第七章沉管法施工技术.PDF

城市地下工程施工技术 第七章 沉管法施工技术 主讲人：饶平平副教授 第5章 沉管结构 5.1 概述  沉管法：就是在水底预先挖好沟槽，把在陆地上特 殊场地预制的适当长度的管段浮运到沉放现场，顺序 地沉放到沟槽中并进行连接，然后回填覆盖成的隧道。 LOGO 沉管结构施工照片  发展史： 19世纪末，美国首先用沉管法建成波士顿的下水道工程， 二十世纪50年代解决了两项关键技术——水力压接法和基 之后，于1910年用此法建成底特律河水底铁路隧道，这是世 础处理，沉管法已经成为水底隧道最主要的施工方法，尤其 界上第一条沉管建造的铁路隧道。日本是东亚第一个建成沉 在荷兰。 管隧道的国家。自1944年第一条沉管道路隧道－庵治河隧道 通车以来，已建成铁路和公路隧道18条。目前世界上最长的 我国现有8条沉管法隧道：其中上海外环越江隧道全长2880 沉管隧道是美国旧金山海湾地区快速交通隧道，全长5825米， 米，为双向8车道，是亚洲最大的水底公路隧道，其中沉管段 由58节管段组成。管段最宽的隧道是比利时亚珀尔隧道，宽 长736米。 达53.1m，全长336m。单节管段最长的隧道是荷兰海姆斯普 尔隧道，最长一节管段长268m，宽21.5m重50000KN。 5.1.1 沉管隧道的优点  对地质水文适应能力强  因在基槽中开挖较浅，基槽开挖和基础处理的施工 技术比较简单  因沉管受到水的浮力，作用于地基的荷载较小  因管段采用先预制再浮运沉放的施工工艺，避免了 难度较大的水下作业，故可在深水施工，且对潮差 和水流速的适应能力强 LOGO 可浅埋与两岸道路衔接容易  与埋深较大的盾构隧道相比，沉管隧道路面标高可 抬高，与岸上道路隧道很容易衔接  施工条件好  沉管隧道施工时，预制和浮运沉放管段等主要工序大部分 在水上进行，水下作业极少，除少数潜水工外，工人们都 在水上作业，且不需在气压下工作 LOGO  防水性能好 每节预制管段很长，一般约100m,而盾构隧道预制管片 环宽仅为1m，因而沉管隧道接缝数量少  沉管隧道施工工期短  由于每节预制管段较长，一条沉管隧道只用几节预制 管段就可完成，预制管段和基槽开挖可同时进行，且 预制管段不在隧址，施工干扰时间短  沉管隧道造价低  水底挖基槽土方量少，比地下挖土单价低，管段预制 与盾构相比，所需费用低  沉管可作成大断面多车道 一个隧道横断面可同时容纳4～8条车道。而结构尺 寸不限。对盾构受尺寸限制，一般只能双车道 LOGO 5.1.2沉管隧道的分类 按断面形状 ① 圆 形 ② 矩 形 LOGO 按管段制作方式 ① 船台型 LOGO ② 干坞型 LOGO 5.2 沉管结构设计 5.2.1、沉管结构浮力计算  计算内容  干舷浮力计算  抗浮安全系数计算 干舷：能保持管顶露出水面的管段外露高度，对矩形 截面管段，高度多为10～15cm。对矩形断面，太小，制 作困难；太大，消除干舷下沉的压载水容量太大  计算方