CN113668611B

CN113668611B - 沉管隧道中沉管接头施工方法及沉管接头结构

Info

Publication number: CN113668611B
Application number: CN202111027233.7A
Authority: CN
Inventors: 李健津; 刘志宏; 黄俊光; 林祖锴; 罗永健; 秦泳生; 彭浩; 张帅; 王渊
Original assignee: Guangzhou Design Institute Group Co ltd
Current assignee: Guangzhou Design Institute Group Co ltd
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2041-09-02
Also published as: CN113668611A

Abstract

本发明涉及一种沉管隧道中沉管接头施工方法及沉管接头结构，在每个沉管的一端均套接有套头；在每个沉管的至少一端上预设注浆管。预操作后，将所有的沉管首尾顺次间隔沉入至水下预设位置上，使得一个沉管上具有套头的一端与另一个沉管上不具有套头的一端相对；接着，在任一相邻两个沉管中，将一个沉管上不具备套头的一端套接在套头内，使得两个沉管在同一套头中完成相互拼接；拼接后，通过注浆管向相邻两个沉管之间压力注浆，使得沉管与沉管之间在混凝土浆作用下紧密结合；当压力注浆饱满后，对套头与两个沉管之间进行封边处理，以实现套头与沉管之间间隙封堵。本施工方法施工拼接精度高，施工方便，运营后使用不易漏水。

Description

沉管隧道中沉管接头施工方法及沉管接头结构

技术领域

本发明涉及沉管隧道技术领域，特别是涉及沉管隧道中沉管接头施工方法及沉管接头结构。

背景技术

沉管隧道是将隧道管段分段预制，并在每段两端设置临时止水头部；接着，浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽(基槽)内。完成管段间的水下连接后，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，以形成一个完整的水下通道。

目前海底沉管隧道施工采用传统柔性止水带，普遍存在两大问题：1、两节沉管对接施工困难，精度较难达到要求；2、两节沉管间缝隙后期较容易产生渗漏。

发明内容

基于此，有必要提供一种沉管隧道中沉管接头施工方法及沉管接头结构，施工拼接精度高，施工方便，运营后使用不易漏水。

一种沉管隧道中沉管接头施工方法，所述沉管隧道中沉管接头施工方法包括如下步骤：在每个沉管的一端上预先套接有套头；在每个所述沉管的至少一端上预设注浆管；将所有的沉管首尾顺次间隔沉放至水下预设位置上，以使在相邻两个沉管中，一个沉管上具有套头的一端与另一个沉管上不具有套头的一端相对设置；在任一相邻两个所述沉管中，将一个沉管上不具备套头的一端套接于另一个沉管上的套头内，以完成两个所述沉管之间拼接；通过所述注浆管向相邻两个所述沉管之间压力注浆；压力注浆饱满后，分别对所述套头与两个所述沉管之间进行封边处理。

上述的沉管隧道中沉管接头施工方法，在施工过程中，需对沉管进行预操作：在每个沉管的一端均套接有套头；在每个沉管的至少一端上预设注浆管。预操作后，将所有的沉管首尾顺次间隔沉入至水下预设位置上，使得一个沉管上具有套头的一端与另一个沉管上不具有套头的一端相对；接着，在任一相邻两个沉管中，将一个沉管上不具备套头的一端套接在套头内，使得两个沉管在同一套头中完成相互拼接；拼接后，通过注浆管向相邻两个沉管之间压力注浆，使得沉管与沉管之间在混凝土浆作用下紧密结合；当压力注浆饱满后，对套头与两个沉管之间进行封边处理，以实现套头与沉管之间间隙封堵。本施工方法利用套头，方便沉管在水下作业时能快速、准确对接，提高沉管拼接精度，从而有利于提高沉管隧道施工效率和施工质量。同时，拼接后，对套头与沉管之间进行封边处理，有利于提高沉管与沉管之间密封性，保证运营使用后沉管接头结构不易发生漏水，从而提高沉管隧道结构的稳定性和防水性。

在其中一个实施例中，将所有的沉管依次间隔沉放至水下预设位置上的步骤之前，还包括：在每个所述沉管的相对两端上预埋环形封边条，用于实现所述套头与两个所述沉管之间的封边处理。

在其中一个实施例中，分别对所述套头与两个所述沉管之间进行封边处理的步骤，包括：对所述套头的一侧边和一个沉管上的环形封边条之间进行焊接封闭；对所述套头的另一侧边和另一个沉管上的环形封边条进行焊接封边，以实现所述套头与两个所述沉管之间的封边处理。

