CN111206585A - 一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统 - Google Patents

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贺维国
范国刚
周华贵
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China Railway Liuyuan Group Co Ltd
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China Railway Liuyuan Group Co Ltd
China Railway Tianjin Tunnel Engineering Survey and Design Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统，包括：陆域预制平台，包括用于支撑隧道管段的底钢板和多排支撑柱，通过陆域预制平台陆上运输隧道管段；模块化运输平台，用于将隧道管段送至运输驳船后撤出，能够自动调节高度，包括多个相连通的运输模块，运输模块设置在底钢板的底部，位于相邻的支撑柱之间；以及超大型管段的运输驳船，用于对隧道管段进行水域运输。本发明无需建设干坞，减少了沉管隧道修建临时工程的投入，节省了沉管隧道造价和工期；管段预制所需场地面积要求小，使得沉管隧道适用性更强；通过模块化运输平台转运管段，运输方式灵活；对航道水深要求低，能够避免或减少对既有航道的疏浚。

Description

一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统
技术领域
本发明涉及在江、河、湖、海修建水下隧道技术领域，尤其涉及一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统。
背景技术
传统沉管隧道是管段经坞内预制、拖航浮运、沉放对接、基础处理、回填覆盖等工序建成的水下隧道。其顶部覆土浅、隧道长度短、与水域两岸道路衔接更灵活，修建成功后，能够大大节约中心城区或水域两岸土地资源，是城市江、河、湖、海修建内河水下隧道的主要方法之一。
大型沉管隧道一节管段长度一般超过100m，重量在超过5万吨，干坞是沉管管段预制场所，传统管段制作一般采用在江河、湖泊、海洋旁开挖基坑修建大型临水干坞，管段在干坞底部预制好后，再向干坞内注水，使管段起浮，然后水上拖运至隧道位置处沉放，此方法导致干坞需要的场地面积较大，而水域两岸地带往往建筑物密集，较难寻找到合适的干坞场地，干坞能否修建也决定沉管隧道工法是否可行，这些一定程度上制约了沉管隧道的使用和推广，使得在修建跨江越海通道的时候，采用了更消耗土地资源的其他方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够应用于所有沉管隧道管段预制和陆域运输的平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统。
为实现上述目的，本发明的一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统的具体技术方案为：
一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统，包括：陆域预制平台，包括用于支撑隧道管段的底钢板和多排支撑柱，通过陆域预制平台陆上运输隧道管段；模块化运输平台，用于将隧道管段送至运输驳船后撤出，能够自动调节高度，包括多个相连通的运输模块，运输模块设置在底钢板的底部，位于相邻的支撑柱之间；以及超大型管段的运输驳船，用于对隧道管段进行水域运输。
进一步，底钢板为整块厚钢板，各边长度比隧道管段的水平投影各边均长大于1.5m。
进一步，支撑柱的强度用于支撑隧道管段，且竖向能够均匀沉降，各排支撑柱相互平行，各排支撑柱之间的供模块化运输平台批量穿行。
进一步，模块化运输平台通过运输模块的拼接呈矩形、圆形、T形或Y形。
进一步，模块化运输平台包括90°、扇形、圆形转向模式。
进一步，运输驳船的长度超过100m，宽度超过22m，能够运输重量超过5万吨的沉管隧道管段。
进一步，运输驳船的甲板上设有支撑平台，支撑平台呈条状，用于卸载隧道管段。
本发明的一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统的优点在于：
1)无需建设干坞，减少了临时工程的投入，节省了沉管隧道造价和工期；
2)管段预制所需场地面积要求小，使得沉管隧道适用性更强；
3)通过模块化运输平台转运管段，运输方式灵活；
4)通过超大型船舶运输隧道管段，对航道水深要求低，能够避免或减少对既有河道的疏浚，减小施工对环境的负面影响和航道疏浚等临时工程造价。
附图说明
图1为本发明的陆域预制平台的平面图；
图2为本发明的陆域预制平台的横断面图；
图3为本发明的陆域预制平台的陆上运输的示意图；
图4为本发明中的单个模块化运输模块的俯视图；
图5为本发明的模块化运输平台的俯视图；
图6为本发明的超大型管段运输驳船的水域运输的示意图；
图7为本发明的超大型管段运输驳船的水域运输的横断面图。
图中：1、陆域预制平台；11、隧道管段；12、支撑柱；13、底钢板；2、模块化运输平台；21、运输模块；3、运输驳船；31、支撑平台。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统做进一步详细的描述。
如图1至图7所示，其示为本发明的一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统，包括沉管隧道管段陆域预制平台1、模块化运输平台2(多个单个模块化运输模块)和带支撑平台的超大型管段的运输驳船3。本发明无需在水域旁开挖大型临时基坑作为沉管隧道管段预制场地，而是将单节沉管隧道管段主体结构在平地浇筑，然后通过多个模块化可自动调节高度的模块化运输平台2作为管段运输载体，区别常规预制构件吊装运输，采用滚装方式将管段运至超大型管段运输驳船3上，完成从陆域到水域的过渡。
本发的一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统，包括沉管隧道管段的陆域预制平台1，具体来说，在平地上搭建陆域预制平台1，完成单节管段的钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑、养护，陆域预制平台1选址需满足管段预制和后期由陆域运输至水域路径宽度要求。
此外，陆域预制平台1包括用于支撑隧道管段11的底钢板13和多排支撑柱12，本发明中的底钢板13为整块厚钢板，刚度满足管段浇筑过程中的变形要求，各边长度比管段水平投影各边均长不小于1.5m，且满足混凝土模板架设要求。并且，支撑柱12的强度能够支撑起单节隧道管段的重量，且竖向不发生不均匀沉降，各排支撑柱12相互平行，各排支撑柱12之间的距离能够满足模块化运输平台2批量穿行。
进一步，结构系统还包括可自动调节高度的模块化运输平台2，用于用向水域运输中输送隧道管段11。具体来说，模块化运输平台2包括多个相连通的运输模块21，模块化运输平台2由多个运输模块21拼接而成，仅需一人即可遥控模块化运输平台2。运输模块21设置在底钢板13的底部，位于相邻的支撑柱12之间，陆域预制平台1的高度大于模块化运输平台2同时多批量进出。
此外，模块化运输平台2通过模块拼接呈矩形、圆形、“T”形或“Y”形等多种组合模式，具有极强的场地适应性；拼接后的模块化运输平台2包括90°、扇形、圆形等多种转向模式，灵活操作。
进一步，结构系统还包括超大型管段运输驳船3，模块化运输平台2用于将管段输送至运输驳船3后撤出。具体来说，运输驳船3的长度超过100m，宽度超过22m，能够整体运输一节长度超过100m，宽度超过22m，重量超过5万吨的隧道管段。运输驳船3的甲板上设有支撑平台31，支撑平台31呈条状，用于卸载隧道管段11。
本发明的一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统，无需建设干坞，减少了临时工程的投入，节省了沉管隧道造价和工期；管段预制所需场地面积要求小，使得沉管隧道适用性更强；通过模块化运输平台转运管段，运输方式灵活；通过超大型船舶运输隧道管段，对航道水深要求低，能够避免或减少对既有河道的疏浚，减小施工对环境的负面影响和航道疏浚等临时工程造价。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (7)

