适合于沉管法施工的主要条件是:水道河床稳定和水流并不过急。前者不仅便于顺利开挖沟槽,并能减少土方量;后者便于管段浮运、定位和沉放。
按管段制作方式可分为船台上制作和干坞中制作两大类型:①船台型管段制作。是利用船厂的船台,先预制钢壳,将其沿滑道滑移下水后,在浮起的钢壳内灌筑混凝土。该类管段的横断面一般为圆形、八角形和花篮形。由于管段内轮廓为圆形,在车辆限界以外的上下方空间虽可利用为送、排风道,但车道高程相应压低,致使隧道深度增加,因此沟槽深度和隧道长度均相应增大;又因其内径受限制而只能设置双车道的路面,亦即限制了同一隧道的通行能力;同时耗钢量大,管段造价高,而且钢壳焊接质量及其防锈尚未能完善解决,因此只是早期在美国应用较多。②干坞型管段制作。是在临时的干坞中制成钢筋混凝土管段,向干坞内放水后,将其浮运到隧址沉放。其断面大多为矩形,不存在圆形断面的缺点;不用钢壳,可节省大量钢材。但在制作管段时,对混凝土施工工艺须采取严格措施,以满足其均质性和水密性特别高的要求,并保证必需的干舷(管段顶部浮出水面的高度)和抗浮安全系数。这类管段较船台型管段的造价经济,自50年代以来,在欧洲已成为常用的制作方式。荷兰鹿特丹马斯河水底隧道为用干坞制作管段的最早一例。
50年代以前,对钢壳制作的管段,曾采用水下灌筑混凝土的方法进行水下连接。对钢筋混凝土制作的矩形管段,普遍采用水力压接法。此法是在50年代末期在加拿大隧道实践中创造成功的,故也称温哥华法。它利用作用于管段后端封墙上的巨大水压力,使安装在管段前端周边上的一圈尖肋型胶垫产生压缩变形,形成一个水密性良好的止水接头(图2)。施工中在每节管段下沉着地时,结合管段的连接,进行符合精度要求的对位,然后使用预设在管段内隔墙上的 2台拉合千斤顶(或利用定位卷扬机),将刚沉放的管段拉向前一节管段,使胶垫的尖肋略为变形,起初步止水作用。完成拉合后,即可将前后两节管段封墙之间被胶垫封闭的水,经前节管段封墙下部的排水阀排出,同时利用封墙顶部的进气阀放入空气。排水完毕后,作用在整个胶垫上更为巨大的水压力将其再次压缩,达到止水。完成水力压接后,便可拆除封墙(一般用钢筋混凝土筑成),使已沉放的管段连通岸上,并可开始铺设路面等内部装修工作。
用沉管法施工的水下段隧道,比用盾构法施工具有较多优点。主要有:
①容易保证隧道施工质量。因管段为预制,混凝土施工质量高,易于做好防水措施;管段较长,接缝很少,漏水机会大为减少,而且采用水力压接法可以实现接缝不漏水。
②工程造价较低。因水下挖土单价比河底下挖土低;管段的整体制作,浮运费用比制造、运送大量的管片低得多;又因接缝少而使隧道每米单价降低;再因隧道顶部覆盖层厚度可以很小,隧道长度可缩短很多,工程总价大为降低。
③在隧道现场的施工期短。因预制管段(包括修筑临时干坞)等大量工作均不在现场进行。
④操作条件好、施工安全。因除极少量水下作业外,基本上无地下作业,更不用气压作业。
⑤适用水深范围较大。因大多作业在水上操作,水下作业极少,故几乎不受水深限制,如以潜水作业实用深度范围,则可达70米。
⑥断面形状、大小可自由选择,断面空间可充分利用。大型的矩形断面的管段可容纳4~8车道,而盾构法施工的圆形断面利用率不高,且只能设双车道。
相关产品
免责声明
- 凡本网注明“来源:化工仪器网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工仪器网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其他来源(非化工仪器网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。