專利名稱：大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種沉管隧道干塢結(jié)構(gòu)，尤其涉及ー種大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
水下隧道已成為交通設(shè)施規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點工程，世界各地已經(jīng)修建近數(shù)百座水下交通隧道，其中一百多座座隧道采用沉管工法修建而成。在沉管隧道建設(shè)中，其干塢、管段、基槽、管段基礎(chǔ)等，均是沉管隧道的主要分項工程。而干塢承擔(dān)著沉管管節(jié)預(yù)制與起浮任務(wù)，在沉管隧道中的作用是舉足輕重的。當(dāng)沉管管段預(yù)制完成，密水性檢驗后，進(jìn)行管段的起浮，在管段的起浮過程中，為防止塢底對管底的吸附，造成管段起浮失敗，從而設(shè)計了干塢的起浮層結(jié)構(gòu)。以往干塢塢底結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在基地基礎(chǔ)換填后，起浮層采用膠合板設(shè)計，該起浮層設(shè)計，易破損、防吸附カ較差、易引起火災(zāi)，因此管底濾水效果不理想。
實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供ー種大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，本實用新型干塢塢底結(jié)構(gòu)適用于濱海相軟弱土質(zhì)特點，可以達(dá)到在隧道工程中應(yīng)用的預(yù)期效果，為今后濱海相軟弱土質(zhì)類似工程提供良好的技術(shù)支持。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)予以實現(xiàn)的技術(shù)方案是包括管段下基底部位、非管段下基底部位和起浮層部位，其特征在于，所述管段下基底部位和所述非管段下基底部位，均包括自下而上設(shè)置的石塊底基層、碎石次基層、倒濾層、鋼筋混凝土層和起浮層；所述起浮層由粒徑為0. 5 2mm，其厚度為IOmm的粗砂層和多個排水槽構(gòu)成，所述多個排水槽按照橫向和縱向貫通布置；所述管段下基底部位的倒濾層中，沿垂直于管段軸向布置有多條濾水管，位于所述濾水管周圍處的倒濾層和碎石次基層之間交界面的橫斷面輪廓為倒梯形。本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，其中，所述石塊底基層由厚度為350mm的大石塊構(gòu)成；所述碎石次基層由粒徑為10 53mm,其厚度為390mm的級配碎石構(gòu)成；所述倒濾層由粒徑為0. 5 0. 25mm,其厚度為IOOmm的中粗砂構(gòu)成；所述鋼筋混凝土的厚度為350mm，其中的鋼筋為O 12 X 200mm，混凝土的強度等級為C30。所述濾水管為鑄鐵管，所述鑄鐵管上設(shè)有多個慮水孔，鑄鐵管上包覆有無紡?fù)凉げ肌６鄠€排水槽按照槽縱橫間距Im布置，排水槽的寬度為100mm，深度為50mm。所述排水槽采用槽鋼，在槽鋼的外側(cè)設(shè)有海綿條。所述排水槽里面鋪填粒徑為5_ 10_的瓜子石。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是結(jié)合濱海相軟弱土質(zhì)地基特點，本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，通過合理的設(shè)計換填結(jié)構(gòu)層和換填厚度，達(dá)到了增強地基承載力，有效排除基底地下水，減小管段預(yù)制期間軟弱地基的沉降差，滿足干塢放水，管段起浮期間水流順利流入管段底部，減小管段底板與混凝土板的吸附カ。以往干塢塢底結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在基地基礎(chǔ)換填后，起浮層采用膠合板設(shè)計，該起浮層設(shè)計，易破損 、防吸附カ較差、易引起火災(zāi)，管底濾水效果不理想。本實用新型中的起浮層采用粗砂層與混凝土排水槽的結(jié)構(gòu)，具有節(jié)約成本、更環(huán)保、安全的優(yōu)點。