在其中一个实施例中，在将一个沉管上不具备套头的一端套接于另一个沉管上的套头内的步骤中，所述套头的相对两侧边分别对应套设于两侧的环形封边条外。

在其中一个实施例中，所述环形封边条为环形钢片条。

在其中一个实施例中，所述套头为工字钢套头。

在其中一个实施例中，将一个沉管上不具备套头的一端套接于另一个沉管上的套头内的步骤，包括：将一个沉管上不具备套头的一端插入另一个沉管上的套头内；推动任一沉管，使得相邻两个沉管的一端分别与所述套头内凸台的相对两侧面抵接。

在其中一个实施例中，在每个所述沉管的至少一端上预设注浆管的步骤，包括：在每个所述沉管的至少一端上预设注浆孔，以使所述注浆孔与所述沉管的端部上的隔舱，其中，多个所述隔舱围绕所述沉管的轴心线间隔设置；在每个所述沉管上预设至少一个注浆管，并将所述注浆管的一端连通于所述注浆孔。

一种沉管接头结构，采用以上任意一项所述的沉管隧道中沉管接头施工方法制备，所述沉管接头结构还包括套头与两个沉管，两个所述沉管首尾顺次间隔排列，所述套头套接于两个所述沉管外。

上述的沉管接头结构，应用于以上的沉管隧道中沉管接头施工方法，在施工过程中，需对沉管进行预操作：在每个沉管的一端均套接有套头；在每个沉管的至少一端上预设注浆管。预操作后，将所有的沉管首尾顺次间隔沉入至水下预设位置上，使得一个沉管上具有套头的一端与另一个沉管上不具有套头的一端相对；接着，在任一相邻两个沉管中，将一个沉管上不具备套头的一端套接在套头内，使得两个沉管在同一套头中完成相互拼接；拼接后，通过注浆管向相邻两个沉管之间压力注浆，使得沉管与沉管之间在混凝土浆作用下紧密结合；当压力注浆饱满后，对套头与两个沉管之间进行封边处理，以实现套头与沉管之间间隙封堵。本施工方法利用套头，方便沉管在水下作业时能快速、准确对接，提高沉管拼接精度，从而有利于提高沉管隧道施工效率和施工质量。同时，拼接后，对套头与沉管之间进行封边处理，有利于提高沉管与沉管之间密封性，保证运营使用后沉管接头结构不易发生漏水，从而提高沉管隧道结构的稳定性和防水性。

在其中一个实施例中，所述套头内壁上设有凸台，所述凸台围绕所述套头的轴心线延伸设置，两个所述沉管的一端分别对应与所述凸台的相对两侧面抵接。

在其中一个实施例中，两个所述沉管均套接有环形封边条，所述套头的相对两侧边与两侧的环形封边条焊接。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中所述的沉管接头施工方法流程图一；

图2为一个实施例中所述的沉管接头施工方法流程图二；

图3为一个实施例中所述的沉管接头施工方法流程图三；

图4为一个实施例中所述的沉管接头施工方法流程图四；

图5为一个实施例中所述的沉管接头施工方法流程图五；

图6为一个实施例中所述的预装过程中沉管接头结构示意图；

图7为一个实施例中所述的封边处理后的沉管接头结构示意图；

图8为一个实施例中所述的移出注浆管后的沉管接头结构示意图。

100、沉管接头结构；110、沉管；120、套头；121、凸台；130、注浆管；140、环形封边条。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在一个实施例中，请参考图1、图6及图7一种沉管隧道中沉管接头施工方法，沉管隧道中沉管接头施工方法包括如下步骤：

S100、在每个沉管110的一端上预先套接有套头120；

S200、在每个沉管110的至少一端上预设注浆管130；

S300、将所有的沉管110首尾顺次间隔沉放至水下预设位置上，以使在相邻两个沉管110中，一个沉管110上具有套头120的一端与另一个沉管110上不具有套头120的一端相对设置；

