專利名稱：沉管隧道最終接頭結構形式及其使用方法
技術領域：
本發明有關于一種沉管隧道最終接頭結構形式及其使用方法，尤其有關于一種建筑工程領域中在水陸交界處的最終接頭結構形式及其使用方法。
背景技術：
沉管隧道最后一節管段的最后一個端面連接處稱為最終接頭。最終接頭的位置可選擇在水中或兩岸與陸上隧道連接處，其結構可采用剛性或柔性兩種結構。但無論將最終接頭選擇在何處，采用何種結構，都應考慮管段沉放的總體流程、施工時的水文條件、航道情況、作業機械和完成后地基與基礎的不均勻沉降等因素。因此，最終接頭施工是整個沉管隧道施工中的關鍵節點。
由于干地施工方法是在無水條件下將沉管的暗埋段與沉放管段接通，具備不需水下作業，不受風浪條件的限制，對管節沉放精度要求相對較低，最終接頭的施工質量容易保證等優點而被廣泛采用。經由文獻檢索發現，薛勇在2003年的《特種結構》期刊第3期發表的文章《沉管隧道接頭研究》中論述了沉管隧道最終接頭的功能、類型、特點和適用條件。最終接頭的結構可根據沉管隧道工程的遂址情況、施工條件等選定。中國寧波常洪沉管隧道最終接頭置于南岸，沉放管段與暗埋隧道連接采用干地施工方式，最后一節管段沉放完成后，在制作管段的塢口構筑圍堰并排水，最后施工南岸隧道與沉放段接通。寧波涌江沉管隧道最終接頭置于南岸，管段最終接頭采用樁基止推，整體鋼模圍封，最后排水進行最終接頭施工。
在上述干地施工方法中都以預制結構的干塢圍堰為依托，對最終接頭施工區域進行圍封，然后將圍封區域內的水體排干，形成最終接頭施工的無水環境。因此采用上述方法的先決條件是需要將干塢設在沉管隧道的軸線處，這樣對干塢的選址以及干塢圍堰的結構要求較高。
發明內容
本發明的目的在于針對現有最終接頭干地施工方法的不足和受施工條件的限制，提供一種沉管隧道最終接頭結構形式及其使用方法，無需將干塢選在沉管隧道的軸線處即可實現最終接頭的干地施工。
本發明的沉管隧道最終接頭結構主要包括擋水大堤、接頭井底板、接頭井側墻、接頭井胸墻、底板枕梁以及沿豎向分幅的鋼封門。將最終接頭的位置選在水陸交界的地方，在進行擋水大堤施工時澆注接頭井，接頭井與擋水大堤形成整體，接頭井的迎水側預留敞口，待最后一節管段沉放就位后用豎向鋼封門對接頭井的敞口進行封堵，最后將接頭井里的水體抽干并將沉放管段與暗埋段隧道在無水條件下接通。該方法無須將干塢建在隧道軸線處。
本發明的沉管隧道最終接頭結構形式的使用方法至少包括如下步驟(a)確定在施工暗埋段隧道時施工擋水大堤和接頭井，接頭井與擋水大堤形成整體；(b)接頭井包括底板、側墻、胸墻、底板上的枕梁，在迎水面預留敞口；(c)最后一節管段沉放在接頭井底板的枕梁上；以及，(d)最后一節管段就位后，用豎向鋼封門將接頭井迎海面的敞口進行封堵，并將接頭井內的水體抽干，然后在無水條件下將隧道接通。
圖1為沉管隧道最終接頭結構剖示2為最終接頭局部放大側視圖具體實施方式
以下結合附圖通過實例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明。
如圖1、2所示，標號1至12分別表示暗埋段(1)、擋水大堤(2)、接頭井(3)、最終接頭(4)、接頭井底板(5)、接頭井側墻(6)、防浪胸墻(7)、最后一節沉放管段(8)、止推檻(9)、豎向分幅鋼封門(10)、接頭井底板上的枕梁(11)、以及接頭井敞口(12)。
某海底矩形沉管隧道管段寬度8.1m，高度4.4m，每節長度為23.4m，每根隧道共6節管段，從大海向岸邊方向沉放，在水陸交界的地方進行最終接頭施工。客觀條件決定了干塢不能選在隧道軸線處，因此常用的干地施工方法不可行。
