一种负浮力沉管制造技术

本实用新型专利技术涉及沉管隧道施工技术领域，特别涉及一种负浮力沉管，包含本体，所述本体的设计干舷值小于0。无需将管节设计为对应水域中能够自浮，因此，无需为保证浮运时最小干舷值而增加沉管的截面高度，避免了设计环节中考虑干舷值与运营期抗浮的设计矛盾，无需设置干坞检测干舷值，特别适用于场地受限的工程项目。本申请打破了现有技术中必须采用自浮沉管的设计理念，能够最大限度的降低结构高度，节省主体结构、基槽回填等工程量，无需设置干舷调整层，有效节省预制成本及施工成本，有利于降低设计难度及预制难度，避免了浮运环节在水中调节干舷值的繁琐操作，有利于缩短运输时间，具有重要的推广意义和良好的应用前景。具有重要的推广意义和良好的应用前景。具有重要的推广意义和良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
为根据断面尺寸计算出的自重。
[0010]采用本技术所述的一种负浮力沉管，结合沉管结构具有中空廊道的特性，通过在内部设置第一压载混凝土，加上所述本体的设计自重，能够使所述本体在进入水中运输时，不会自浮于水面，而是形成具有现有技术中的沉管在沉放、对接环节的负浮力状态，因此，无需为保证浮运时最小正干舷值而增加沉管的截面高度，避免了设计环节中考虑干舷值与运营期抗浮的设计矛盾，无需设置干坞来检测干舷值，特别适用于场地受限的工程项目。本申请打破了现有技术中必须采用自浮沉管的设计理念，能够最大限度的降低结构高度，节省主体结构、基槽回填等工程量，无需设置干舷调整层，有效节省预制成本及施工成本，有利于降低设计难度及预制难度，避免了浮运环节在水中调节干舷值的繁琐操作，有利于缩短运输时间，具有重要的推广意义和良好的应用前景。
[0011]进一步优选的，为1.02
‑
1.05。
[0012]为最大限度的节省成本，同时保证满足沉放对接施工阶段的抗浮系数要求，根据现有设计规范，可采用沉放、对接时的抗浮系数1.02至沉放就位后或稳定压载节段的抗浮系数1.05作为控制指标。
[0013]现有技术中，在管节沉放完成后，需浇筑压舱混凝土来置换压载水箱，由于在水下作业，施工难度大，存在一定的起浮风险，浇筑后难以测试复核，如增加浇筑量又会造成成本增加，材料浪费，甚至为了保证净空，使得设计阶段额外增加沉管的净空高度进而增加结构尺寸。本申请沿用现有沉放后浇筑的压舱混凝土，在预制阶段提前浇筑第一压载混凝土作为部分压重层，使所述管节在施工水域中无法自浮，利于降低设计难度，同时满足沉放对接后置换压载水箱时的抗浮系数要求，无需引入额外设备或结构，又能够取消压载水箱系统，降低施工成本，避免置换水箱时出现起浮，安装过程风险小，浇筑环节在工厂进行，操作难度低，风险小，便于精确控制浇筑后管节的重量，避免额外材料的浪费。
[0014]进一步优选的，满足所述本体的运营期抗浮系数要求。
[0015]进一步优选的，所述第二压载混凝土在沉放所述本体后浇筑。
[0016]有利于降低运输阶段的管节重量，节省运输成本。
[0017]优选的，所述压载混凝土设于行车道顶面，所述压载混凝土为素混凝土。
[0018]进一步优选的，所述压载混凝土的混凝土强度小于所述本体的混凝土强度。
[0019]有利于降低预制成本，所述压载混凝土的混凝土强度需满足路面的行车要求。
[0020]一种负浮力沉管的预制方法，采用如上述任一所述的一种负浮力沉管，包括如下步骤：
[0021]a、预制本体；
[0022]b、在所述本体内浇筑第一压载混凝土，并测量所述本体的重量是否满足第一抗浮系数；
[0023]c、满足要求后，安装一次舾装件及预埋件；
[0024]d、安装端封墙，完成负浮力沉管的预制。
[0025]采用本技术所述的一种负浮力沉管的预制方法，沿用现有管节沉放后浇筑的压舱混凝土，在在工厂预制阶段提前浇筑第一压载混凝土作为部分压重层，实现管节在施
工水域中无法自浮，操作难度低，风险小，便于精确控制浇筑后管节的重量，避免额外材料的浪费，有利于降低施工成本，不会明显增加预制周期，对新型的负浮力沉管的施工提供技术指导和作业流程，值得广泛推广和应用。
[0026]优选的，在所述步骤b之前，还包含确定所述本体所用混凝土的干容重，并计算所述本体的理论重量。
