CN109183851B - 一种壳式沉管的水下安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种壳式沉管的水下安装方法，属于沉管隧道施工技术领域，该方法无需建设用于浇筑的预制厂，其施工不受陆域空间限制，且施工能耗更低。该方法包括以下步骤：在壳式沉管的顶部安装排水管和混凝土浇筑管道，并在排水管上安装排水阀，在混凝土浇筑管道上安装浆液输入阀；将经上述安装后的壳式沉管运输至隧址处，沉放壳式沉管，并完成相邻两节壳式沉管之间的对接安装；打开排水阀和浆液输入阀，通过压力泵将混凝土浆液经混凝土浇筑管道压送至浇筑舱格中，浇筑舱格中原有的水被置换并从排水管排出；待浇筑舱格中原有的水全部被混凝土浆液置换后，关闭压力泵以停止压送混凝土浆液，拆除排水管和混凝土浇筑管道。

Description

一种壳式沉管的水下安装方法

技术领域

本发明属于沉管隧道施工技术领域，尤其涉及一种壳式沉管的水下安装方法。

背景技术

壳式沉管是由钢板制成沉管的外壳和内壳，且外壳和内壳之间形成有多个浇筑舱格的一种沉管结构。目前，壳式沉管通常需要先在预制厂中浇筑混凝土，然后再采用运输船拖运至隧道基槽上方进行沉放安装。然而，预制厂需要较大的占地面积，其施工受陆域空间限制，而且，浇筑混凝土后的壳式沉管，其重量极重，在拖运时需要运输船提供足够大的动力，能耗极高。因而，如何提供一种不受陆域空间限制且施工能耗更低的壳式沉管的水下安装方法，是当前急需解决的一项技术问题。

发明内容

本发明针对上述的技术问题，提出一种壳式沉管的水下安装方法，该方法无需建设用于浇筑的预制厂，其施工不受陆域空间限制，且施工能耗更低。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种壳式沉管的水下安装方法，包括以下步骤：

(1)在壳式沉管的顶部安装排水管和混凝土浇筑管道，所述排水管和混凝土浇筑管道均与所述壳式沉管的浇筑舱格相连通；并在所述排水管上安装排水阀，在所述混凝土浇筑管道上安装浆液输入阀；

(2)将经上述安装后的壳式沉管运输至隧址处，沉放所述壳式沉管，并完成相邻两节所述壳式沉管之间的对接安装；

(3)打开所述排水阀和浆液输入阀，通过压力泵将混凝土浆液经所述混凝土浇筑管道压送至所述浇筑舱格中，所述浇筑舱格中原有的水被置换并从所述排水管排出；

(4)待所述浇筑舱格中原有的水全部被混凝土浆液置换后，关闭所述压力泵以停止压送混凝土浆液，拆除所述排水管和混凝土浇筑管道。

作为优选，所述浆液输入阀和排水阀均为单向阀。

作为优选，所述排水管靠近所述壳式沉管的轴向一端，所述混凝土浇筑管道靠近所述壳式沉管的轴向另一端。

作为优选，所述压力泵的压浆口所在位置比所述排水管的排水口所在位置高出至少30cm。

作为优选，在所述浇筑舱格中原有的水全部被置换后，关闭所述压力泵之前，还包括继续压送至少1m³的混凝土浆液的步骤。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的壳式沉管的水下安装方法，先进行壳式沉管的沉放和对接安装，然后在水下进行浇筑，无需建设用于浇筑的预制厂，不受陆域空间限制，尤其适合于陆域受限地区的施工。

2、本发明提供的壳式沉管的水下安装方法，运输的是未经浇筑的壳式沉管，其重量相对较轻，对运输船或拖轮的马力要求较低，而且，大大降低了运输能耗，具有节约、环保、安全、施工速度快等优点。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的壳式沉管的水下安装方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的多节壳式沉管对接后的状态图；

以上各图中，1、壳式沉管；11、外壳；12、浇筑舱格；13、内壳；2、排水管；3、排水阀；4、混凝土浇筑管道；5、浆液输入阀；6、沉放设备；7、压力泵。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

本发明实施例提供了一种壳式沉管的水下安装方法，如图1和图2所示，包括以下步骤：

(1)在壳式沉管1的顶部安装排水管2和混凝土浇筑管道4，排水管2和混凝土浇筑管道4均与壳式沉管1的浇筑舱格12相连通；并在排水管2上安装排水阀3，在混凝土浇筑管道4上安装浆液输入阀5。

需要说明的是，如图1所示，壳式沉管1包括外壳11和内壳13，外壳11和内壳13之间形成浇筑舱格12。壳式沉管1的外壳11和内壳13的焊接操作在制造厂中完成，本步骤中排水管2和混凝土浇筑管道4的安装工作也在制造厂中一并完成。在本步骤中，需要说明的是，安装的混凝土浇筑管道4的长度需足够长，以保证在壳式沉管1沉放时，混凝土浇筑管道4的自由端(混凝土浇筑管道4远离壳式沉管1的一端即为自由端，即图1中混凝土浇筑管道4的上端)可始终保持在水面以上。

