CN109372542A - 一种新型风琴式隧道及其铺设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型风琴式隧道,由若干个圆筒状的预制构件连接而成;预制构件外围设有防水衬层,预制构件的筒壁上设有第一通孔;相邻的预制构件的第一通孔内设有钢绞线,预制构件的端面设有凹槽,所述凹槽的最小直径等于预制构件的内径;相邻的预制构件的接缝处套设有橡胶圈,橡胶圈套在预制构件外围且嵌入凹槽内;橡胶圈为圆筒状,圆筒的内径与预制构件的外径相等,圆筒内壁上设有一凸起,凸起嵌入凹槽内,且两者为过盈配合;设置众多胶口的整件隧道管就有一定量的变形弧度,可向任何方向任意弯曲,适应多种地形条件;该新型风琴式隧道具有建设周期短、建设费用少及适应多种复杂地形条件的特点。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域,尤其是一种新型风琴式隧道及其铺设方法。
背景技术
今年来,随着我国经济的飞速发展,基建的脚步也随之加快,为了加快经济交流和促进沟通发展,曾被江河湖海阻隔的两地如今已有很多种克服地域阻碍的途径,港珠澳大桥、胶州湾海底隧道,一条条新世纪的人造奇观正在不断上演。恰逢我国一带一路建设倡议正在走向世界的新机遇,对于解决不同国家不同地域的道路沟通,需要新的建设思路。
当前我国的大型跨海跨江桥梁隧道的建设费用高且建设周期长,重大工程均需要国家财政支持,对于经济欠发达的地区和国家来说,这样的成本是难以企及的,因此急需一种建设周期短,建设费用少,能适应多种复杂地形条件的新的水底隧道铺设技术。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种新型风琴式隧道及其铺设方法。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种新型风琴式隧道,由若干个圆筒状的预制构件连接而成;
预制构件外围设有防水衬层,预制构件的筒壁上设有第一通孔;
相邻的预制构件的第一通孔内设有钢绞线,预制构件的端面设有凹槽,所述凹槽的最小直径等于预制构件的内径;
相邻的预制构件的接缝处套设有橡胶圈,橡胶圈套在预制构件外围且嵌入凹槽内;
橡胶圈为圆筒状,圆筒的内径与预制构件的外径相等,圆筒内壁上设有一凸起,凸起嵌入凹槽内,且两者为过盈配合。
预制构件内设有与其同轴的第一通道,所述第一通道用于安装光缆、电线或/和作为输水、输气的通道。
进一步的,当连接为一体的预制构件长度大于等于预设长度时,此类预制构件由法兰与其他预制构件相连。
进一步的,预设长度为50-100m。
进一步的,法兰套设在预制构件外围,两者之间设有密封圈;
法兰的壁上开设有第二通孔,第二通孔的与法兰的轴平行;法兰之间的对接由钢筋穿过第二通孔,通过紧固钢筋将法兰紧固。
进一步的,还包括应急管道,应急管道与预制构件组成的隧道平行设置,隧道上设有通向应急管道的第二通道。
一种新型风琴式隧道的铺设方法,包括以下步骤:
组装预制构件至预设长度,形成隧道;
将组装后的预制构件进行封闭;
封闭后的隧道下水;
下水到预设位置进行注水,使其下沉;
下沉到预设位置利用地锚将其固定;
固定完成后进行排水,进行内部建设;
将隧道进行整体掩埋。
进一步的,还包括对隧道内进行二次被服加固。
进一步的,将组装后的预制构件进行封闭,具体为对预留孔进行注浆封闭,对隧道两头进行封闭。
进一步的,封闭后的隧道下水具体为隧道两侧设有漂浮物,船只将其拖拽至预设位置。