1.一种平地预制模块化运输大型沉管隧道管段的结构系统，其特征在于，包括：
陆域预制平台(1)，包括用于支撑隧道管段(11)的底钢板(13)和多排支撑柱(12)，通过陆域预制平台(1)陆上运输隧道管段(11)；
模块化运输平台(2)，用于将隧道管段(11)输送至运输驳船(3)后撤出，能够自动调节高度，包括多个相连通的运输模块(21)，运输模块(21)设置在底钢板(13)的底部，位于相邻的支撑柱(12)之间；以及
超大型管段的运输驳船(3)，用于对隧道管段(11)进行水域运输。
2.根据权利要求1所述的结构系统，其特征在于，底钢板(13)为整块厚钢板，各边长度比隧道管段的水平投影各边均长大于1.5m。
3.根据权利要求1所述的结构系统，其特征在于，支撑柱(12)的强度用于支撑隧道管段，且竖向能够均匀沉降，各排支撑柱(12)相互平行，各排支撑柱之间的供模块化运输平台(2)批量穿行。
4.根据权利要求1所述的结构系统，其特征在于，模块化运输平台(2)通过运输模块(21)的拼接呈矩形、圆形、T形或Y形。
5.根据权利要求1所述的结构系统，其特征在于，模块化运输平台(2)包括90°、扇形、圆形转向模式。
6.根据权利要求1所述的结构系统，其特征在于，运输驳船(3)的长度超过100m，宽度超过22m，能够运输重量超过5万吨的沉管隧道管段。
7.根据权利要求1所述的结构系统，其特征在于，运输驳船(3)的甲板上设有支撑平台(31)，支撑平台(31)呈条状，用于卸载隧道管段(11)。
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