1.本发明涉及隧道技术领域,具体是一种在岸边隧道内预制管节的水底隧道及其施工法。
背景技术:
2.目前水底隧道所采用的主要施工方法有围堰明挖法、盾构法和沉管法,它们的主要缺陷如下:1)围堰明挖法:施工期间影响通航,隔断水系,不环保,施工周期长、成本高;2)盾构法:隧道的截面的长宽比受到很大限制,不适合多车道的汽车运输,且施工成本很高;3)沉管法:隧道管节在浅水中无法浮运,至今尚无浅水实施案例。
技术实现要素:
3.针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种在岸边隧道内预制管节的水底隧道及其施工法,来解决上述背景技术中提到的问题;为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:所述的位于水底的隧道1包括隧道体2和岸边隧道3,位于水下的隧道体2的两边为岸边隧道3,隧道体2是由施工装置4施工的;施工装置4包括围堰4a和工作井5,工作井5包括制作井51、接收井52和隧道座5-1,工作井5位于岸边隧道3和隧道体2之间,制作井51位于隧道体2的端部,接收井52位于隧道体2的端部或中间,制作井51和接收井52均包括隧道座5-1,隧道座5-1位于工作井5与隧道体2之间;围堰4a位于工作井5的端部,通过围堰4a使工作井5与外部水系隔断;隧道1的主要施工步骤如下:1)完成围堰4a的施工;2)完成工作井5和隧道座5-1的施工;3)在制作井51内完成隧道体2的预制;4)打开围堰4a;5)通过施工装置4,将隧道体2的一端从制作井51运送至接收井52;6)将隧道体2的两端分别端搁置在制作井51和接收井52的隧道座5-1上;7)继续后续施工,直至完成隧道1的全部施工。
4.作为本发明进一步的方案:所述的隧道体2包括单节隧道体2a,制作井51和接收井52分别位于两岸的岸边隧道3的端部。
5.作为本发明进一步的方案:所述的隧道1包括水深低于隧道截面高度的浅水隧道6,浅水隧道(6)包括沟槽6-1,隧道体2是在沟槽6-1内被浮运到位的。
6.作为本发明进一步的方案:所述的隧道1包括河底隧道1a,围堰4a包括位于河边的水中围堰,在隧道体2浮运前,打开或拆除水中围堰。
7.作为本发明进一步的方案:所述的施工装置4包括位于接收井的水平卷扬机41;隧
道体2在浮运时,通过水平卷扬机41,将其一端拉至接收井52,再将隧道体2的两端搁置在隧道座5-1上,然后完成其后续施工。
8.作为本发明进一步的方案:所述的施工装置4包括倒u型闸4b和驳岸4c,倒u型闸4b包括内倒u型闸4b-1和外倒u型闸4b-2,隧道座5-1包括内侧槽5-1a、外侧槽5-1b和位于底部的止水橡胶5-1c,隧道体2的两端均包括内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2;内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2均呈倒u型,内侧槽5-1a和外侧槽5-1b的中心距等于内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2的中心距;在隧道体2完成浮运和定位后,将内倒u型闸4b-1插入内三面闸槽2-1和内侧槽5-1a内,外倒u型闸4b-2插入外三面闸槽2-2和外侧槽5-1b内,在内倒u型闸4b-1和外倒u型闸4b-2之间浇筑混凝土形成驳岸4c。
9.作为本发明进一步的方案:所述的围堰4a包括前期围堰4a1和后期围堰4a2,前期围堰4a1是隧道体2浮运前的围堰4a,后期围堰4a2是隧道体2浮运下沉到位后,将打开的前期围堰4a1再合拢的围堰4a。
10.作为本发明进一步的方案:所述的单节隧道体2a的主要施工步骤如下:1)完成河左右两边的前期围堰4a1施工;2)完成左制作井51、右接收井52和前期围堰4a1外的沟槽6-1的施工;3)完成隧道座5-1的施工,在隧道座5-1的底部安装止水橡胶5-1c;4)在制作井51内完成单节隧道体2a的预制;5)打开前期围堰4a1,完成围堰4a部分的沟槽6-1施工;6)通过位于接收井52内的水平卷扬机41,牵引单节隧道体2a的一端,使单节隧道体2a在沟槽6-1内从制作井51浮运至接收井52;7)将隧道体2的一端搁置在制作井51侧的隧道座5-1的止水橡胶5-1c上,另一端搁置在接收井52侧的隧道座5-1的止水橡胶5-1c上,并准确定位;8)合龙已打开的前期围堰4a1,使之成为后期围堰4a2;9)在后期围堰4a2内完成隧道体2和岸边隧道3之间接口处的施工;10)继续后续施工,直至完成隧道1的全部施工。
