CN112900497A - 一种外套筒移动式悬浮隧道管节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外套筒移动式悬浮隧道管节，包括管节本体，所述管节本体外壁套接有移动外套筒，移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动，所述移动外套筒两端部均具有切口部。该隧道管节外壁移动外套筒起到抵抗局部渗漏及强化薄弱段的作用，同时能够实现悬浮隧道管节外表面浮游杂质的清理功能。

Description

一种外套筒移动式悬浮隧道管节
技术领域
本发明涉及一种外套筒移动式悬浮隧道管节。
背景技术
经过近几十年的发展，悬浮隧道作为一种新的跨海交通结构物而逐步被国内外工程师所接受。悬浮隧道利用自身封闭管节所受的浮力和张拉锚索来进行整个体系的平衡，这使得结构跨径不受环境条件的约束。同时，相比传统的沉管和沉埋隧道，悬浮隧道的相对纵向坡度较小，兼具了单位长度工程造价便宜的优势。因此，推动悬浮隧道关键技术对未来跨海通道建设具有重要的意义。
通常来说，悬浮隧道的跨径可以长达几十公里，并由一系列标准化预制的隧道管节拼接而成。通过在隧道管节内铺设的车道系统，来方便来往行驶的车辆通行。因此，隧道管节作为悬浮隧道结构的主要承载和受力结构，其在整个结构体系中发挥着至关重要的作用。考虑到隧道管体常年处在水流环境中，结构外壁势必将受到海水的侵蚀而发生性能的改变。同时，隧道管节还面临着海水渗漏的风险，如若结构发生渗漏而没能得到有效制止，整个结构的受力体系将被破坏，甚至产生灾难性的影响。因此，有必要提出一种外套筒移动式悬浮隧道管节结构形式，在满足管节基本功能的前提下，能够应对结构材料疲劳磨损和侵蚀破坏的潜在风险，并通过隧道管节自身的结构构造改良整个体系的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种内套筒移动式悬浮隧道管节。该管节对环状面积和区域性渗水具有阻断功能，提高标准结构管节的抗渗漏的风险能力，同时清理管节外壁杂质。
为此，本发明提供的一种外套筒移动式悬浮隧道管节，包括管节本体，所述管节本体外壁套接有移动外套筒，移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动，所述移动外套筒两端部均具有切口部。
管节本体外壁长度方向设置多条牵引滑道槽，所述移动外套筒内壁居于与牵引滑道槽适配的滑块，所述滑块套接在牵引滑道槽内并沿牵引滑道槽移动。
所述管节本体内腔底部设置支撑构造，支撑构造上铺设隧道板，隧道板两端部固定在管节本体内壁上。
所述支撑构造包括支撑构造梁和多个支撑蹲柱，多个支撑蹲柱均匀分布在管节本体内腔底部，所述支撑构造梁固定在支撑蹲柱上端，所述隧道板铺设在支撑构造梁上。
相邻支撑蹲柱之间均设置分隔墙，所述隧道板下端面与管节本体底部内壁形成底部空腔，分隔墙将底部空腔分隔。
所述移动外套筒由高强度金属材质制成，移动外套筒外表面具有外漆保护层，所述移动外套筒长度不小于管节本体长度的1/8，所述移动外套筒厚度不超过6mm。
移动外套筒直径大于管节本体直径，移动外套筒套接在管节本体外壁上，移动外套筒内壁与管节本体外壁贴合，移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动。
所述管节本体设有监测系统，所述移动外套筒具有驱动装置，驱动装置与监测系统连接，所述驱动装置控制移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动。
所述移动外套筒切口部的端面呈弧面设置，所述切口部靠近管节本体外壁的端部具有环形铲刀刀头，所述铲刀刀头由切口部端部向外延伸，铲刀刀头与移动外套筒一体成型。
所述管节本体、支撑构造梁和支撑蹲柱为标准化预制模板拼接，再由高强度密实防水混凝土整体浇筑而成。
本发明的有益效果如下：
(1)移动外套筒能够实现悬浮隧道管节外表面浮游杂质的清理功能。结合外套筒边缘处打磨的切口部，能够极大程度上提升清理效率，为防止隧道管体侵蚀提供保护。
(2)移动外套筒能够阻断悬浮隧道局部区域性的渗水，并为管壁风化破损和裂纹提供刚度支撑的作用。结合移动外套筒紧密贴紧隧道管节外壁的形式，能够起到进行物理阻隔和强化的作用。
(3)移动外套筒结合壁外牵引滑道槽能够在标准结构管段外灵活移动，为标准结构管段抵抗局部渗漏及强化薄弱段提供技术实施上的方便。
附图说明
图1为本发明提供的一种外套筒移动式悬浮隧道管节的结构示意图；
图2为图1中提供的一种外套筒移动式悬浮隧道管节的俯视结构示意图；
图3为图1中一种外套筒移动式悬浮隧道管节的支撑构造俯视结构示意图；
图4为图1中一种外套筒移动式悬浮隧道管节的局部轴向剖面结构示意图；
图5为图1中一种外套筒移动式悬浮隧道管节的局部径向剖面结构示意图；
图6为图1中一种外套筒移动式悬浮隧道管节的移动外套筒结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-6所示，本发明提供一种外套筒移动式悬浮隧道管节，包括管节本体1，所述管节本体外壁套接有移动外套筒2，移动外套筒2沿管节本体1外壁长度方向移动。移动外套筒2直径大于管节本体1直径，移动外套筒2套接在管节本体1外壁上，移动外套筒2内壁与管节本体1外壁贴合，且移动外套筒2沿管节本体外壁长度方向移动。所述移动外套筒2由高强度金属材质制成，移动外套筒外表面具有外漆保护层。所述移动外套筒2长度不小于管节本体长度的1/8，所述移动外套筒厚度不超过6mm。
