CN104727326B - 一种变水位结构的减载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水运工程技术领域，提供了一种变水位结构的减载方法，对沉管隧道与人工岛暗埋段隧道对接的部分进行减载，在沉管隧道对接处顶部的钢圆筒缺口处，安装至少一个沉箱形成围护结构，使沉管隧道顶部至围护结构之间形成回填区，在每个沉箱的顶部浇筑沉箱盖板，对沉箱的顶部进行密封；在回填区将陶粒填料回填，回填完成后，在陶粒填料层上将碎石填料进行覆盖。本发明提供的一种变水位结构的减载方法，从减小回填料的密度方面考虑来减小回填料的荷载，解决现有技术中，无法用定量的回填料对变水位结构进行减载的问题。

Description

一种变水位结构的减载方法
技术领域
本发明涉及水运工程技术领域，尤其涉及一种减载方法，更具体地涉及一种变水位结构的减载方法。
背景技术
港珠澳大桥岛隧工程施工过程中，为保证岛隧结合部地基刚度平顺过渡，需要在岛隧结合部设置减载结构，以便降低岛隧结合部的荷载。一般情况下，岛隧结合部减载结构的施工主要包括：减载沉箱基床抛理施工、减载沉箱施工和沉箱上及两侧挡浪墙施工。
由于该地区具有特有的自然条件，以及人工岛的特殊的地质条件。因此，目前现有技术中所使用的常规减载方案，即减少回填料的回填量来减少对结构物的荷载的减载方法无法适用于港珠澳大桥岛隧工程。
港珠澳大桥岛隧工程由于是人工岛建设，所以人工岛的场地标高是一定的，结构物，即沉管隧道，的顶标高也是一定的，所以回填料的回填量也是一定的，因此，就要从减小回填料的密度方面考虑来减小回填料的荷载，从而达到减载的目的，但现有技术中，没有从这种角度出发设计的减载方法。
因此，针对以上不足，需要提供一种适用于外海人工岛用的变水位结构的减载方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种变水位结构的减载方法，从减小回填料的密度方面考虑来减小回填料的荷载，解决现有技术中，无法用定量的回填料对变水位结构进行减载的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变水位结构的减载方法，对沉管隧道与人工岛暗埋段隧道对接的部分进行减载，包括如下步骤：
S1、在所述沉管隧道顶部的钢圆筒缺口处，安装至少一个中空沉箱并形成围护结构，所述沉箱无上底面，所述沉管隧道顶部至围护结构之间形成回填区；
S2、所有沉箱安装完毕后，在每个所述沉箱的顶部浇筑沉箱盖板，对沉箱的顶部进行密封；
S3、在所述回填区利用皮带船将陶粒填料回填，回填完成后，利用反铲挖掘机整平，形成陶粒填料层；
S4、在所述陶粒填料层上利用皮带船将碎石填料进行覆盖，然后利用反铲挖掘机整平，形成碎石覆盖层。
优选的，前述步骤S1中，所述沉箱接触海水的侧壁上设有第一消浪孔。
优选的，前述步骤S3中，在用所述陶粒填料回填之前，在所述回填区内先填入混合填料，在沉管隧道顶部与陶粒填料层之间形成混合填料层。
优选的，前述混合填料为陶粒填料和碎石填料的混合物。
优选的，前述步骤S1中，所述沉箱的内部由隔板组成中空的暗格，与所述沉箱接触海水的侧壁平行的隔板上设有第二消浪孔。
优选的，前述步骤S1中，所述沉箱的数量至少为4个，所述沉箱形成圆弧状围护结构。
优选的，前述步骤S1中，所述沉箱的横截面为等腰梯形截面。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供的一种变水位结构的减载方法，对沉管隧道与人工岛暗埋段隧道对接的部分进行减载，在沉管隧道对接处顶部的钢圆筒缺口处，安装多个沉箱形成圆弧状围护结构，使沉管隧道顶部至围护结构之间形成回填区，在每个沉箱的顶部浇筑沉箱盖板，对沉箱的顶部进行密封；在回填区将陶粒填料回填，回填完成后，在陶粒填料层上将碎石填料进行覆盖。
本发明中，沉管隧道在人工岛范围内的部分其顶部采用陶粒填料进行回填，陶粒材料具有密度小、抗压强度大的特点，因其密度小，相同体积下的重量轻，所以不会给沉管隧道及其基础造成过大荷载，不会引起过大沉降，从而防止沉管隧道与暗埋段对接端头出现漏水。
本发明中，对人工岛上钢圆筒存在的缺口，采用中空的沉箱进行维护，沉箱内部不采用以往的方式进行回填，由于其空心的特征，可以利用在水中的浮力减小其自身的重量，从而起到减小管顶载荷的目的。
综上所述，本发明提供的变水位结构的减载方法，从减小回填料的密度方面考虑来减小回填料的荷载，解决现有技术中，无法用定量的回填料对变水位结构进行减载的问题。