11.作为本发明进一步的方案:所述的隧道体2包括由两单节隧道体2a组成的双节隧道体2b,接收井52包括中间接收井52a,两制作井51分别位于两岸的岸边隧道3内,中间接收井52a位于两单节隧道体2a的连接处,即位于河的正中。
12.综上所述,本发明与现有技术相比,具有以下优势:特别适合水底公路隧道,不断航,建设成本低、效率高。
附图说明
13.图1是组成隧道1的隧道体2和岸边隧道3的结构和位置示意图,也是组成隧道体2的施工装置4的结构和位置示意图,也是组成施工装置4的围堰4a和工作井5的结构和位置示意图,也是组成工作井5的制作井51、接收井52和隧道座5-1的结构和位置示意图,同时还是组成围堰4a的前期围堰4a1的结构和位置示意图。
14.图2是组成隧道体2的单节隧道体2a的结构和位置示意图,也是组成隧道体2的内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2的结构和位置示意图,也是组成施工装置4的水平卷扬机41
的结构和位置示意图,同时还是组成浅水隧道6的沟槽6-1的结构和位置示意图。
15.图3是组成围堰4a的后期围堰4a2的结构和位置示意图;需要说明的是,后期围堰4a2就是隧道体2浮运下沉到位后,将打开的前期围堰4a1再合拢的围堰4a。
16.图4是组成施工装置4的倒u型闸4b和驳岸4c的结构和位置示意图,也是组成倒u型闸4b的内倒u型闸4b-1和外倒u型闸4b-2的结构和位置示意图。
17.图5是组成施工装置4的倒u型闸4b和驳岸4c的结构和位置示意图,也是组成倒u型闸4b的内倒u型闸4b-1和外倒u型闸4b-2的结构和位置示意图。
18.图6是图4的a-a剖面图,也是组成隧道座5-1的外侧槽5-1b和位于底部的止水橡胶5-1c的结构和位置示意图;也是组成隧道座5-1上部开口的u型座5-1u的结构和位置示意图,同时还是组成倒u型闸4b的外倒u型闸4b-2的结构和位置示意图。
19.图7是图4的b-b剖面图,也是组成隧道座5-1的内侧槽5-1a和位于底部的止水橡胶5-1c的结构和位置示意图,也是组成隧道座5-1上部开口的u型座5-1u的结构和位置示意图,同时还是组成倒u型闸4b的内倒u型闸4b-1的结构和位置示意图。
20.图8是组成隧道体2的由两单节隧道体2a组成的双节隧道体2b的结构和位置示意图,也是组成接收井52的中间接收井52a的结构和位置示意图。
21.附图中的1是隧道,1a是河底隧道;2是隧道体,2-1是内三面闸槽,2-2是外三面闸槽,2a是单节隧道体,2b是双节隧道体;3是岸边隧道;4是施工装置,4a是围堰,4a1是前期围堰,4a2是后期围堰,4b是倒u型闸,4b-1是内倒u型闸,4b-2是外倒u型闸,4c是驳岸,41是水平卷扬机;5是工作井,5-1是隧道座,5-1a是内侧槽,5-1b是外侧槽,5-1c是止水橡胶,5-1u是u型座,51是制作井,52是接收井,52a是中间接收井;6是浅水隧道,6-1是沟槽。
实施方式
22.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。
23.请参阅图1-图8,本发明实施例中,所述的位于水底的隧道1包括隧道体2和岸边隧道3,位于水下的隧道体2的两边为岸边隧道3,隧道体2是由施工装置4施工的;施工装置4包括围堰4a和工作井5,工作井5包括制作井51、接收井52和隧道座5-1,工作井5位于岸边隧道3和隧道体2之间,制作井51位于隧道体2的端部,接收井52位于隧道体2的端部或中间,制作井51和接收井52均包括隧道座5-1,隧道座5-1位于工作井5与隧道体2之间;围堰4a位于工作井5的端部,通过围堰4a使工作井5与外部水系隔断;隧道1的主要施工步骤如下:1)完成围堰4a的施工;2)完成工作井5和隧道座5-1的施工;3)在制作井51内完成隧道体2的预制;4)打开围堰4a;
