沉管隧道最终接头接合腔排水系统及排水方法技术方案

本发明专利技术公开了沉管隧道最终接头接合腔排水系统，最终接头相连接的两节沉管中均分别预设储水装置和排水装置，每节沉管连接最终接头一端的端封门分别连通对应的排水装置，每个排水装置连通对应的储水装置。运用该排水系统，设置在沉管中的排水装置连通端封门和储水装置，最终接头两端的接合腔中水经由连通端封门的排水装置排至储水装置中，能够解决由两端向中间铺设沉管建设沉管隧道时，最后一节沉管即最终接头同时连接两节沉管合拢，形成两个接合腔，无法采用现有接合腔排水方法将水直接排入海(江河)中，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水的问题，该系统结构简单，使用方便，便于推广。

Drainage system and drainage method of joint cavity of final joint of immersed tube tunnel

The present invention discloses immersed tunnel joint end cavity drainage system, the final joint connecting two were immersed in the preset water storage device and drainage device, discharge device end door of each section of the final joint end of the connecting tube are respectively connected with corresponding water storage devices, each device connected through the corresponding drainage. The use of the drainage system, drainage device in immersed in water storage device and the connection end door, end joint cavity water drainage device connected via the end door row to the water storage device at both ends, can be solved by both ends to the middle pipe laying construction of immersed tunnel, the last section is the final joint and connection tube two immersed closure, form two joint cavity, unable to use the existing joint cavity drainage method of water directly discharged into the sea (Jiang He), at the same time in order to ensure the tunnel water tightness and stability of the overall structure, nor upon opening the drainage problem of the immersed tube, the system has the advantages of simple structure, convenient use, convenient popularization.

【技术实现步骤摘要】
沉管隧道最终接头接合腔排水系统及排水方法
本专利技术涉及海底隧道施工领域，特别涉及一种沉管隧道最终接头接合腔排水系统及排水方法。
技术介绍
沉管法隧道施工，就是把在半潜驳或者干坞内预制好的隧道沉箱分别浮运到预定位置沉放对接，为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间，该余下距离空间所沉放对接的管段即视为最终接头，即隧道连接的两端均沉管施工，并在海中对接合拢，最后的合拢管段即为最终接头。该沉管隧道最终接头是沉管隧道建设的关键，特别是外海超长沉管隧道建设，施工现场作业条件困难，面临着复杂的波浪和海流等海洋环境条件和气象条件。如图1所示，现有两节沉管2对接水密后，连接处两节沉管2各自的端封门5间形成接合腔6，在沉管2中设置的压载泵将接合腔6中的水通过排水装置4由另一端的端封门5排出到海(江河)中，方能后续施工。但是，最终接头同时连接两端的两节沉管以合拢贯通隧道，最终接头的两端封闭并形成两个接合腔，无法采用现有方法排水，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的最终接头同时连接两端的两节沉管以合拢贯通隧道，最终接头的两端封闭并形成两个接合腔，无法采用现有方法排水，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水的上述不足，提供一种沉管隧道最终接头接合腔排水系统及排水方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种沉管隧道最终接头接合腔排水系统，与最终接头相连接的两节沉管中均分别预设储水装置和排水装置，每节所述沉管与所述最终接头对应端部所形成的接合腔，与对应所述沉管内的所述排水装置相互连通，每个所述排水装置连通对应的所述储水装置。其中，每节所述沉管的端封门中设有连通管节内外的通道，所述通道连通所述排水装置，在所述最终接头和每节所述沉管对接并水密形成所述接合腔后，由所述沉管内侧打开所述通道的阀门以此连通所述接合腔和对应的所述排水装置。采用本专利技术所述的沉管隧道最终接头接合腔排水系统，设置在沉管中的排水装置连通沉管上的端封门和设置在沉管中的储水装置，在最终接头和沉管合拢、两个端封门间形成接合腔后，接合腔中水经由连通端封门的排水装置排至储水装置中，能够解决由两端向中间铺设沉管建设沉管隧道时，最后一节沉管即最终接头同时连接两节沉管合拢，形成两个接合腔，无法采用现有接合腔排水方法将水直接排入海(江河)中，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水的问题，该系统结构简单，使用方便，便于推广。本专利技术还提供了一种沉管隧道最终接头接合腔排水方法，应用如以上所述的沉管隧道最终接头接合腔排水系统，两节所述沉管与所述最终接头合拢形成两个接合腔后，将每个所述接合腔中水通过穿过所述端封门的通道由对应所述排水装置排出至对应所述储水装置。采用本专利技术所述的沉管隧道最终接头接合腔排水方法，设置在沉管中的排水装置连通沉管上的端封门和设置在沉管中的储水装置，在最终接头和沉管合拢、两个端封门间形成接合腔后，接合腔中水经由连通端封门的排水装置排至储水装置中，能够解决由两端向中间铺设沉管建设沉管隧道时，最后一节沉管即最终接头同时连接两节沉管合拢，形成两个接合腔，无法采用现有接合腔排水方法将水直接排入海(江河)中，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水的问题，该方法原理清晰，步骤简单，便于推广。优选地，该排水方法包括以下步骤：A、调压排水，将每个所述接合腔与对应一侧所述沉管内的所述储水装置相互连通，所述接合腔中总水量1/5-1/2的水通过压差排至所述储水装置中，使所述接合腔内压力值逐步降至大气压并连通大气；B、压载泵排水，将所述接合腔中剩余水由压载泵抽至所述储水装置。采用这种方法，能够有效控制接合腔中的压力变化，防止其中压力值骤变导致沉管发生侧翻和撕裂现象，确保作业安全可靠。进一步优选地，所述步骤A包括以下步骤：A1、向所述接合腔中充气，所充气体的气压值与所述接合腔内压力值相同，同时打开排水装置的排水阀，所述接合腔内的水由于所述排水装置两端的气压差自流入所述储水装置；A2、调节充气速率使所述接合腔内的压力趋于恒定值；A3、当所述接合腔中的水排出总水量的1/5-1/2后，关闭所述排水阀，继续向所述接合腔内充气并逐步降低充气压力直至所述接合腔内压力值等于大气压；A4、打开所述端封门上的进气阀，使所述接合腔连通大气。采用这种方法，向接合腔内输送气体来调节腔内压强，通过调节接合腔内的压力来防止排水过程中接合腔内压力变化过大过快导致端封门形变而引发的最终接头结构损坏。进一步优选地，每节所述沉管中设有空压机，每个所述空压机向对应的所述接合腔中输入气体。进一步优选地，所述接合腔内设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述接合腔内的实时压力。优选地，每个所述储水装置包括设于对应所述沉管中的若干个储水箱或者储水囊。优选地，每个所述排水装置包括连通对应所述接合腔和所述储水装置的管线，所述管线上设有排水阀和流量计。进一步优选地，所述管线包括自流管线和水泵助排管线。优选地，完成所述步骤B后，确认所述接合腔的水密情况符合设计要求，采用扫仓泵将所述接合腔内余水排出。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、运用本专利技术所述的沉管隧道最终接头接合腔排水系统，设置在沉管中的排水装置连通沉管上的端封门和设置在沉管中的储水装置，在最终接头和沉管合拢、两个端封门间形成接合腔后，接合腔中水经由连通端封门的排水装置排至储水装置中，能够解决由两端向中间铺设沉管建设沉管隧道时，最后一节沉管即最终接头同时连接两节沉管合拢，形成两个接合腔，无法采用现有接合腔排水方法将水直接排入海(江河)中，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水的问题，该系统结构简单，使用方便，便于推广；2、运用本专利技术所述的沉管隧道最终接头接合腔排水方法，设置在沉管中的排水装置连通沉管上的端封门和设置在沉管中的储水装置，在最终接头和沉管合拢、两个端封门间形成接合腔后，接合腔中水经由连通端封门的排水装置排至储水装置中，能够解决由两端向中间铺设沉管建设沉管隧道时，最后一节沉管即最终接头同时连接两节沉管合拢，形成两个接合腔，无法采用现有接合腔排水方法将水直接排入海(江河)中，同时为了保证沉管隧道的水密性和整体结构稳定性，也不能在沉管管身上开孔排水的问题，该方法原理清晰，步骤简单，便于推广；3、运用本专利技术所述的沉管隧道最终接头接合腔排水方法，先采用调压排水、后采用压载泵排水来将接合腔中水排至储水装置，能够有效控制接合腔中的压力变化，防止其中压力值骤变导致沉管发生侧翻和撕裂现象，确保作业安全可靠；4、运用本专利技术所述的沉管隧道最终接头接合腔排水方法，向接合腔内输送气体来调节腔内压强，通过调节接合腔内的压力来防止排水过程中接合腔内压力变化过大过快导致端封门形变而引发的最终接头结构损坏。附图说明图1为现有沉管隧道接合腔排水示意图；图2为本专利技术所述沉管隧道最终接头接合腔排水示意图；图3为图2的局部放大图。图中标记：1-最终接头，2-沉管，3-储水装置，4-排水装置，41-排水阀，42-流量计，5-端封门，51-进气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉管隧道最终接头接合腔排水系统，其特征在于，与最终接头(1)相连接的两节沉管(2)中均分别预设储水装置(3)和排水装置(4)，每节所述沉管(2)与所述最终接头(1)对应端部所形成的接合腔(6)，与对应所述沉管(2)内的所述排水装置(4)相互连通，每个所述排水装置(4)连通对应的所述储水装置(3)。