此外，作为一种优选，本实施例中安装的浆液输入阀5和排水阀3均为单向阀，以保证混凝土浆液只能沿混凝土浇筑管道4流入浇筑舱格12中，而浇筑舱格12中的水只能从排水阀3向外排出。

(2)将经上述安装后的壳式沉管1运输至隧址处，沉放壳式沉管1，并完成相邻两节壳式沉管1之间的对接安装。

在本步骤中，需要说明的是，壳式沉管1可放置于运输船上运输或用拖轮拖运。由于本步骤中的壳式沉管1未浇筑混凝土，其重量相对较轻，对运输船或拖轮的马力要求较低，而且，大大降低了运输能耗。还需要说明的是，壳式沉管1的沉放采用现有沉放设备6沉放即可，沉放设备6的具体结构和使用方法为本领域技术人员所熟知，在此不做赘述。壳式沉管1的对接安装方法属于现有技术，例如水力压接法等，其操作过程为本领域技术人员所熟知，在此不做赘述。

(3)打开排水阀3和浆液输入阀5，通过压力泵7将混凝土浆液经混凝土浇筑管道4压送至浇筑舱格12中，浇筑舱格12中原有的水被置换并从排水管2排出。

在本步骤中，需要说明的是，待压送的混凝土浆液以及压力泵7可通过辅助浇筑船运输至隧址处，然后将安装在壳式沉管1上的混凝土浇筑管道4的自由端连接在压力泵7的输出口上，该压力泵7的输出口即为压浆口。作为一种优选，压力泵7的压浆口所在位置需比排水管2的排水口所在位置高出至少30cm，以保证将浇筑舱格12中原有的水置换完全，且保证混凝土压实。

为了便于置换浇筑舱格12中原有的水，如图2所示，排水管2靠近壳式沉管1的轴向一端，混凝土浇筑管道4靠近壳式沉管1的轴向另一端。通过压力泵7将混凝土浆液经混凝土浇筑管道4压送至浇筑舱格12时，浇筑舱格12中原有的水受混凝土浆液的挤压，必然会从另一端的排水管2排出。

此外，还需要说明的是，本步骤可在所有壳式沉管1均对接安装后进行，也可在每一节壳式沉管1对接安装后进行，同时，在本步骤的施工过程中同步进行后续壳式沉管1的沉放和对接安装。

(4)待浇筑舱格12中原有的水全部被混凝土浆液置换后，关闭压力泵7以停止压送混凝土浆液，拆除排水管2和混凝土浇筑管道4。

在本步骤中，需要说明的是，当有混凝土浆液从排水管2排出时，即可认为浇筑舱格12中原有的水全部被混凝土浆液置换完全。为了保证置换充分，作为一种优选，在浇筑舱格12中原有的水全部被置换后，关闭压力泵7之前，还包括继续压送至少1m³的混凝土浆液的步骤。

本发明提供的上述壳式沉管的水下安装方法，先进行壳式沉管1的沉放和对接安装，然后在水下进行浇筑，无需建设用于浇筑的预制厂，不受陆域空间限制，尤其适合于陆域受限地区的施工。同时，本发明提供的上述壳式沉管的水下安装方法，运输的是未经浇筑的壳式沉管1，其重量相对较轻，对运输船或拖轮的马力要求较低，而且，大大降低了运输能耗，具有节约、环保、安全、施工速度快等优点。

Claims (3)

1.一种壳式沉管的水下安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在壳式沉管的顶部安装排水管和混凝土浇筑管道，所述排水管和混凝土浇筑管道均与所述壳式沉管的浇筑舱格相连通；并在所述排水管上安装排水阀，在所述混凝土浇筑管道上安装浆液输入阀；所述排水管靠近所述壳式沉管的轴向一端，所述混凝土浇筑管道靠近所述壳式沉管的轴向另一端；

(2)将经上述安装后的壳式沉管运输至隧址处，沉放所述壳式沉管，并完成相邻两节所述壳式沉管之间的对接安装；

(3)打开所述排水阀和浆液输入阀，通过压力泵将混凝土浆液经所述混凝土浇筑管道压送至所述浇筑舱格中，所述浇筑舱格中原有的水被置换并从所述排水管排出；所述压力泵的压浆口所在位置比所述排水管的排水口所在位置高出至少30cm；

(4)待所述浇筑舱格中原有的水全部被混凝土浆液置换后，关闭所述压力泵以停止压送混凝土浆液，拆除所述排水管和混凝土浇筑管道。

2.根据权利要求1所述的壳式沉管的水下安装方法，其特征在于：所述浆液输入阀和排水阀均为单向阀。

3.根据权利要求1所述的壳式沉管的水下安装方法，其特征在于：在所述浇筑舱格中原有的水全部被置换后，关闭所述压力泵之前，还包括继续压送至少1m³的混凝土浆液的步骤。

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