《隧道與地下工程施工》課件-模塊六 沉管法隧道施工-單元1-沉管隧道基本概念及類型

《隧道與地下工程施工》模塊六

沉管法隧道施工

單元4沉管隧道基本概念及類型

《隧道工程施工》

基本概念1沉管隧道優(yōu)缺點2沉管隧道的結(jié)構(gòu)類型3本講主要內(nèi)容沉管法隧道施工01一、基本概念

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鐵路、公路、地下鐵道等交通路線通過江河、港灣時，跨越的方法主要有輪渡、修建橋梁和水底隧道等。

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輪渡：受氣象條件的影響較大，并且不能適應(yīng)較大的交通量，造成人員物資轉(zhuǎn)運十分麻煩。

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橋梁：往往受跨度、水深的影響，造價較高且建成運營后也同樣受氣象條件的影響。

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修建水底隧道既可以穿越較大跨度直接連通海峽兩岸，又可以在運營后很少手氣象條件影響，能保持連續(xù)通行。因此，水底隧道成為較經(jīng)濟合理的跨越方案。沉管法隧道施工01一、基本概念修建水底隧道所采用的主要施工方法有：盾構(gòu)法、礦山法、圍堤明挖法、氣壓沉箱法及沉管法

盾構(gòu)法：一般適用于軟土地層；

礦山法：適用于巖石地層；

圍堤明挖法：對水上交通干擾較大，常常難以實施；

氣壓沉箱法：只適用于水面較窄、深度較小、航運不多的河道中；

沉管法：在技術(shù)和經(jīng)濟上有較大優(yōu)越性。

目前世界各國多采用沉管法修建水底隧道。沉管法隧道施工01一、基本概念沉管法概念：沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法，用沉管法修建的隧道稱為水下隧道或沉管隧道。沉管隧道是將隧道管段分段預(yù)制，每段兩端設(shè)置臨時止水頭部，然后浮運至隧道軸線處，沉放在預(yù)先挖好的地槽(基槽)內(nèi)，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護沉管，鋪設(shè)隧道內(nèi)部設(shè)施，從而形成一個完整的水下通道。沉管隧道沉管法隧道施工01一、基本概念沉管隧道作為重要水下交通設(shè)施，歷經(jīng)110余年發(fā)展已建成近200座。沉管隧道每節(jié)管段的長度一般為60-140m，多數(shù)在100m左右，沉管隧道一般由敞開段、暗埋段、岸邊豎井及沉埋段等部分組成。在沉埋段兩端，通常設(shè)置豎井作為沉埋段的起訖點。豎井是沉埋隧道的重要組成部分，可作為通風、供電、排水、運料及監(jiān)控等的通道。沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點優(yōu)點：(1)

施工質(zhì)量有保證

預(yù)制管段在臨時干塢上澆筑，施工場地較集中，便于進行全天候、全方位的工程質(zhì)量管理，管段結(jié)構(gòu)和防水措施的質(zhì)量亦可以得到保證。由于需要在隧址現(xiàn)場施工的隧道管段接縫非常少，漏水的可能性大大減少。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點優(yōu)點：（2)對地質(zhì)水文條件適應(yīng)性強

能在流沙層中施工而不需特殊設(shè)備或措施。因為沉管法在隧址的基槽開挖較淺，基槽開挖和地基處理的施工技術(shù)較簡單，又因沉管受到水的浮力作用，其作用于地基的恒載較小，因而對各種地質(zhì)條件適應(yīng)性較強。

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由于管段采用先預(yù)制再浮運沉放的方法施工，避免了難度很大的水下作業(yè)，故可在深水中施工。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點優(yōu)點：

(3)沉管隧道工程造價較低

沉管隧道水底基槽開挖比地下挖土單價低且土方數(shù)量較少；

每段管節(jié)長達100m，整體制作、澆筑、養(yǎng)護后在水面上整體拖運，所需制作和運輸費用比盾構(gòu)隧道管片分塊制作及用汽車運輸要低得多；

管段接縫數(shù)量少，費用相應(yīng)減少；

沉管隧道可淺埋比相對深埋的盾構(gòu)隧道要短很多，因此可大幅度降低工程總造價。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點優(yōu)點：

(4)沉管隧道施工工期短

沉管每節(jié)預(yù)制管段很長，一條沉管隧道只需要幾節(jié)預(yù)制管段就可完成，而且管段預(yù)制和水底基槽開挖可同時進行，澆筑預(yù)制管段等大量工作不在隧址現(xiàn)場進行，而是在構(gòu)筑的臨時干塢上進行，管段浮運沉放就位也很快，這就使沉管隧道施工的工期比采用其他施工方法的工期要短得多。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點優(yōu)點：(5)施工作業(yè)條件比較好

基本上沒有地下作業(yè)，完全不用氣壓作業(yè)，水下作業(yè)也極少，施工較安全，管段預(yù)制和浮運及沉放等主要工序大部分在水上進行，水下作業(yè)極少只有少數(shù)潛水員在水下作業(yè)，工人們都在水上操作，因此沉管隧道施工作業(yè)條件較好、較安全。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點優(yōu)點：(6)可建成大斷面多車道隧道

因為采用先預(yù)制后浮運沉放就位連接的施工程序,可以將隧道橫向尺寸做得較大,一個橫斷面內(nèi)可同時容納4~8條車道斷面空間利用率高。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道優(yōu)缺點缺點：

制作管段時，普通混凝土管段難以防水，因此需采用一系列嚴格的技術(shù)措施，進行有效的防水。

沉管法隧道施工01三、沉管隧道的結(jié)構(gòu)類型

沉埋管段的結(jié)構(gòu)外形有兩種基本類型：鋼筋混凝土矩形沉管隧道和鋼殼圓形沉管隧道。（1）矩形斷面。通常由鋼筋混凝土預(yù)制管節(jié)制成。（2）圓形斷面。通常是鋼殼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)，鋼殼既是防水層又是結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)承擔主要的荷載。分為單層鋼殼和雙層鋼殼兩種形式。