沉管隧道用组合式沉管管节及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种沉管隧道用组合式沉管管节及施工方法，沉管隧道用组合式沉管管节包括：管节主体，所述管节主体为钢筋混凝土结构，所述管节主体包括顶板、底板、侧墙和中墙，所述顶板、所述底板、所述侧墙和所述中墙围合形成用于行车的管廊；内衬钢板，所述内衬钢板设置于所述管廊的内侧壁上；管状腔体，所述管状腔体设置于所述内衬钢板的外侧壁上并嵌设于所述管节主体内部，所述顶板上设置有连通于所述管状腔体内部的灌浆孔和第一排气孔；水箱，所述水箱可拆卸地设置于所述管廊内。上述的结构能够减少沉管管节浮运时的吃水深度并且在浇筑管节主体时无需设置大型桁架，有利于降低沉管隧道的工程造价并且有利于降低沉管隧道的施工难度。施工难度。施工难度。

【技术实现步骤摘要】
沉管隧道用组合式沉管管节及施工方法


[0001]本专利技术涉及沉管隧道
，特别涉及一种沉管隧道用组合式沉管管节及施工方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，沉管隧道是指在预制场地预制管节并通过浮运、沉放、对接等工序建造的水下隧道，一般为钢筋混凝土矩形断面结构，为满足河道通航尺度及相关埋深的要求，使得沉管隧道结构所需承受的荷载较大，为了使沉管隧道结构具有相应的结构强度，常规沉管管节通常具有较大的重量，导致常规沉管管节在浮运的过程中吃水较深，而为了满足沉管管节在浮运过程中的干舷高度，常规沉管管节通常具有较高的高度，从而导致沉管隧道的工程造价较高，其中，对于水深较浅的内河航道，为了满足沉管管节浮运的要求，需进行浮运航道疏浚，特别是浮运航道需要进行凿岩施工时，将显著增加沉管隧道的施工难度，从而延长沉管隧道的施工工期，另外，浇筑沉管管节时为了避免分层浇筑法所导致的各层混凝土收缩程度不一致而出现裂缝的现象，沉管管节通常采用全断面浇筑法一次浇筑成型，而为了承载全断面浇筑法浇筑时所带来的混凝土压力，通常需要采用施工后需要拆除的大型桁架来支撑可拆卸的内模板，而大型桁架的造价较高且施工过程较为复杂，进一步增加了沉管隧道的工程造价与施工难度。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种沉管隧道用组合式沉管管节，能够减少沉管管节浮运时的吃水深度并且在浇筑管节主体时无需设置大型桁架，有利于降低沉管隧道的工程造价并且有利于降低沉管隧道的施工难度。
[0004]本专利技术还提出一种应用于上述沉管隧道用组合式沉管管节的施工方法。
[0005]根据本专利技术的第一方面实施例的沉管隧道用组合式沉管管节，包括：管节主体，所述管节主体为钢筋混凝土结构，所述管节主体包括顶板、底板、侧墙和中墙，所述顶板、所述底板、所述侧墙和所述中墙围合形成用于行车的管廊；内衬钢板，所述内衬钢板设置于所述管廊的内侧壁上；管状腔体，所述管状腔体设置于所述内衬钢板的外侧壁上并嵌设于所述管节主体内部，所述顶板上设置有连通于所述管状腔体内部的灌浆孔和第一排气孔；水箱，所述水箱可拆卸地设置于所述管廊内。
[0006]根据本专利技术实施例的沉管隧道用组合式沉管管节，至少具有如下有益效果：通过在所述内衬钢板的外侧壁上设置嵌设于所述管节主体内部的管状腔体，有利于减轻沉管管节浮运时的重量，从而有利于减少沉管管节浮运时的吃水深度，在满足沉管管节于浮运过程中的干舷高度的前提下有利于减小沉管管节的高度，从而有利于降低工程造价，同时，减少沉管管节浮运时的吃水深度有利于降低浮运航道疏浚过程中凿岩施工的工程量，从而有利于降低沉管隧道的施工难度，进而有利于缩短沉管隧道的施工工期，当需要沉放所述沉管管节时通过所述灌浆孔向所述管状腔体内灌注混凝土并向所述水箱内注水以增加所述
沉管管节的重量即可，另外，所述内衬钢板能够作为用于浇筑所述管节主体的内侧模板，其中，设置在所述内衬钢板的外侧壁上的管状腔体能够增强所述内衬钢板的结构强度与承载能力，以使所述内衬钢板作为内侧模板承载全断面浇筑法浇筑所述管节主体所带来的混凝土压力时无需设置大型桁架，有利于进一步降低沉管隧道的工程造价与施工难度。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述管状腔体由所述内衬钢板和焊接于所述内衬钢板的外侧壁上的钢壳围合形成。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述管状腔体的横截面呈矩形。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述管状腔体首尾相连地绕设于所述内衬钢板的外侧壁上。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述管状腔体的数量为多个，多个所述管状腔体沿所述内衬钢板的长度方向间隔设置。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述内衬钢板对应所述底板的部分避开所述管状腔体的区域设置有浇筑孔和第二排气孔。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述浇筑孔和所述第二排气孔均设置有多个，多个所述浇筑孔沿所述管状腔体的长度方向间隔设置，相邻的两个所述浇筑孔之间设置有至少一个所述第二排气孔。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述内衬钢板上设置有嵌入所述管节主体内部的第一栓钉。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述管状腔体上设置有嵌入所述管节主体内部的第二栓钉。
