，将管节缓慢沉放至指定区域，完成管节拆除施工。可以在指定区域就近挖坑掩埋沉管，也可以浮运至指定区域回收利用。为了更好的理解本方案，增加了图1至图3。拆除止推段时，如图1所示，止推段往左为陆域段，往右为海域段，沉管衔接段2即为整个隧道两端的管节，其与海中段3之间通过GINA止水带5密封连接，在沉管衔接段2端部为止推段拆除部分1，施工时，开挖区域4选择在其周围，将止推段拆除部分1拆除后，就会在沉管衔接段2端部留有一定空间，利于后续施工。如图2所示，为沉管隧道拆除横断面示意图，图中比较粗的黑色框线部分为隧道，隧道的廊道里安装钢封门8，为了增大浮力，可以在管节两侧增加浮箱6，对于浮箱6，其上设有进排水装置，浮箱6的进排水装置与钢封门共用一套PLC控制系统，此结构的设置也是为了控制浮力。当沉管由水上拖运装备浮运至指定区域时，可通过PLC控制，调节浮力，使沉管缓慢沉放至指定位置。如图3所示，为沉管隧道拆除过程示意图，管节安装在碎石垫层10上，从起重设备7垂下来的吊绳12与管节连接，控制线缆13能控制顶推装置(图中未示出)动作，使得拆除管节9与未拆除管节11分离，然后启动起重设备，使管节浮出水面。当然，上述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定对专利技术的实施例范围。本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉管隧道管节拆除方法，其特征在于：包括安装钢封门步骤、端部止推段拆除步骤和隧道管节拆除步骤；安装钢封门步骤，包括在沉管隧道每一段管节的两端安装钢封门，对安装好的钢封门进行水密性实验，在隧道内的管节之间的连接处安装顶推装置；端部止推段拆除步骤，包括开挖端部止推段部分，对开挖的基坑进行边坡支护，将止推段部分割除一定长度，将割除的部分清楚出施工区域，打开基坑支护部分；隧道管节拆除步骤，包括将待拆除的管节内的钢封门密封，将起重设备的吊绳与待拆除管节连接，将顶推装置的管线与控制系统连接，开启顶推装置，当待拆除管节与其余管节脱离后，启动起重设备，使管节浮出水面。

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道管节拆除方法，其特征在于：包括安装钢封门步骤、端部止推段拆除步骤和隧道管节拆除步骤；安装钢封门步骤，包括在沉管隧道每一段管节的两端安装钢封门，对安装好的钢封门进行水密性实验，在隧道内的管节之间的连接处安装顶推装置；端部止推段拆除步骤，包括开挖端部止推段部分，对开挖的基坑进行边坡支护，将止推段部分割除一定长度，将割除的部分清楚出施工区域，打开基坑支护部分；隧道管节拆除步骤，包括将待拆除的管节内的钢封门密封，将起重设备的吊绳与待拆除管节连接，将顶推装置的管线与控制系统连接，开启顶推装置，当待拆除管节与其余管节脱离后，启动起重设备，使管节浮出水面。2.根据权利要求1所述的沉管隧道管节拆除方法，其特征在于：顶推装置为千斤...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海暴，刘德进，曲俐俐，苏长玺，张学俊，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12