圖I是本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)中管段下基底部位剖面圖；圖2是本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)中非管段下基底部位剖面圖；圖3是本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)中起浮層部位剖面圖。圖中I-排水槽，2-濾水管，3-起浮層，4-鋼筋混凝土層，5-頂層，6-倒濾層，7_碎石次基層，8-石塊底基層，9-海綿條。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)地描述。本實用新型大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，包括管段下基底部位、非管段下基底部位和起浮層部位。如圖I和圖2所示，所述管段下基底部位和所述非管段下基底部位均包括自下而上設(shè)置的石塊底基層8、碎石次基層7、倒濾層6、鋼筋混凝土層4和起浮層3。所述石塊底基層8由厚度為350mm的大石塊構(gòu)成；所述碎石次基層7由厚度為390mm的級配碎石(粒徑為10 53mm的碎石)構(gòu)成；所述倒濾層由IOOmm厚度的中粗砂(粒徑為0. 5 0. 25mm)構(gòu)成；所述鋼筋混凝土的厚度為350mm，其中的鋼筋為012X 200mm,混凝土的強度等級為C30。所述管段下基底部位的倒濾層5中，沿垂直于管段軸向布置有多條濾水管2，所述濾水管2為鑄鐵管，所述鑄鐵管上設(shè)有多個通孔，所述鑄鐵管上包覆有無紡?fù)凉げ?。位于所述濾水管2周圍處的倒濾層5和碎石次基層6之間交界面的橫斷面輪廓為倒梯形，如圖I所不。所述起浮層由IOmm厚粗砂層(粒徑為0. 5 2mm)與多個排水槽I構(gòu)成,多個排水槽按照橫向和縱向貫通布置，多個排水槽按照槽間距為Im布置，寬度為100mm，深度為50_。所述排水槽I采用槽鋼，在槽鋼的外側(cè)設(shè)有海綿條9，所述排水槽I里面鋪填有小粒徑瓜子石(粒徑為5mm IOmm),如圖3所示。研究實例材料如下天津市中央大道海河隧道，位于我國華北地區(qū)沿海地帯，地質(zhì)屬于濱海相軟弱土質(zhì)。塢底基礎(chǔ)換填，分管段下基底與非管段下基底設(shè)計。采用本實用新型的干塢塢底結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)后續(xù)沉管管段預(yù)制、管段檢漏(干塢充水)等階段驗證，以及通過第三方檢測單位上海巖土勘察設(shè)計研究院，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，在開挖期間，地面沉降和側(cè)移值為1.5_/d
2.3mm/d,小于設(shè)計值3mm/d ;坑外水位變化最大控制在0. 5m以內(nèi)；干瑪投入使用期間,邊坡及其平臺變形量、坑外地表剖面變形量、坑外土體側(cè)向位移變形量均未超過設(shè)計報警值。施工過程主要包括干塢基坑開挖到位后，進(jìn)行塢底基礎(chǔ)處理，塢底換填分三個部位，即管段下基底部位換填、非管段下基底部位換填、起浮層施做。[0025]管段下基底部位的換填換填總寬度為118. 8m，長度為273m，換填厚度為I. 2m，基底換填厚度與換填材料主要是根據(jù)管段重量及為了滿足管段施工エ藝需要、管段起浮要求設(shè)計。換填厚度I. 2m,自上而下為60mm起浮層、300mm厚鋼筋混凝土、IOOmm厚中粗砂倒濾層、390mm厚級配碎石層、350mm大塊石地基層，見圖I。其中，每層的作用是為了增強地基承載力，在換填的最底層鋪設(shè)大塊石及碎石；設(shè)置中粗砂倒濾層及沿垂直于管段軸線方向每隔一定間距布置ー根濾水管，可以起到排除基底地下水的作用；鋼筋混凝土板可以減小管段預(yù)制期間軟弱地基的沉降差；混凝土板沿橫、縱向開槽可以滿足管段放水起浮期間水流順利流入管段底部；換填最頂層的粗砂層，可以減小管段底板與混凝土板的吸附力。其施エ過程是首先塢底高程驗收，原與地基承載カ試驗。進(jìn)入塢底基礎(chǔ)處理階段，鋪填350mm厚大石塊，并用120KN壓路機(jī)碾壓,將大石塊壓入土中約100mm。施做390mm厚級配碎石，碎石鋪設(shè)完成，并經(jīng)壓路機(jī)碾壓密實后，不得存有空隙或較大間距。并反開槽鋪設(shè)0110鑄鐵管，上打010050網(wǎng)格孔，外包無紡?fù)凉げ?單位克重不小于200g/m2)，土工布可以防止在濾水孔眼被堵的現(xiàn)象。施做IOOmm中粗砂倒濾層。