[0027]便于精确控制压载混凝土的浇筑量。
[0028]进一步优选的，所述步骤b包含如下步骤：
[0029]b1、达到预定强度后，通过台车将所述本体移动至舾装区，并通过所述台车的压力传感器测量浇筑所述第一压载混凝土前的所述本体的重量；
[0030]b2、根据所述本体的理论重量，结合步骤b1，确定所述第一压载混凝土的浇筑方量，浇筑所述第一压载混凝土，然后通过所述台车的压力传感器测量所述本体的重量是否满足第一抗浮系数，以及重量分布是否均匀；
[0031]其中，每个所述台车均设有压力传感器。
[0032]采用上述方式，能够尽快腾出浇筑区，以便尽快开展下一个管节的浇筑，缩短施工工期，同时，利用转移管节的台车作为称重设备，测量过程简单方便，便于根据实际情况调节所述第一压载混凝土浇筑量，由于台车分布广泛且均匀，利于检测管节重量的均匀程度，保证运输安全性，降低水中工序的施工风险。
[0033]进一步优选的，所述第一压载混凝土至少分三次浇筑，每次浇筑完成后均测量重量分布情况。
[0034]优选的，所述第一抗浮系数为1.02
‑
1.05。
[0035]优选的，所述步骤b和c的顺序能够互换或同时进行。
[0036]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0037]1、打破了现有技术中必须采用自浮沉管的设计理念，能够最大限度的降低结构高度，节省主体结构、基槽回填等工程量，无需设置干舷调整层，有效节省预制成本及施工成本，有利于降低设计难度及预制难度，避免了浮运环节在水中调节干舷值的繁琐操作，有利于缩短运输时间，具有重要的推广意义和良好的应用前景。
[0038]2、沿用现有沉放后浇筑的压舱混凝土，在预制阶段提前浇筑第一压载混凝土作为部分压重层，使所述管节在施工水域中无法自浮，利于降低设计难度，同时满足沉放对接后的抗浮系数要求，无需引入额外设备或结构，又能够取消压载水箱系统，降低施工成本，避免置换水箱时出现起浮，运营阶段起浮风险小，浇筑环节在工厂进行，操作难度低，风险小，便于精确控制浇筑后管节的重量，避免额外材料的浪费。
[0039]3、能够尽快腾出浇筑区，以便尽快开展下一个管节的浇筑，缩短施工工期，同时，利用转移管节的台车作为承重设备，测量过程简单方便，便于根据实际情况调节所述第一压载混凝土浇筑量，由于台车分布广泛且均匀，利于检测管节重量的均匀程度，保证运输安全性，降低水中工序的施工风险。
附图说明：
[0040]图1是本技术所述的一种负浮力沉管的状态示意图；
[0041]图2是实施例2中所述的一种负浮力沉管的断面结构示意图。
[0042]图中标记：1
‑
本体，21
‑
第一压载混凝土。
具体实施方式
[0043]下面结合试验例及具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本技术的范围。
[0044]实施例1
[0045]如图1所示，本技术所述的一种负浮力沉管，包含本体1，所述本体1的设计干舷值小于0。即一种负干舷管节，也就是不考虑正干舷的设计，无需将管节设计为对应水域中能够自浮，而是形成现有沉管在沉放、对接环节的负浮力状态，打破了现有技术中必须采用自浮沉管的设计理念，能够最大限度的降低结构高度，节省主体结构、基槽回填等工程量，无需设置干舷调整层。
[0046]实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负浮力沉管，其特征在于，包含本体(1)，所述本体(1)内部设置有压载混凝土，所述本体(1)端部连接有端封墙，所述本体(1)的自重包含所述本体(1)的设计结构自重G0以及所述本体(1)内部的压载混凝土的设计自重，所述压载混凝土的设计自重包含第一压载混凝土(21)的设计自重G1以及第二压载混凝土的设计自重G2，G0与G1之和大于所述本体(1)的设计浮力F。2.根据权利要求1所述的负浮力沉管，其特征在于，为1.02
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁杰忠，林鸣，陈伟彬，王勇，陈猛，梁邦炎，王晓东，李林，龚毅，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：