一种海底隧道及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种海底隧道及其施工方法，海底隧道包括槽沟和衬砌，衬砌由拼接模块沿槽沟拼接构成，拼接模块为中空管状；拼接模块外侧的底面与顶面之间的距离小于拼接模块内侧的两侧面之间的距离；其施工方法为：采用挖泥船在海床表面开挖槽沟，将拼接模块竖直固定在槽沟内，后续采用接泊平台将拼接模块平放旋转90度后从拼接好的拼接模块内侧运输至拼接处，将平放的拼接模块回转90度，使用翻转机将拼接模块翻转至与拼接好的拼接模块端面相对齐贴靠，使用液压缸压紧，将槽沟内挖出的泥土回填至拼接好的拼接模块上面；施工效率高，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种海底隧道及其施工方法
本专利技术涉及隧道
，具体涉及一种海底隧道及其施工方法。
技术介绍
海底隧道是一种开设于海床底下的隧道，现有的海底隧道施工方法主要有以下三种：1、钻爆法，先使用钻洞机钻出洞眼，在洞眼内埋设炸药进行爆破，逐渐开挖出断面完成隧道的开挖，开挖过程中同时进行修筑衬砌防止塌陷。该施工方法爆破工作过程中对海水环境造成的影响大，耗费大量的火药，爆破后需要将破碎的石块和泥土运走，工作效率低，成本高。2、掘进机法，用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出，形成隧道。该施工方法形成的隧道内壁结构强度稳定性差，密封性能差，且运出碎石的路径需要沿隧道运行，行程长，工作效率低，成本高。3、盾构法，将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构。该方案中，隧道内的沙土和岩石需要沿隧道运输出去，运输路径长，工作效率低，采用盾构机械推进过程中需要耗费大量的能源，还需要对盾构机械进行维护保养，成本比较高。因此现有的施工方法均存在工作效率低，成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种海底隧道及其施工方法，用以提高施工效率，降低施工成本。为实现上述目的，本专利技术实施例的技术方案为：一种海底隧道，包括槽沟和衬砌，衬砌由拼接模块沿槽沟拼接构成，拼接模块为中空管状；拼接模块外侧的底面与顶面之间的距离小于拼接模块内侧的两侧面之间的距离。本专利技术实施例进一步设置为：所述拼接模块的其中一个端面上固定连接有凸起，另一个端面上开设有供凸起插接配合的一圈凹槽。本专利技术实施例进一步设置为：所述拼接模块的上开设有输气通道，输气通道的两个端口分别通向拼接模块的两个端面；两个拼接模块相互拼接后，输气通道的端口可相互对接。本专利技术实施例进一步设置为：所述拼接模块的端面上开设有榫接槽，拼接模块相互拼接之后，榫接槽相互对齐，榫接槽内插接有榫接件，榫接件对开分为两部分，对开的两部分榫接件之间设有相互过盈配合的榫接面，榫接件的外侧面对榫接槽的内壁具有沿榫接槽径向方向的挤压作用力。本专利技术实施例进一步设置为：所述拼接模块内侧水平固定连接有水平隔板。本专利技术实施例进一步设置为：所述水平隔板上表面与所述拼接模块内壁之间固定连接有竖直隔板。本专利技术实施例进一步设置为：所述隔板下表面与所述拼接模块内壁之间固定连接有支撑板。一种海底隧道的施工方法，用于上述任意一种海底隧道，包括以下步骤：S1：开挖槽沟；S2：从陆地上开始对拼接模块进行拼接；S3：运输，将后续的拼接模块平放在运输车上、使拼接模块的宽度方向与已拼装好的拼接模块的中心轴线方向相平行，运输车带动平放的拼接模块从竖直固定在槽沟内的拼接模块内侧穿过进入引导机内；S4：旋转对齐，运输车运动至接泊平台上并调整拼接模块的角度和位置，使拼接模块旋转至高度方向朝向远离已拼接好的拼接模块、两个侧面分别与拼接好的拼接模块两个侧面相对齐；S5：翻转贴靠，翻转机夹住拼接模块并带动拼接模块向上提升，同时运输车从拼接模块下方撤出并驶出引导机，接泊平台从拼接模块下方撤出，拼接模块在自身重力作用下朝靠近拼接好的拼接模块方向翻转至竖直状态，翻转机松开拼接模块，拼接模块落置在引导机底面铺设的滚动件上，液压顶推装置顶推接泊平台以限制接泊平台朝远离已拼装好的拼接模块的方向运动，接泊平台上的挤压液压缸推动拼接模块朝靠近已拼装好的拼接模块运动使拼接模块之间相互压紧抵接；S6：通过注浆口向拼接模块的外侧底面喷注浆料。本专利技术实施例进一步设置为：所述S2还包括步骤P1：在竖直固定好的拼接模块端面上粘贴一层柔性垫层。本专利技术实施例进一步设置为：所述S2还包括步骤Q1：在竖直固定好的拼接模块端面上刷上密封粘接件。本专利技术实施例具有如下优点：开挖槽沟可以采用挖泥船进行挖掘，开挖深度低，海床表面的泥土松软，开挖需要消耗的做功少，耗能低，成本低；将拼接模块拼接好之后，可同时将挖出的泥土覆盖在拼接模块上，工作效率高。