CN107489170B - 外盖板支撑系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外盖板支撑系统，封闭环状顶推小梁与封闭环状外盖板之间的空隙中设有若干个支座，所有支座沿顶推小梁的周向连接于顶推小梁外壁，在顶推小梁顶推第一止水带止水后所有支座位于外盖板悬空端下部。运用本发明的外盖板支撑系统，在空隙中设置的支座随顶推小梁移动，支座能够减小顶推小梁移动过程中的晃动强度，同时支座移动后能够用于支撑外盖板，将单点支撑的悬臂结构的外盖板转变为两点支撑的简支梁结构，保护外盖板在接合腔排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致外盖板结构的破坏，该外盖板支撑系统结构简单，使用方便，支撑效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及沉管隧道领域，特别涉及一种外盖板支撑系统及使用方法。
背景技术
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，并在海中对接合龙，最后的合龙管段即为最终接头。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，最终接头1的长度小于与其对接的两节沉管2的间距，在最终接头1安装到位后，最终接头1两端分别设置的封闭环状顶推小梁11顶推并带动封闭环状的第一止水带3紧密贴合于沉管2端面，使最终接头1与沉管2对接，顶推小梁11设置在最终接头端部的凹槽12内，凹槽12外圈设有封闭环状的外盖板4，外盖板4一端刚性连接在最终接头1上，形成悬臂结构，外盖板4的另一端设有封闭环状的第二止水带41，第二止水带41连接顶推小梁11，第二止水带41用于保证滑动设置的顶推小梁11与最终接头1之间的防水，在最终接头1与沉管2对接后，将端封门5之间接合腔6中水排出，形成干的施工环境进行后续施工，此时管节外水压大于管节内空气压力，水压作用在外盖板4上，由于外盖板4只有一端刚性连接，另一端悬空，易造成外盖板4压弯，第二止水带41及外盖板4端部贴合在顶推小梁11上，甚至导致外盖板4结构破坏漏水。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的最终接头与沉管对接后，将端封门之间接合腔中水排出，形成干的施工环境进行后续施工，此时管节外水压大于管节内空气压力，水压作用在外盖板上，由于外盖板只有一端刚性连接，另一端悬空，易造成外盖板压弯，第二止水带及外盖板端部贴合在顶推小梁上，甚至导致外盖板结构破坏漏水的上述不足，提供一种外盖板支撑系统及使用方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种外盖板支撑系统，封闭环状顶推小梁与封闭环状外盖板之间的空隙中设有若干个支座，所有所述支座沿所述顶推小梁的周向连接于所述顶推小梁外壁，在所述顶推小梁顶推第一止水带止水后所有所述支座位于所述外盖板悬空端下部。
采用本发明所述的外盖板支撑系统，在所述空隙中设置的所述支座随所述顶推小梁移动，所述支座能够减小所述顶推小梁移动过程中的晃动强度，同时所述支座移动后能够用于支撑所述外盖板，将单点支撑的悬臂结构的所述外盖板转变为两点支撑的简支梁结构，保护所述外盖板在接合腔排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致所述外盖板结构的破坏，该外盖板支撑系统结构简单，使用方便，支撑效果良好。
优选地，每个所述支座与对应的所述顶推小梁外壁或者所述外盖板内壁的间距为0-1cm。
采用这种结构设置，保证所述支座相对所述外盖板滑动过程中不接触，减小所述顶推小梁移动过程中的摩擦力，同时所述外盖板悬臂端即使在水压作用下下压0-1cm，也不会造成所述外盖板结构的破坏而漏水。
优选地，所有所述支座均匀设置，平衡外部水压力。
优选地，所述外盖板悬空端和所述顶推小梁之间连接的第二止水带为可延展的柔性止水带。
优选地，所述第二止水带为M止水带。
优选地，所述空隙中设有封闭环状第三止水带，所述第三止水带一端连接于所述顶推小梁，另一端向所述外盖板悬空端倾斜并接触所述外盖板内壁。