S400、在任一相邻两个沉管110中，将一个沉管110上不具备套头120的一端套接于另一个沉管110上的套头120内，以完成两个沉管110之间拼接；

S500、通过注浆管130向相邻两个沉管110之间压力注浆；

S600、压力注浆饱满后，分别对套头120与两个沉管110之间进行封边处理。

上述的沉管隧道中沉管接头施工方法，在施工过程中，需对沉管110进行预操作：在每个沉管110的一端均套接有套头120；在每个沉管110的至少一端上预设注浆管130。预操作后，将所有的沉管110首尾顺次间隔沉入至水下预设位置上，使得一个沉管110上具有套头120的一端与另一个沉管110上不具有套头120的一端相对；接着，在任一相邻两个沉管110中，将一个沉管110上不具备套头120的一端套接在套头120内，使得两个沉管110在同一套头120中完成相互拼接；拼接后，通过注浆管130向相邻两个沉管110之间压力注浆，使得沉管110与沉管110之间在混凝土浆作用下紧密结合；当压力注浆饱满后，对套头120与两个沉管110之间进行封边处理，以实现套头120与沉管110之间间隙封堵。本施工方法利用套头120，方便沉管110在水下作业时能快速、准确对接，提高沉管110拼接精度，从而有利于提高沉管110隧道施工效率和施工质量。同时，拼接后，对套头120与沉管110之间进行封边处理，有利于提高沉管110与沉管110之间密封性，保证运营使用后沉管接头结构100不易发生漏水，从而提高沉管110隧道结构的稳定性和防水性。

需要说明的是，步骤S100和步骤S200之间的执行顺序可不作具体限定，比如：可先执行步骤S100，再执行步骤S200；或者，可先执行步骤S200，再执行步骤S100；又或者，同时执行步骤S100和步骤S200等。

还需说明的是，所有的沉管110首尾顺次间隔沉放应理解为：沉管110一节一节间隔沉入水下，且沉管110与沉管110之间均沿着其自身长度方向间隔一字排开。另外，“封边处理”应理解为：套头120套接在两个沉管110上时，套头120的相对两侧边与沉管110之间具有一定的间隙，为此需将套头120的两侧边封闭在沉管110上。其中，封边处理的方式有多种，比如：在套头120与沉管110之间注入混凝土浆或者焊接封闭等。

进一步地，请参考图2，S300、将所有的沉管110依次间隔沉放至水下预设位置上的步骤之前，还包括：

S700、在每个沉管110的相对两端上预埋环形封边条140，用于实现套头120与两个沉管110之间的封边处理。本实施例在沉管110上预埋环形封边条140，当沉管110接头施工执行至步骤S600时，套头120可在沉管110上的环形封边条140上进行封边处理，进一步提高沉管接头结构100的密封性和防水性。

更进一步地，请参考图3，S600、分别对套头120与两个沉管110之间进行封边处理的步骤，包括：

S610、对套头120的一侧边和一个沉管110上的环形封边条140之间进行焊接封闭；

S620、对套头120的另一侧边和另一个沉管110上的环形封边条140进行焊接封边，以实现套头120与两个沉管110之间的封边处理。

由此可知，当沉管110上预埋环形封边条140时，在封边过程中，先将套头120的一侧边焊接在一沉管110上的环形封边条140上，使得套头120的一侧边封闭；再将套头120的另一侧边焊接在另一沉管110上的环形封边条140上，以使套头120的相对两侧边均得到有效封边，保证沉管110与沉管110之间紧密结合，从而提高沉管接头结构100的防水性。

需要说明的是，环形封边条140的材质有多种选择，只需满足套头120在环形封边条140上焊接即可。

具体地，环形封边条140为环形钢片条。同时，套头120为工字钢套头。

在一个实施例中，请参考图7，在将一个沉管110上不具备套头120的一端套接于另一个沉管110上的套头120内的S400步骤中，套头120的相对两侧边分别对应套设于两侧的环形封边条140外，即保证沉管110上的环形封边条140均能被套头120所覆盖，这样使得套头120的侧边边缘能焊接在环形封边条140上，以实现良好的封边效果。

在一个实施例中，请参考图4，S400、将一个沉管110上不具备套头120的一端套接于另一个沉管110上的套头120内的步骤，包括：

S410、将一个沉管110上不具备套头120的一端插入另一个沉管110上的套头120内；

S420、推动任一沉管110，使得相邻两个沉管110的一端分别与套头120内凸台121的相对两侧面抵接。如此，利用套头120内的凸台121，限制两侧沉管110在套头120内的插入行程，保证相邻两个沉管110在套头120的作用下实现稳定拼接。

在一个实施例中，请参考图5，S200、在每个沉管110的至少一端上预设注浆管130的步骤，包括：

S210、在每个沉管110的至少一端上预设注浆孔，以使注浆孔与沉管110的端部上的隔舱，其中，多个隔舱围绕沉管110的轴心线间隔设置；

S220、在每个沉管110上预设至少一个注浆管130，并将注浆管130的一端连通于注浆孔。在压力注浆过程中，浆液从注浆管130内通过注浆孔中填满隔舱内。当隔舱内填满浆液时，会从沉管110的端部流出并与另一沉管110的端部结合，以实现两个沉管110之间的结合。

需要说明的是，隔舱由多个横向板和纵向板交织形成的腔体结构。由于隔舱并非本实施例所要改进的对象，因此，其具体结构可参考现有文献和现有结构，在此不作详细介绍。另外，请参考图8，当沉管110接头施工完成后，可移出注浆管130。