附图说明图1是实施例1中体现隧道结构的示意图；图2是实施例1中体现拼接模块高度尺寸与内侧宽度尺寸之间关系的示意图；图3是实施例1中体现凹槽结构的示意图；图4是实施例1中体现凸起结构的示意图；图5是实施例1中体现拼接模块相互拼接时端面对齐关系的示意图；图6是实施例1中体现柔性垫层和密封粘接件与凹槽内壁之间连接关系的示意图；图7是实施例2中体现拼接模块结构的示意图；图8是实施例3中体现引导机与槽沟之间连接关系的示意图；图9是实施例3中体现引导机与隧道之间连接结构的示意图；图10是实施例3中体现滚动件与拼接模块以及引导机之间连接结构的示意图；图11是实施例3中体现海底隧道施工方法操作流程的示意图；图12是实施例4中体现榫接件结构的示意图；图13是实施例4中体现子榫和母榫结构的示意图；图14是实施例5中体现子榫和母榫结构的示意图。其中，1、槽沟；2、衬砌；21、拼接模块；211、凸起；212、凹槽；213、输气通道；214、第一楔块；215、第二楔块；216、水平隔板；217、竖直隔板；218、支撑板；22、柔性垫层；23、密封粘接件；24、榫接槽；25、榫接件；251、子榫；252、母榫；253、榫接面；254、定位块；3、引导机；31、空腔；32、注浆口；33、缩口；4、接泊平台；5、翻转机；6、气动密封带；7、滚动件；8、液压顶推装置；9、副顶推装置；101、搅拌机；。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1一种海底隧道，如图1所示，包括槽沟1和衬砌2，衬砌2由预制好的拼接模块21沿槽沟1拼接构成，拼接模块21为中空管状；结合图2，拼接模块21外侧的底面与顶面之间的距离小于拼接模块21内侧的两侧面之间的距离，拼接过程中，将拼接模块21平放且水平旋转90度至高度方向(图2中H所指的尺寸为高度尺寸，L指的是长度尺寸，W指的是宽度尺寸)与拼接好的拼接模块21宽度方向相平行，然后再将平放的拼接模块21从拼接好的拼接模块21内侧运输进入。综合图3和图4，拼接模块21的其中一个端面上固定连接有凸起211，另一个端面上开设有供凸起211插接配合的一圈凹槽212。结合图5，拼接模块21相互拼接后，凸起211插接在凹槽212内，凹槽212沿拼接模块21外侧边缘设置，可将凸起211密封包覆在内侧，提高密封性能。凹槽212的内侧面为向外扩张的斜面，凸起211的外侧面为向内收缩的斜面，凸起211的外侧面与凹槽212的内侧面可相互紧密抵接配合，即具有装配导向作用又能够提高拼接模块21端面之间的密封性能。结合图6，在配合之前，先在凹槽212底面上贴一层柔性垫层22，柔性垫层22可采用类似于橡胶垫具有柔性的材料，凸起211插入凹槽212后，凸起211的端面挤压橡胶垫，橡胶垫受力发生塑性变形可填充凸起211端面与凹槽212底面之间的间隙。在凹槽212的内侧面上刷上密封粘接件23，密封粘接件23可采用类似于密封粘胶具有粘接功能的材料，凹槽212的内侧斜面与凸起211的外侧斜面可通过密封粘胶密粘接，密封粘胶可提高拼接模块21端面之间的连接强度和密封性能。如图4和图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底隧道，其特征是：包括槽沟(1)和衬砌(2)，衬砌(2)由拼接模块(21)沿槽沟(1)拼接构成，拼接模块(21)为中空管状；拼接模块(21)外侧的底面与顶面之间的距离小于拼接模块(21)内侧的两侧面之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种海底隧道，其特征是：包括槽沟(1)和衬砌(2)，衬砌(2)由拼接模块(21)沿槽沟(1)拼接构成，拼接模块(21)为中空管状；拼接模块(21)外侧的底面与顶面之间的距离小于拼接模块(21)内侧的两侧面之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种海底隧道，其特征是：所述拼接模块(21)的其中一个端面上固定连接有凸起(211)，另一个端面上开设有供凸起(211)插接配合的一圈凹槽(212)。3.根据权利要求1所述的一种海底隧道，其特征是：所述拼接模块(21)的上开设有输气通道(213)，输气通道(213)的两个端口分别通向拼接模块(21)的两个端面；两个拼接模块(21)相互拼接后，输气通道(213)的端口可相互对接。4.根据权利要求1所述的一种海底隧道，其特征是：所述拼接模块(214)的端面上开设有榫接槽(24)，拼接模块(214)相互拼接之后，榫接槽(24)相互对齐，榫接槽(24)内插接有榫接件(25)，榫接件(25)对开分为两部分，对开的两部分榫接件(25)之间设有相互过盈配合的榫接面(253)，榫接件(25)的外侧面对榫接槽(24)的内壁具有沿榫接槽(24)径向方向的挤压作用力。5.根据权利要求1所述的一种海底隧道，其特征是：所述拼接模块(21)内侧水平固定连接有水平隔板(216)。6.根据权利要求5所述的一种海底隧道，其特征是：所述水平隔板(216)上表面与所述拼接模块(21)内壁之间固定连接有竖直隔板(217)。7.根据权利要求5所述的一种海底隧道，其特征是：所述隔板下表面与所述拼接模块(21)内壁之间固定连接有支撑板(218)。8.一种海底隧道的施工方法，用于权利要求1至7中任意一种海底隧道，其特征是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭毅轩，
申请(专利权)人：郭毅轩，
类型：发明
国别省市：山西,14