采用这种结构设置，所述第三止水带的止水边为向所述外盖板悬空端的倾斜设置，在最终接头沉放时，海水由所述第三止水带一侧进入其倾斜方向一侧后，充满所述第三止水带和所述第二止水带之间的所述空隙，待其余所述空隙中海水被抽走后，该处所述空隙的海水对所述第三止水带止水边产生压力，使所述第三止水带止水边端部紧密贴合于所述外盖板内壁，从而其中海水不能流出，整个所述第三止水带构成一个单向阀式的止水结构，保证所述接合腔排水后内部不进水。
优选地，所述第三止水带为Lip止水带。
优选地，所有所述支座位于所述第二止水带和所述第三止水带之间，最终接头沉管时海水进入所述第二止水带和所述第三止水带之间的所述空隙空间内，形成环状水囊。
优选地，所述第一止水带为Gina止水带。
采用这种结构设置，在所述接合腔排水后，所述第三止水带构成的一个单向阀式的止水结构，使得所述第二止水带和所述第三止水带之间具有所述环状水囊，所述环状水囊中海水压力与沉管外部海水压力平衡且均作用于所述外盖板上，在所述外盖板内侧形成一个水垫，减小所述所述外盖板所承受海水压力，进一步避免所述外盖板被水压压弯导致结构的破坏。
优选地，所述外盖板包括底板、安装板、侧板和加劲板，所述底板一端连接于最终接头，另一端连接所述安装板，所述侧板垂直连接于所述底板外壁并连接于所述安装板，所述加劲板垂直连接于所述底板外壁并垂直连接于所述侧板，所述安装板用于连接第二止水带。
本发明还提供了一种外盖板支撑系统的使用方法，应用如以上任一项所述的外盖板支撑系统，包括以下步骤：
A、最终接头沉放后调整位置与其两侧的沉管对齐；
B、所述顶推小梁相对所述最终接头移动，并带动所述第一止水带移向对应所述沉管端面；
C、所有所述支座随所述顶推小梁移动，并移向所述外盖板悬空端；
D、当所述第一止水带紧密贴合于对应所述沉管端面时，所有所述支座移动到所述外盖板悬空端下部。
采用本发明所述的外盖板支撑系统的使用方法，在所述空隙中设置的所述支座随所述顶推小梁移动，所述支座能够减小所述顶推小梁移动过程中的晃动强度，同时所述支座移动后能够用于支撑所述外盖板，将单点支撑的悬臂结构的所述外盖板转变为两点支撑的简支梁结构，保护所述外盖板在接合腔排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致所述外盖板结构的破坏，该外盖板支撑系统设计巧妙，结构简单，其使用方法步骤简单，操作方便，支撑效果良好。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、运用本发明所述的外盖板支撑系统，在所述空隙中设置的所述支座随所述顶推小梁移动，所述支座能够减小所述顶推小梁移动过程中的晃动强度，同时所述支座移动后能够用于支撑所述外盖板，将单点支撑的悬臂结构的所述外盖板转变为两点支撑的简支梁结构，保护所述外盖板在接合腔排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致所述外盖板结构的破坏，该外盖板支撑系统结构简单，使用方便，支撑效果良好；
2、运用本发明所述的外盖板支撑系统，每个所述支座与对应的所述顶推小梁外壁或者所述外盖板内壁的间距为0-1cm，采用这种结构设置，保证所述支座相对所述外盖板滑动过程中不接触，减小所述顶推小梁移动过程中的摩擦力，同时所述外盖板悬臂端即使在水压作用下下压0-1cm，也不会造成所述外盖板结构的破坏而漏水；
3、运用本发明所述的外盖板支撑系统，所述第三止水带的止水边为向所述外盖板悬空端的倾斜设置，在最终接头沉放时，海水由所述第三止水带一侧进入其倾斜方向一侧后，充满所述第三止水带和所述第二止水带之间的所述空隙，待其余所述空隙中海水被抽走后，该处所述空隙的海水对所述第三止水带止水边产生压力，使所述第三止水带止水边端部紧密贴合于所述外盖板内壁，从而其中海水不能流出，整个所述第三止水带构成一个单向阀式的止水结构，保证所述接合腔排水后内部不进水；
4、运用本发明所述的外盖板支撑系统，在所述接合腔排水后，所述第三止水带构成的一个单向阀式的止水结构，使得所述第二止水带和所述第三止水带之间具有所述环状水囊，所述环状水囊中海水压力与沉管外部海水压力平衡且均作用于所述外盖板上，在所述外盖板内侧形成一个水垫，减小所述所述外盖板所承受海水压力，进一步避免所述外盖板被水压压弯导致结构的破坏；