具体地，沉管110的两端均预埋注浆孔；同时，沉管110的两端均预设注浆管130。

在一个实施例中，封边处理后，对沉管110内进行排气，以使沉管110内的海水排走。

在一个实施例中，请参考图6与图7，一种沉管接头结构100，采用以上任意一项的沉管隧道中沉管接头施工方法制备。沉管接头结构100还包括套头120与两个沉管110。两个沉管110首尾顺次间隔排列。套头120套接于两个沉管110外。

上述的沉管接头结构100，应用于以上的沉管隧道中沉管接头施工方法，在施工过程中，需对沉管110进行预操作：在每个沉管110的一端均套接有套头120；在每个沉管110的至少一端上预设注浆管130。预操作后，将所有的沉管110首尾顺次间隔沉入至水下预设位置上，使得一个沉管110上具有套头120的一端与另一个沉管110上不具有套头120的一端相对；接着，在任一相邻两个沉管110中，将一个沉管110上不具备套头120的一端套接在套头120内，使得两个沉管110在同一套头120中完成相互拼接；拼接后，通过注浆管130向相邻两个沉管110之间压力注浆，使得沉管110与沉管110之间在混凝土浆作用下紧密结合；当压力注浆饱满后，对套头120与两个沉管110之间进行封边处理，以实现套头120与沉管110之间间隙封堵。本施工方法利用套头120，方便沉管110在水下作业时能快速、准确对接，提高沉管110拼接精度，从而有利于提高沉管110隧道施工效率和施工质量。同时，拼接后，对套头120与沉管110之间进行封边处理，有利于提高沉管110与沉管110之间密封性，保证运营使用后沉管接头结构100不易发生漏水，从而提高沉管110隧道结构的稳定性和防水性。

进一步地，请参考图7，套头120内壁上设有凸台121。凸台121围绕套头120的轴心线延伸设置。两个沉管110的一端分别对应与凸台121的相对两侧面抵接，如此，方便相邻两个沉管110稳定拼接在套头120内。

在一个实施例中，请参考图7，两个沉管110均套接有环形封边条140。套头120的相对两侧边与两侧的环形封边条140焊接，以实现套头120的两侧边有效封堵，提高沉管接头结构100的防水性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims

1.一种沉管隧道中沉管接头施工方法，其特征在于，所述沉管隧道中沉管接头施工方法包括如下步骤：

在每个沉管的一端上预先套接有套头；

在每个所述沉管的至少一端上预设注浆管；

在每个所述沉管的相对两端上预埋环形封边条，用于实现所述套头与两个所述沉管之间的封边处理；

将所有的沉管首尾顺次间隔沉放至水下预设位置上，以使在相邻两个沉管中，一个沉管上具有套头的一端与另一个沉管上不具有套头的一端相对设置；

在任一相邻两个所述沉管中，将一个沉管上不具备套头的一端套接于另一个沉管上的套头内，包括：将一个沉管上不具备套头的一端插入另一个沉管上的套头内；推动任一沉管，使得相邻两个沉管的一端分别与所述套头内凸台的相对两侧面抵接，以完成两个所述沉管之间拼接；

通过所述注浆管向相邻两个所述沉管之间压力注浆；

压力注浆饱满后，分别对所述套头与两个所述沉管之间进行封边处理，包括：对所述套头的一侧边和一个沉管上的环形封边条之间进行焊接封闭；对所述套头的另一侧边和另一个沉管上的环形封边条进行焊接封边，以实现所述套头与两个所述沉管之间的封边处理；以实现套头与沉管之间间隙封堵。

2.根据权利要求1所述的沉管隧道中沉管接头施工方法，其特征在于，在将一个沉管上不具备套头的一端套接于另一个沉管上的套头内的步骤中，所述套头的相对两侧边分别对应套设于两侧的环形封边条外。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的沉管隧道中沉管接头施工方法，其特征在于，所述环形封边条为环形钢片条；和/或，

所述套头为工字钢套头。

4.根据权利要求1所述的沉管隧道中沉管接头施工方法，其特征在于，在每个所述沉管的至少一端上预设注浆管的步骤，包括：

在每个所述沉管的至少一端上预设注浆孔，以使所述注浆孔与所述沉管的端部上的隔舱相通，其中，多个所述隔舱围绕所述沉管的轴心线间隔设置；

在每个所述沉管上预设至少一个注浆管，并将所述注浆管的一端连通于所述注浆孔。

5.一种沉管接头结构，其特征在于，采用权利要求1-4任意一项所述的沉管隧道中沉管接头施工方法制备。