如附圖1、2所示，在進行暗埋段(1)施工時一并澆注擋水大堤(2)和接頭井(3)，擋水大堤(2)和接頭井(3)形成整體。接頭井(3)包括接頭井底板(5)、接頭井側墻(6)、防浪胸墻(7)、底板上的枕梁(11)、以及在迎水面預留的敞口(12)。待最后一節管段(8)沉放到接頭井底板上的枕梁(11)后用豎向分幅鋼封門(10)對接頭井的敞口(12)進行封堵，鋼封門按豎向分幅，共六幅，其中四幅鋼封門騎在管段頂上，兩邊幅鋼封門插到接頭井的底板上。鋼封門之間、鋼封門與管段之間、以及鋼封門與側墻之間均設有可靠的止水裝置。鋼封門安裝就位后向封門內澆注水下混凝土以增加封門剛度和止水性能。封門內的混凝土養護到一定齡期后，開始接頭井內抽水，邊抽邊施加支撐以防止外側水壓力導致鋼封門變形過大，接頭井內的水體抽完后即可在無水條件下進行最終接頭(4)施工，將隧道接通。
工程實踐結果表明，接頭井水體抽干后鋼封門的強度、剛度、以及水密性均達到了設計效果，實現了最終接頭的干地施工，保證了最終接頭的施工質量。
權利要求
1.一種在水陸交界處的最終接頭結構形式，其特征在于包括形成一個整體的接頭井與擋水大堤；接頭井包括底板、側墻、胸墻、底板上的枕梁、以及在迎水面預留的敞口。
2.一種在水陸交界處的最終接頭結構形式的使用方法，其特征在于至少包括如下步驟(a)在施工暗埋段隧道時施工擋水大堤和接頭井，接頭井與擋水大堤形成整體；(b)接頭井包括底板、側墻、胸墻、底板上的枕梁，在迎水面預留敞口；(c)最后一節管段沉放在接頭井底板的枕梁上；以及，(d)最后一節管段就位后，用豎向鋼封門將接頭井迎海面的敞口進行封堵，并將接頭井內的水體抽干，然后在無水條件下將隧道接通。
2.根據權利要求2所述的沉管隧道最終接頭結構形式的使用方法，其特征是在施工暗埋段隧道時施工擋水大堤和接頭井，接頭井的背水側伸進擋水大堤，接頭井與擋水大堤形成整體。
3.根據權利要求2所述的沉管隧道最終接頭結構形式的使用方法，其特征是接頭井包括底板、側墻、胸墻、底板上的枕梁、以及在迎水面預留的敞口，胸墻可以增強接頭井的整體性并為鋼封門安裝提供導向，迎海面敞口供管段沉放用。
4.根據權利要求2所述的沉管隧道最終接頭結構形式的使用方法，其特征是最后一節管段沉放在接頭井底板的枕梁上，枕梁上預埋一條止水帶用于管段底部的防水。
5.根據權利要求2所述的沉管隧道最終接頭結構形式的使用方法，其特征是最后一節管段就位后，用豎向鋼封門將接頭井迎海面的敞口進行封堵，并將接頭井內的水體抽干，然后在無水條件下將隧道接通。
全文摘要
本發明有關于一種在水陸交界處的最終接頭結構形式及其使用方法。本方法主要包括以下步驟在施工暗埋段隧道時施工擋水大堤和接頭井，接頭井與擋水大堤形成整體；接頭井包括底板、側墻、胸墻、底板上的枕梁、以及在迎水面預留的敞口；最后一節管段沉放在接頭井底板的枕梁上；以及，最后一節管段就位后，用豎向鋼封門將接頭井迎海面的敞口進行封堵，并將接頭井內的水體抽干，然后在無水條件下將隧道接通。本發明針對性較強，施工安全度高，適用于干塢不建造在隧道軸線處的情況，解決了一般最終接頭干地施工法的不足和缺陷。
文檔編號E21D9/00GK1804375SQ200510023339
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月14日 優先權日2005年1月14日
發明者何擁軍, 劉千偉, 林家祥, 楊國祥, 肖曉春, 王琰 申請人:上海隧道工程股份有限公司