5、运用本发明所述的外盖板支撑系统的使用方法，在所述空隙中设置的所述支座随所述顶推小梁移动，所述支座能够减小所述顶推小梁移动过程中的晃动强度，同时所述支座移动后能够用于支撑所述外盖板，将单点支撑的悬臂结构的所述外盖板转变为两点支撑的简支梁结构，保护所述外盖板在接合腔排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致所述外盖板结构的破坏，该外盖板支撑系统设计巧妙，结构简单，其使用方法步骤简单，操作方便，支撑效果良好。
附图说明
图1为背景技术中最终接头和沉管的结构示意图；
图2为本发明所述的外盖板支撑系统的结构示意图；
图3为图2的局部放大图；
图4为图3中顶推小梁移动后支座与外盖板的位置关系示意图；
图5为外盖板的结构示意图。
图中标记：1-最终接头，11-顶推小梁，12-凹槽，2-沉管，3-第一止水带，4-外盖板，41-第二止水带，42-底板，43-安装板，44-侧板，45-加劲板，5-端封门，6-接合腔，7-空隙，8-支座，9-第三止水带。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-5所示，本发明所述的一种外盖板支撑系统，封闭环状顶推小梁11与封闭环状外盖板4之间的空隙7中设有若干个支座8。
所有所述支座8沿所述顶推小梁11的周向连接于所述顶推小梁11外壁，在所述顶推小梁11顶推第一止水带3止水后所有所述支座8位于所述外盖板4悬空端下部，所述第一止水带3为Gina止水带。
作为本实施例的一个优选方案，所有所述支座8均匀设置，平衡外部水压力；每个所述支座8与对应的所述顶推小梁11外壁或者所述外盖板4内壁的间距为1cm，采用这种结构设置，保证所述支座8相对所述外盖板4滑动过程中不接触，减小所述顶推小梁11移动过程中的摩擦力，同时所述外盖板4悬臂端即使在水压作用下下压1cm，也不会造成所述外盖板4结构的破坏而漏水。所述外盖板4悬空端和所述顶推小梁11之间连接的第二止水带41为可延展的柔性止水带，所述第二止水带41为M止水带。
作为本实施例的一个优选方案，所述空隙7中设有封闭环状第三止水带9，所述第三止水带9一端连接于所述顶推小梁11，另一端向所述外盖板4悬空端倾斜并接触所述外盖板4内壁，采用这种结构设置，所述第三止水带9的止水边为向所述外盖板4悬空端的倾斜设置，在最终接头1沉放时，海水由所述第三止水带9一侧进入其倾斜方向一侧后，充满所述第三止水带9和所述第二止水带41之间的所述空隙7，待其余所述空隙7中海水被抽走后，该处所述空隙7的海水对所述第三止水带9止水边产生压力，使所述第三止水带9止水边端部紧密贴合于所述外盖板4内壁，从而其中海水不能流出，整个所述第三止水带9构成一个单向阀式的止水结构，保证所述接合腔6排水后内部不进水。所述第三止水带9为Lip止水带。
作为本实施例的一个优选方案，所有所述支座8位于所述第二止水带41和所述第三止水带9之间，最终接头1沉管时海水进入所述第二止水带41和所述第三止水带9之间的所述空隙7空间内，形成环状水囊，采用这种结构设置，在所述接合腔6排水后，所述第三止水带9构成的一个单向阀式的止水结构，使得所述第二止水带41和所述第三止水带9之间具有所述环状水囊，所述环状水囊中海水压力与沉管外部海水压力平衡且均作用于所述外盖板4上，在所述外盖板4内侧形成一个水垫，减小所述所述外盖板4所承受海水压力，进一步避免所述外盖板4被水压压弯导致结构的破坏。
作为本实施例的一个优选方案，所述外盖板4包括底板42、安装板43、侧板44和加劲板45，所述底板42一端连接于最终接头1，另一端连接所述安装板43，所述侧板44垂直连接于所述底板42外壁并连接于所述安装板43，所述加劲板45垂直连接于所述底板42外壁并垂直连接于所述侧板44，所述安装板43用于连接第二止水带41。
运用本发明所述的外盖板支撑系统，在所述空隙7中设置的所述支座8随所述顶推小梁11移动，所述支座8能够减小所述顶推小梁11移动过程中的晃动强度，同时所述支座8移动后能够用于支撑所述外盖板4，将单点支撑的悬臂结构的所述外盖板4转变为两点支撑的简支梁结构，保护所述外盖板4在接合腔6排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致所述外盖板4结构的破坏，该外盖板支撑系统结构简单，使用方便，支撑效果良好。
实施例2
如图1-5所示，本发明所述的一种外盖板支撑系统的使用方法，应用如实施例1所述的外盖板支撑系统，包括以下步骤：
