《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沉管隧道的結構類型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，并且不能適應較大的交通量，造成人員物資轉運十分麻煩。

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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：盾構法、礦山法、圍堤明挖法、氣壓沉箱法及沉管法

盾構法：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制，每段兩端設置臨時止水頭部，然后浮運至隧道軸線處，沉放在預先挖好的地槽(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，鋪設隧道內(nèi)部設施，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，管段結構和防水措施的質(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)水文條件適應性強

能在流沙層中施工而不需特殊設備或措施。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)條件適應性較強。

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由于管段采用先預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，費用相應減少；

沉管隧道可淺埋比相對深埋的盾構隧道要短很多，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)預制管段很長，一條沉管隧道只需要幾節(jié)預制管段就可完成，而且管段預制和水底基槽開挖可同時進行，澆筑預制管段等大量工作不在隧址現(xiàn)場進行，而是在構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措施，進行有效的防水。

沉管法隧道施工01三、沉管隧道的結構類型

沉埋管段的結構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制管節(jié)制成。（2）圓形斷面。通常是鋼殼與混凝土的組合結構，鋼殼既是防水層又是結構，混凝土結構承擔主要的荷載。分為單層鋼殼和雙層鋼殼兩種形式。