附图说明
图1是本发明中沉箱布置的平面示意图；
图2是本发明中回填区各层的截面示意图。
图中：1：沉箱；2：沉管隧道；3：暗格；4：暗埋段隧道；5：陶粒填料层；6：碎石覆盖层；7：回填区。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供的一种变水位结构的减载方法，对沉管隧道2与人工岛暗埋段隧道4对接的部分进行减载，包括如下步骤：
S1、沉管隧道2与人工岛上的暗埋段隧道4成功对接后，人工岛的钢圆筒存在缺口，需要用一种结构进行重新围护起来，同样为了减轻沉管隧道2管顶的荷载，采用沉箱1作为围护结构，在沉管隧道2顶部的钢圆筒缺口处，安装4个中空沉箱1。
沉箱1无上底面，沉箱1的横截面为等腰梯形截面，沉箱1的内部由隔板组成中空的暗格3，每个沉箱1内暗格3的数量为6个。由4个沉箱1形成圆弧状围护结构，使沉管隧道2顶部至围护结构之间形成回填区7，如图1所示，圆弧状围护结构可以有效地防止海水冲入回填区7，防止海水冲走回填材料。
沉箱1接触海水的侧壁上设有第一消浪孔，可以削减海浪对沉箱1的冲击力，与沉箱1接触海水的侧壁平行的隔板上设有第二消浪孔，可以连通各个中空的暗格3，保证各暗格3内的海水水面高度及压力相等。
安装沉箱1时，要依次安装沉箱1，不能跳跃安装。
S2、所有沉箱1安装完毕后，在每个沉箱1的顶部浇筑沉箱盖板，对沉箱1的顶部进行密封；由于沉箱1的上底面密封，而下底面不封口，因此海水可以从沉箱1的下底面进入沉箱1中，这种中空的沉箱1结构可以利用在水中的浮力减小沉箱1的重量。
沉箱1盖板浇筑完成后，开始进行回填，其回填后的结构如图2所示。
S3、在回填区7利用皮带船将陶粒填料回填，回填完成后，利用反铲挖掘机整平，形成陶粒填料层5，陶粒的密度小，重量轻，所以不会给沉管隧道及其基础造成过大荷载。
在用陶粒填料回填之前，还可以在回填区7内先填入混合填料，在沉管隧道2顶部与陶粒填料层之间形成混合填料层。混合填料为陶粒填料和碎石填料的混合物。
S4、由于陶粒填料的强度不足，因此还需要在陶粒填料层5上利用皮带船将碎石填料进行覆盖，然后利用反铲挖掘机整平，形成碎石覆盖层6，这样可以增加回填区7表面的硬度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种变水位结构的减载方法，对沉管隧道与人工岛暗埋段隧道对接的部分进行减载，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在所述沉管隧道顶部的钢圆筒缺口处，安装至少一个中空沉箱并形成围护结构，所述沉箱无上底面，所述沉管隧道顶部至围护结构之间形成回填区；
S2、所有沉箱安装完毕后，在每个所述沉箱的顶部浇筑沉箱盖板，对沉箱的顶部进行密封；
S3、在所述回填区利用皮带船将陶粒填料回填，回填完成后，利用反铲挖掘机整平，形成陶粒填料层；
S4、在所述陶粒填料层上利用皮带船将碎石填料进行覆盖，然后利用反铲挖掘机整平，形成碎石覆盖层。
2.根据权利要求1所述的变水位结构的减载方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述沉箱接触海水的侧壁上设有第一消浪孔。
3.根据权利要求1所述的变水位结构的减载方法，其特征在于：所述步骤S3中，在用所述陶粒填料回填之前，在所述回填区内先填入混合填料，在沉管隧道顶部与陶粒填料层之间形成混合填料层。
4.根据权利要求3所述的变水位结构的减载方法，其特征在于：所述混合填料为陶粒填料和碎石填料的混合物。
5.根据权利要求1所述的变水位结构的减载方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述沉箱的内部由隔板组成中空的暗格，与所述沉箱接触海水的侧壁平行的隔板上设有第二消浪孔。
6.根据权利要求1所述的变水位结构的减载方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述沉箱的数量至少为2个，所述沉箱形成圆弧状围护结构。
7.根据权利要求1所述的变水位结构的减载方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述沉箱的横截面为等腰梯形截面。
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