进一步的,下水到预设位置进行注水,使其下沉具体为拆卸漂浮物并对隧道内注水。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
一种新型风琴式隧道及其铺设方法,预制构件为圆筒状,预制构件边缘设有用于若干钢绞线通孔,便于穿插钢筋张拉,预制构件之间设置富有弹性耐久橡胶类材料,用多根钢丝绳把预制构件粘合串装成隧道,两头有对接法兰,多根钢丝绳紧锁在两头的法兰上;设置众多胶口的整件隧道管就有一定量的变形弧度,可向任何方向任意弯曲,适应多种地形条件;且能够岸上组装,实现快速铺设,能用更少的耗资和更短的工期实现跨海过江的目的,适用众多地形地貌复杂的水底地域环境,跟随地形实现,平顺跟进铺设,且有很强的抗震能力。该新型风琴式隧道具有建设周期短、建设费用少及适应多种复杂地形条件的特点。
附图说明
图1为发明的预制构件结构图;
图2为发明的预制构件和法兰连接的结构示意图;
图3为发明的隧道管的组合示意图;
图4为发明的单根隧道管横断面示意图;
图5为发明的双根隧道管横断面示意图;
图6为发明的隧道内二次加固施作被服结构示意图。
其中:1-防水衬层;2-第一通孔;3-法兰;4-第二圆孔;5-橡胶圈;6-第一通道;7-路面;8-应急管道;9-隔墙;10-凹槽;11-第二通道;12-内置构件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,图1为发明的预制构件结构图;预制构件包括凹槽10、防水衬层1,防水衬层1包裹于整个隧道的外围;第一通孔2是钢绞线的张拉穿过通道,便于钢筋拉紧;凹槽10是放置橡胶圈5的嵌槽便于挤紧不留缝隙,同时橡胶圈5也应制备成凸槽的相应形状。
参见图2,图2为发明的预制构件和法兰连接的结构示意图,法兰3与构件之间有密封圈,嵌紧粘合后用钢丝绳拉紧,法兰3上设有第二圆孔4,用于法兰3之间的紧密对接。
参见图3,图3为发明的隧道管的组合示意图;每两块预制构件之间设置橡胶圈5,预设长度的隧道管两端设置法兰3,优选的,预设长度为50-100m。
参见图4,图4为发明的单根隧道管横断面示意图;风琴式隧道可设置成双向双车道的形式,采用中隔墙9分隔对向车流,车道下部设置通道6,通道6上部设有路面7,整个隧道外层使用防水衬层裹覆。
参见图5,图5为发明的双根隧道管横断面示意图;每根风琴式隧道可设置成单向多车道的形式,两根隧道中间设置应急管道8,以利于发生事故后的应急救援和紧急抢修,保障隧道行车畅通和维护其正常使用功能;每隔一段距离设置第二通道11;第一通道6可用于设置光缆通信等重要设施及重要资源输送管道。
参见图6,图6为发明的隧道内二次加固施作被服结构示意图,如果对隧道壁要求厚度过高,难以满足重量小于浮力要求,将预制构件的预制厚度减半,待隧道铺设就位后,将内置构件12施作于隧道内壁,使其厚度达到规定要求。
由于本发明设计的隧道能够适应多种水下地形环境,因此对于水下地形修正工作的需求不高,在选取合适的隧道铺设地点后,就可在合适的地点选取预制厂,进行构件的预制工作,可就近选取,若当地方便运输,也可选择较远的预制厂,同时需选择合适的现场装配场所,尽量保证装配足够长度,同时位置靠近管道铺设场地。
当预制构件就位以后就可开始装配工作,将橡胶圈5嵌入预制构件之间的凹槽10,按照一段隧道一段橡胶的原则,进行隧道管的安装工作;当装配长度过长时,装配场地不够的情况下,将一定长度的隧道两端设置法兰。
把一头法兰平行矗立、固定,扣紧橡胶圈,用龙门吊把预制构件吊起,与法兰平行,穿钢丝绳,扣在法兰橡胶垫上,用震动橡胶锤,平行捶打扣紧,以此类推进行组装。