管节本体1外壁长度方向设置多条牵引滑道槽3，所述移动外套筒内壁居于与牵引滑道槽适配的滑块4，所述滑块4套接在牵引滑道槽3内并沿牵引滑道槽3移动。正常情况下，可移动外套筒2处于锁定状态，且移动外套筒2固定在管节本体1的固定位置上。当隧道管节本体1外壁附着浮游杂质、隧道管节局部发生渗漏泌水、或因材料疲劳海水侵蚀等产生管节破损和强度降低时，移动外套筒2移动至破损部位，分担整个结构管体的承载作用，并为结构管段外壁提供局部的支撑强化，确保整个隧道管节结构正常运营。
所述移动外套筒2两端部均具有切口部5，所述移动外套筒切口部5的端面呈弧面设置，所述切口部靠近管节本体外壁的端部具有环形铲刀刀头6，所述铲刀刀头6由切口部端部向外延伸，铲刀刀头6与移动外套筒2一体成型。当移动外套筒2沿管节本体长度方向移动时，移动外套筒2贴合管节本体1的外壁，铲刀刀6头随着移动外套筒2的移动清理外壁表面的浮游杂质，延长管节本体1的使用寿命。
所述管节本体设有监测系统11，所述移动外套筒2具有驱动装置12，驱动装置12与监测系统11连接，所述驱动装置12控制移动外套筒2沿管节本体外壁长度方向移动。当悬浮隧道局部区域性的渗水或破损，监测系统监测示警并启动驱动装置，驱动装置驱动移动外套筒移动至破损位置，阻断悬浮隧道局部区域性的渗水，并为管壁风化破损和裂纹提供刚度支撑的作用，起到进行物理阻隔和强化的作用。移动外套筒结合壁外牵引滑道槽能够在管节本体外灵活移动，为管节本体抵抗局部渗漏及强化薄弱段提供技术实施上的方便。
所述管节本体1内腔底部设置支撑构造，支撑构造上铺设隧道板7，隧道板7两端部固定在管节本体1内壁上。所述支撑构造包括支撑构造梁8和多个支撑蹲柱9，多个支撑蹲柱9均匀分布在管节本体1内腔底部，所述支撑构造梁8固定在支撑蹲柱9上端，所述隧道板7铺设在支撑构造梁8上。支撑构造梁8和支撑蹲柱9组成的框架体系为隧道板7提供受力支持，悬浮隧道内来往的车辆能够在结构隧道板上通行。相邻支撑蹲柱9之间均设置分隔墙10，所述隧道板7下端面与管节本体1底部内壁形成底部空腔，分隔墙10将底部空腔分隔。满足隧道结构管线和维护的功能需要，为框架体系提供足够的支撑强度和满足辅助设施运维的需要。所述管节本体、支撑构造梁和支撑蹲柱为标准化预制模板拼接，再由高强度密实防水混凝土整体浇筑而成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案，均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：包括管节本体，所述管节本体外壁套接有移动外套筒，移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动，所述移动外套筒两端部均具有切口部。
2.根据权利要求1所述的一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：管节本体外壁长度方向设置多条牵引滑道槽，所述移动外套筒内壁具有与牵引滑道槽适配的滑块，所述滑块套接在牵引滑道槽内并沿牵引滑道槽移动。
3.根据权利要求1或2所述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：所述管节本体内腔底部设置支撑构造，支撑构造上铺设隧道板，隧道板两端部固定在管节本体内壁上。
4.根据权利要求3所述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：所述支撑构造包括支撑构造梁和多个支撑蹲柱，多个支撑蹲柱均匀分布在管节本体内腔底部，所述支撑构造梁固定在支撑蹲柱上端，所述隧道板铺设在支撑构造梁上。
5.根据权利要求4所述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：相邻支撑蹲柱之间均设置分隔墙，所述隧道板下端面与管节本体底部内壁形成底部空腔，分隔墙将底部空腔分隔。
6.根据权利要求1或2或4或5述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：所述移动外套筒由高强度金属材质制成，移动外套筒外表面具有外漆保护层，所述移动外套筒长度不小于管节本体长度的1/8，所述移动外套筒厚度不超过6mm。
7.根据权利要求6述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：移动外套筒直径大于管节本体直径，移动外套筒套接在管节本体外壁上，移动外套筒内壁与管节本体外壁贴合，移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动。
8.根据权利要求1或2或4或5或7述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：所述管节本体设有监测系统，所述移动外套筒具有驱动装置，驱动装置与监测系统连接，所述驱动装置控制移动外套筒沿管节本体外壁长度方向移动。
9.根据权利要求8述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：所述移动外套筒切口部的端面呈弧面设置，所述切口部靠近管节本体外壁的端部具有环形铲刀刀头，所述铲刀刀头由切口部端部向外延伸，铲刀刀头与移动外套筒一体成型。
10.根据权利要求9述一种外套筒移动式悬浮隧道管节，其特征是：所述管节本体、支撑构造梁和支撑蹲柱为标准化预制模板拼接，再由高强度密实防水混凝土整体浇筑而成。
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