5)通过施工装置4,将隧道体2的一端从制作井51运送至接收井52;6)将隧道体2的两端分别端搁置在制作井51和接收井52的隧道座5-1上;7)继续后续施工,直至完成隧道1的全部施工。
24.需要说明的是:隧道体2施工结束后,若回填,则为沉管隧道;不回填,则为悬浮隧道。
25.另需说明的是:隧道座5-1可以是上部开口的u型座5-1u,u型座5-1u的横向长度大于隧道体2的横向宽度;工作井5可以是岸边隧道3的组成部分。
26.所述的隧道体2包括单节隧道体2a,制作井51和接收井52分别位于两岸的岸边隧道3的端部。
27.所述的隧道1包括水深低于隧道截面高度的浅水隧道6,浅水隧道(6)包括沟槽6-1,隧道体2是在沟槽6-1内被浮运到位的。
28.所述的隧道1包括河底隧道1a,围堰4a包括位于河边的水中围堰,在隧道体2浮运前,打开或拆除水中围堰。
29.需要说明的是:围堰4a可以是用拉森钢板桩组成的围堰。
30.所述的施工装置4包括位于接收井的水平卷扬机41;隧道体2在浮运时,通过水平卷扬机41,将其一端拉至接收井52,再将隧道体2的两端搁置在隧道座5-1上,然后完成其后续施工。
31.所述的施工装置4包括倒u型闸4b和驳岸4c,倒u型闸4b包括内倒u型闸4b-1和外倒u型闸4b-2,隧道座5-1包括内侧槽5-1a、外侧槽5-1b和位于底部的止水橡胶5-1c,隧道体2的两端均包括内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2;内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2均呈倒u型,内侧槽5-1a和外侧槽5-1b的中心距等于内三面闸槽2-1和外三面闸槽2-2的中心距;在隧道体2完成浮运和定位后,将内倒u型闸4b-1插入内三面闸槽2-1和内侧槽5-1a内,外倒u型闸4b-2插入外三面闸槽2-2和外侧槽5-1b内,在内倒u型闸4b-1和外倒u型闸4b-2之间浇筑混凝土形成驳岸4c。
32.所述的围堰4a包括前期围堰4a1和后期围堰4a2,前期围堰4a1是隧道体2浮运前的围堰4a,后期围堰4a2是隧道体2浮运下沉到位后,将打开的前期围堰4a1再合拢的围堰4a。
33.所述的单节隧道体2a的主要施工步骤如下:1)完成河左右两边的前期围堰4a1施工;2)完成左制作井51、右接收井52和前期围堰4a1外的沟槽6-1的施工;3)完成隧道座5-1的施工,在隧道座5-1的底部安装止水橡胶5-1c;4)在制作井51内完成单节隧道体2a的预制;5)打开前期围堰4a1,完成围堰4a部分的沟槽6-1施工;6)通过位于接收井52内的水平卷扬机41,牵引单节隧道体2a的一端,使单节隧道体2a在沟槽6-1内从制作井51浮运至接收井52;7)将隧道体2的一端搁置在制作井51侧的隧道座5-1的止水橡胶5-1c上,另一端搁置在接收井52侧的隧道座5-1的止水橡胶5-1c上,并准确定位;8)合龙已打开的前期围堰4a1,使之成为后期围堰4a2;9)在后期围堰4a2内完成隧道体2和岸边隧道3之间接口处的施工;10)继续后续施工,直至完成隧道1的全部施工。
34.所述的隧道体2包括由两单节隧道体2a组成的双节隧道体2b,接收井52包括中间接收井52a,两制作井51分别位于两岸的岸边隧道3内,中间接收井52a位于两单节隧道体2a的连接处,即位于河的正中。
35.需要说明的是:隧道体2也可以由若干单节隧道体2a组成的多节隧道体,接收井52包括多个中间接收井52a。
36.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”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,本发明中,还需要说明的是,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体成型连接,也可以是机械连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以通过具体情况理解术语在本发明中的具体含义。
37.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。