沉管隧道设计简介.ppt

沉管隧道设计(Design of Immersed Tube Tunnel)
内容(Content)
何为沉管施工法?
沉管隧道类型
发展历史
沉管隧道优点
沉管隧道适应条件
典型沉管隧道布置
设计内容
施工步序
结构设计
防水设计
何为沉管施工法?
把预制好的钢管或混凝土管段,一段段浮运并沉放在水中事先开挖好的沟槽中,在水中拼装连成一体,形成沉管隧道
沉管隧道类型
分类标准
用途
断面形状
材料
隧道种类
(1)铁路隧道
(2)道路隧道
(3)人行隧道
(4)水工隧道
等
(1)圆形
(2)八角形
(3)矩形等
(1)钢材
(2)钢筋混凝土
发展历史
第一条沉管隧道:美国波士顿的雪莉排水管隧洞于1894年建成,,长96米,由6节钢壳圆管加砖砌的管段连接而成(第一代沉管隧道)
第一条沉管铁路隧道:美国底特律河的铁路隧道于1910年建成,水下段由10节长80米的钢壳圆管管段组成(第一代沉管隧道)
第一条沉管道路隧道& 第一条钢筋混凝土沉管隧道:美国加利福尼亚州的奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道,于1928年建成,水下段长744米,使用12节62米长的钢筋混凝土圆形管段,(第一代沉管隧道)
第一条矩形断面沉管隧道:荷兰的马斯河道路隧道于1941年建成,管段用钢筋混凝土制成矩形结构,内设4车道并附设自行车和人行的专用通道,×,外面用钢板防水(第二代沉管隧道)
50年代以后,由于水下连接技术的突破──采用水力压接法,并应用橡胶垫圈作止水接头,沉管法被广泛采用,并随之较快地发展。之后在世界上很多国家与地区如丹麦、荷兰、日本、中国香港、中国台湾等建成了很多沉管隧道(第三代沉管隧道)
中国于1993年建成第一条沉管隧道广州珠江沉埋隧道,之后相继建成了宁波甬江隧道、常洪隧道、上海外环隧道等
沉管隧道优点
采用沉管法施工的水下隧道,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,漏水概率大为减少
(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)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
(6)容易与周边道路和立交相连接。因沉管隧道埋深浅,要求更短的进(出)口段长度
沉管隧道适应条件
适合于沉管法施工的主要条件:
水道河床稳定--便于顺利开挖沟槽,减少土方量
水流不能过急--便于管段浮运、定位和沉放
典型沉管隧道布置
设计内容
工程总体及线路设计
隧道结构设计
施工步序设计
防水设计
通风设计
给排水、消防设计
照明设计
供电设计
交通设施设计
内装设计
监控系统设计
抗灾、防灾设计
施工步序
沉管隧道施工大致包括以下八个步骤:
第一步:干坞开挖(用于制作预制管段)
第二步:预制管段制作
第三步:干坞进水,打开坞门