A、最终接头1沉放后调整位置与其两侧的沉管2对齐；
B、所述顶推小梁11相对所述最终接头1移动，并带动所述第一止水带3移向对应所述沉管2端面；
C、所有所述支座8随所述顶推小梁11移动，并移向所述外盖板4悬空端；
D、当所述第一止水带3紧密贴合于对应所述沉管2端面时，所有所述支座8移动到所述外盖板4悬空端下部。
运用本发明所述的外盖板支撑系统的使用方法，在所述空隙7中设置的所述支座8随所述顶推小梁11移动，所述支座8能够减小所述顶推小梁11移动过程中的晃动强度，同时所述支座8移动后能够用于支撑所述外盖板4，将单点支撑的悬臂结构的所述外盖板4转变为两点支撑的简支梁结构，保护所述外盖板4在接合腔6排水后不被外部水压对单点悬臂支撑的压弯导致所述外盖板4结构的破坏，该外盖板支撑系统设计巧妙，结构简单，其使用方法步骤简单，操作方便，支撑效果良好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种外盖板支撑系统，其特征在于，封闭环状顶推小梁(11)与封闭环状外盖板(4)之间的空隙(7)中设有若干个支座(8)，所有所述支座(8)沿所述顶推小梁(11)的周向连接于所述顶推小梁(11)外壁，在所述顶推小梁(11)顶推第一止水带(3)止水后所有所述支座(8)位于所述外盖板(4)悬空端下部，每个所述支座(8)与对应的所述顶推小梁(11)外壁或者所述外盖板(4)内壁的间距为0-1cm。
2.根据权利要求1所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所有所述支座(8)均匀设置。
3.根据权利要求1所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所述外盖板(4)悬空端和所述顶推小梁(11)之间连接的第二止水带(41)为可延展的柔性止水带。
4.根据权利要求3所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所述第二止水带(41)为M止水带。
5.根据权利要求3所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所述空隙(7)中设有封闭环状第三止水带(9)，所述第三止水带(9)一端连接于所述顶推小梁(11)，另一端向所述外盖板(4)悬空端倾斜并接触所述外盖板(4)内壁。
6.根据权利要求5所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所述第三止水带(9)为Lip止水带。
7.根据权利要求5所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所有所述支座(8)位于所述第二止水带(41)和所述第三止水带(9)之间，最终接头(1)沉管时海水进入所述第二止水带(41)和所述第三止水带(9)之间的所述空隙(7)空间内，形成环状水囊。
8.根据权利要求1-7任一项所述的外盖板支撑系统，其特征在于，所述外盖板(4)包括底板(42)、安装板(43)、侧板(44)和加劲板(45)，所述底板(42)一端连接于最终接头(1)，另一端连接所述安装板(43)，所述侧板(44)垂直连接于所述底板(42)外壁并连接于所述安装板(43)，所述加劲板(45)垂直连接于所述底板(42)外壁并垂直连接于所述侧板(44)，所述安装板(43)用于连接第二止水带(41)。
9.一种外盖板支撑系统的使用方法，其特征在于，应用如权利要求1-8任一项所述的外盖板支撑系统，包括以下步骤：
A、最终接头(1)沉放后调整位置与其两侧的沉管(2)对齐；
B、所述顶推小梁(11)相对所述最终接头(1)移动，并带动所述第一止水带(3)移向对应所述沉管(2)端面；
C、所有所述支座(8)随所述顶推小梁(11)移动，并移向所述外盖板(4)悬空端；
D、当所述第一止水带(3)紧密贴合于对应所述沉管(2)端面时，所有所述支座(8)移动到所述外盖板(4)悬空端下部。
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2017
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