[0015]根据本专利技术的第二方面实施例的施工方法，其应用于根据本专利技术上述第一方面实施例的沉管隧道用组合式沉管管节，包括以下步骤：
[0016]S1:加工制作内衬钢板，在内衬钢板的外侧壁上焊接加工管状腔体，将第一栓钉焊接于内衬钢板的外侧壁避开管状腔体的区域并将第二栓钉焊接于管状腔体上；
[0017]S2:搭设用于浇筑管节主体的底部钢板和外侧模板，将内衬钢板提升并定位至预设位置以作为用于浇筑管节主体的内侧模板，在内衬钢板与底部钢板之间设置抗浮连接件；
[0018]S3:采用全断面浇筑法浇筑管节主体，成型后拆除外侧模板并在管廊内设置水箱以形成沉管管节；
[0019]S4:将沉管管节浮运至隧址区域，通过灌浆孔向管状腔体内灌注混凝土并向水箱内注水以沉放、对接沉管管节，在底板上浇筑混凝土压重层置换水箱内的水并拆除水箱，完成沉管管节的安装。
[0020]根据本专利技术实施例的施工方法，至少具有如下有益效果：施工的过程中，通过设置所述抗浮连接件，从而能够防止所述内衬钢板在浇筑所述管节主体的过程中以及管节主体静置成型的过程中上浮，进而有利于提高所述管节主体的制作精度。
[0021]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1是本专利技术实施例的沉管隧道用组合式沉管管节沉放对接前的整体结构示意图；
[0024]图2是图1中A处局部放大示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例的沉管隧道用组合式沉管管节于顶板处的局部结构示意图；
[0026]图4是图3中B处局部放大示意图；
[0027]图5是本专利技术实施例的沉管隧道用组合式沉管管节在俯视视角下于底板处的局部结构示意图；
[0028]图6是本专利技术实施例浇筑管节主体时的整体结构示意图；
[0029]图7是本专利技术实施例的沉管隧道用组合式沉管管节沉放对接后的整体结构示意图。
[0030]附图标记：
[0031]顶板110、灌浆孔111、第一排气孔112、底板120、侧墙130、中墙140、管廊200、内衬钢板300、浇筑孔310、第二排气孔320、第一栓钉330、管状腔体400、第二栓钉410、水箱500、底部钢板600、外侧模板700、抗浮连接件800、混凝土压重层900。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道用组合式沉管管节，其特征在于，包括：管节主体，所述管节主体为钢筋混凝土结构，所述管节主体包括顶板(110)、底板(120)、侧墙(130)和中墙(140)，所述顶板(110)、所述底板(120)、所述侧墙(130)和所述中墙(140)围合形成用于行车的管廊(200)；内衬钢板(300)，所述内衬钢板(300)设置于所述管廊(200)的内侧壁上；管状腔体(400)，所述管状腔体(400)设置于所述内衬钢板(300)的外侧壁上并嵌设于所述管节主体内部，所述顶板(110)上设置有连通于所述管状腔体(400)内部的灌浆孔(111)和第一排气孔(112)；水箱(500)，所述水箱(500)可拆卸地设置于所述管廊(200)内。2.如权利要求1所述的沉管隧道用组合式沉管管节，其特征在于，所述管状腔体(400)由所述内衬钢板(300)和焊接于所述内衬钢板(300)的外侧壁上的钢壳围合形成。3.如权利要求2所述的沉管隧道用组合式沉管管节，其特征在于，所述管状腔体(400)的横截面呈矩形。4.如权利要求1所述的沉管隧道用组合式沉管管节，其特征在于，所述管状腔体(400)首尾相连地绕设于所述内衬钢板(300)的外侧壁上。5.如权利要求1所述的沉管隧道用组合式沉管管节，其特征在于，所述管状腔体(400)的数量为多个，多个所述管状腔体(400)沿所述内衬钢板(300)的长度方向间隔设置。6.如权利要求1所述的沉管隧道用组合式沉管管节，其特征在于，所述内衬钢板(300)对应所述底板(120)的部分避开所述管状腔体(400)的区域设置有浇筑孔(310)和第二排气孔(320)。7.如权利要求6所述的沉管隧道用组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力英，杨勇，熊正元，唐永锋，杨春山，叶婷婷，徐江平，段尚磊，汪传智，陈文明，
申请(专利权)人：广州市市政工程设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：