施做350_厚鋼筋混凝土，鋼筋采用012X200，混凝土強度等級為C30?；炷潦┕r，在板頂設(shè)置縱、橫向排水槽，槽間距l(xiāng)m，寬度100mm,深度50mm。非管段下基底部位的換填方法基本上與上述管段下基底部位相同，只是在施做390mm厚級配碎石層后，不進(jìn)行反開槽，無需埋設(shè)濾水管。起浮層的施做在管段下基礎(chǔ)，在IOOmm厚鋼筋混凝土墊層上設(shè)置縱橫貫通的排水槽，水槽布置間距為Im—道，并鋪設(shè)粗礫砂，排水槽的深度50mm、里面鋪填小粒徑碎石、上鋪IOmm的中粗砂。設(shè)置水槽，縱橫向貫通。水槽埋設(shè)可采用10#槽鋼，在槽鋼兩側(cè)貼海綿條9，以利于混凝土澆筑完成后拆除。盡管上面結(jié)合圖對本實用新型進(jìn)行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗_的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本實用新型的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，包括管段下基底部位、非管段下基底部位和起浮層部位，其特征在干，所述管段下基底部位和所述非管段下基底部位，均包括自下而上設(shè)置的石塊底基層(8)、碎石次基層(7)、倒濾層￠)、鋼筋混凝土層(4)和起浮層(3);所述起浮層(3)由粒徑為0.5 2mm，其厚度為IOmm的粗砂層和多個排水槽(I)構(gòu)成，所述多個排水槽(I)按照橫向和縱向貫通布置； 所述管段下基底部位的倒濾層(5)中，沿垂直于管段軸向布置有多條濾水管(2)，位于所述濾水管(2)周圍處的倒濾層(5)和碎石次基層(6)之間交界面的橫斷面輪廓為倒梯形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述石塊底基層(8)由厚度為350mm的大石塊構(gòu)成；所述碎石次基層(7)由粒徑為10 53mm，其厚度為390mm的級配碎石構(gòu)成；所述倒濾層由粒徑為0. 5 0. 25mm,其厚度為IOOmm的中粗砂構(gòu)成；所述鋼筋混凝土的厚度為350mm，其中的鋼筋為O 12 X 200mm，混凝土的強度等級為C30。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾水管(2)為鑄鉄管，所述鑄鐵管上設(shè)有多個慮水孔，鑄鐵管上包覆有無紡?fù)凉げ肌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求I所述大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，其特征在于，多個排水槽按照槽縱橫間距Im布置,排水槽的寬度為100mm,深度為50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水槽(I)采用槽鋼，在槽鋼的外側(cè)設(shè)有海綿條(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水槽里面鋪填粒徑為5mm IOmm的瓜子石。
專利摘要本實用新型公開了一種大型沉管隧道干塢塢底結(jié)構(gòu)，包括管段下基底部位、非管段下基底部位和起浮層部位，所述管段下基底部位和所述非管段下基底部位均包括自下而上設(shè)置的石塊底基層、碎石次基層、倒濾層、鋼筋混凝土層和起浮層；所述起浮層由10mm厚粗砂層(0.5～2mm)與多個排水槽構(gòu)成，多個排水槽按照橫向和縱向貫通布置；所述管段下基底部位的倒濾層中，沿垂直于管段軸向布置有多條濾水管，位于所述濾水管周圍處的倒濾層和碎石次基層之間交界面的橫斷面輪廓為倒梯形。本實用新型干塢塢底結(jié)構(gòu)適用于濱海相軟弱土質(zhì)地基特點，可以達(dá)到在隧道工程中應(yīng)用的預(yù)期效果，為今后濱海相軟弱土質(zhì)地基類似工程提供良好的技術(shù)支持。
文檔編號E02D29/073GK202577349SQ20122014317
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月7日
發(fā)明者王朝輝, 代敬輝, 張志安, 李建芳, 郭建文, 肖剛剛, 梁素琴, 張志恒, 李凡, 尚颋, 韓旭華, 王尓峰 申請人:中鐵十八局集團(tuán)有限公司, 中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司