在装配工作安装完成后,进行钢筋张拉注浆封闭工作,随后进行管道封闭工作,外罩防水衬层,随后使用驳船将管道拖拽下水,使用漂浮球辅助,漂浮于水上的隧道的拖拽工序将比现行逐段现场吊装施工耗费更短的时间,极大节省了人力物力
拖拽到预定位置之后,对管道进行注水工作,将漂浮球撤去,使其缓缓下沉,待下沉到预定位置后,使用地锚将其固定,由于本发明设计的隧道管具有像胶皮管一样弯曲的功能,因此能适应多种崎岖不平的水底地形,极大避免了水底整平工作的耗时和资金损耗的问题,且无需大规模吊装设备,装配拖拽工序花费的时间和施工精准度要求都将远低于现行大型桥梁隧道的施工方式;且由于节省资金的优点,亦适用于经济发展欠佳的地区,为解决出行和交流提供了新的解决措施。
将隧道固定后,采取措施将管内水排空,随后可以进行隧道内部建设,最后使用砂石材料将隧道整体掩埋,完成整道隧道铺设工序。
Claims (10)
1.一种新型风琴式隧道,其特征在于,由若干个圆筒状的预制构件连接而成;
预制构件外围设有防水衬层(1),预制构件的筒壁上设有第一通孔(2);
相邻的预制构件的第一通孔(2)内设有钢绞线,预制构件的端面设有凹槽(10),所述凹槽(10)的最小直径等于预制构件的内径;
相邻的预制构件的接缝处套设有橡胶圈(5),橡胶圈(5)套在预制构件外围且嵌入凹槽(10)内;
橡胶圈(5)为圆筒状,圆筒的内径与预制构件的外径相等,圆筒内壁上设有一凸起,凸起嵌入凹槽(10)内,且两者为过盈配合。
预制构件内设有与其同轴的第一通道(6),所述第一通道(6)用于安装光缆、电线或/和作为输水、输气的通道。
2.根据权利要求1所述的新型风琴式隧道,其特征在于,当连接为一体的预制构件长度大于等于预设长度时,此类预制构件由法兰(3)与其他预制构件相连。
3.根据权利要求2所述的新型风琴式隧道,其特征在于,预设长度为50-100m。
4.根据权利要求2所述的新型风琴式隧道,其特征在于,法兰(3)套设在预制构件外围,两者之间设有密封圈;
法兰(3)的壁上开设有第二通孔(4),第二通孔(4)的与法兰(3)的轴平行;法兰(3)之间的对接由钢筋穿过第二通孔(4),通过紧固钢筋将法兰紧固。
5.根据权利要求1-4任一项所述的新型风琴式隧道,其特征在于,还包括应急管道(8),应急管道(8)与预制构件组成的隧道平行设置,隧道上设有通向应急管道(8)的第二通道(11)。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的新型风琴式隧道的铺设方法,其特征在于,包括以下步骤:
组装预制构件至预设长度,形成隧道;
将组装后的预制构件进行封闭;
封闭后的隧道下水;
下水到预设位置进行注水,使其下沉;
下沉到预设位置利用地锚将其固定;
固定完成后进行排水,进行内部建设;
将隧道进行整体掩埋。
7.根据权利要求6所述的新型风琴式隧道的铺设方法,其特征在于,还包括对隧道内进行二次被服加固。
8.根据权利要求6所述的新型风琴式隧道的铺设方法,其特征在于,将组装后的预制构件进行封闭,具体为对预留孔进行注浆封闭,对隧道两头进行封闭。
9.根据权利要求6所述的新型风琴式隧道的铺设方法,其特征在于,封闭后的隧道下水具体为隧道两侧设有漂浮物,船只将其拖拽至预设位置。
10.根据权利要求6所述的新型风琴式隧道的铺设方法,其特征在于,下水到预设位置进行注水,使其下沉具体为拆卸漂浮物并对隧道内注水。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190222 |
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