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道最终接头接合腔排水系统，其特征在于，与最终接头(1)相连接的两节沉管(2)中均分别预设储水装置(3)和排水装置(4)，每节所述沉管(2)与所述最终接头(1)对应端部所形成的接合腔(6)，与对应所述沉管(2)内的所述排水装置(4)相互连通，每个所述排水装置(4)连通对应的所述储水装置(3)。2.一种沉管隧道最终接头接合腔排水方法，应用如权利要求1所述的沉管隧道最终接头接合腔排水系统，其特征在于，两节所述沉管(2)与所述最终接头(1)合拢形成两个接合腔(6)后，将每个所述接合腔(6)中水通过穿过所述端封门(5)的通道由对应所述排水装置(4)排出至对应所述储水装置(3)。3.根据权利要求2所述的沉管隧道最终接头接合腔排水方法，其特征在于，包括以下步骤：A、调压排水，将每个所述接合腔(6)与对应一侧所述沉管(2)内的所述储水装置(3)相互连通，所述接合腔(6)中总水量1/5-1/2的水通过压差排至所述储水装置(3)中，使所述接合腔(6)内压力值逐步降至大气压并连通大气；B、压载泵排水，将所述接合腔(6)中剩余水由压载泵抽至所述储水装置(3)。4.根据权利要求3所述的沉管隧道最终接头接合腔排水方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：A1、向所述接合腔(6)中充气，所充气体的气压值与所述接合腔(6)内压力值相同，同时打开排水装置(4)的排水阀(41)，所述接合腔(6)内的水自流入所述储水装置(3)；A2、调节充气...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸣，李一勇，尹海卿，宿发强，岳远征，朱岭，孙健，郑秀磊，李德洲，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12