沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道，包括：一固定支撐構(gòu)架，所述固定支撐構(gòu)架深入至海底巖盤50～70公分處；一隧道本體，所述隧道本體設(shè)置于所述支撐構(gòu)架上并為三管結(jié)構(gòu)；其中，所述隧道本體位于海平面以下30-50公尺處。由于本實(shí)用新型的隧道本體被固定在船只可以安全通過的水深處，因而不影響船只航行。
【專利說明】沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海底隧道【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道。

【背景技術(shù)】
[0002]隧道是指在既有的建筑或土石結(jié)構(gòu)中挖出來的信道，供交通立體化、穿山越嶺、地下通道、越江、過海、管道運(yùn)輸、電纜地下化、水利工程等使用。
[0003]海峽像一道天塹將大陸與大陸、大陸與海島或海島與海島之間隔開,這給人們的生活、旅行帶來許多不便。因此，海底隧道顧名思義便是在海底建造的連接海峽兩岸的隧道，主要用來供車輛通行的。截至2012年，全世界已經(jīng)建成和計(jì)劃建設(shè)的海底隧道就有20幾條，主要分布在日本、美國、西歐與中國香港九龍等地區(qū)。海底隧道大可分為海底段、海岸段和引道三部分。其中海底段是主要部分，它埋置在海床底下，兩端與海岸連接，再經(jīng)過引道，與地面線路接通。通常來說建造海底隧道還要同時(shí)在兩岸設(shè)置豎井，安裝通風(fēng)、排水、供電等設(shè)備。
[0004]而按照施工方法可分為明挖回填式隧道、鉆挖式隧道(潛盾工法)和沉管式隧道(沉箱工法)。其中，明挖回填式是一種常用于興建淺型隧道的方法，因?yàn)槭┕しㄊ窍仍诘孛嫦蛳峦诰蚩拥?，再將路面回填得名，?dāng)中包括坑道的挖掘及蓋頂。其優(yōu)點(diǎn)在于施工費(fèi)時(shí)較短以及較無崩塌風(fēng)險(xiǎn)，但其缺點(diǎn)在于成本高、對(duì)地面交通及居民的干擾較大、噪音大、建造海底隧道影響航道及需要填海。而鉆挖式，比較適用在建造軟土地層或含水量很高的地層掘進(jìn)隧道。其優(yōu)點(diǎn)在于成本遠(yuǎn)低于明挖覆蓋、路面交通不受影響且不會(huì)影響居民。然而，這種方法的缺點(diǎn)在于可能會(huì)出現(xiàn)沉降以及只可以鉆挖深層隧道，若遇上復(fù)雜的地質(zhì)時(shí)，鉆孔用的潛盾機(jī)可能卡在其中或是機(jī)件損壞，甚至要被迫放棄潛盾機(jī)并更改隧道挖掘路線，因而延長工期或提高施工成本。
[0005]沉管式隧道多應(yīng)用于海底隧道的建造上，該方法系先在海床挖出坑道，再在坑內(nèi)建造或沉放預(yù)制的隧道構(gòu)件。旗津過港隧道、香港海底隧道便是使用此種工法建造。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于其抗震能力較鉆挖式隧道出色、不影響居民并可以不須填海而建造海港內(nèi)的一段隧道。但其缺點(diǎn)便在于會(huì)影響船只航行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道，用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。
[0007]本實(shí)用新型的一種沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道，包括:
[0008]—固定支撐構(gòu)架,所述固定支撐構(gòu)架深入至海底巖盤50?70公分處；
[0009]一隧道本體，所述隧道本體設(shè)置于所述支撐構(gòu)架上并為三管結(jié)構(gòu)；
[0010]其中，所述隧道本體位于海平面以下30-50公尺處。
[0011]優(yōu)選地，所述三管結(jié)構(gòu)的隧道本體包含一第一主干管、一第二主干管與架設(shè)于第一主干管與第二主干管之間的至少一逃生管，且逃生管通過一逃生連結(jié)管分別與第一主干管與第二主干管相連通。
[0012]優(yōu)選地，所述第一主干管、所述第二主干管、所述逃生管與所述逃生連結(jié)管分別為鋼管。
[0013]優(yōu)選地，所述支撐構(gòu)架的材質(zhì)為鋼筋混凝土。
[0014]優(yōu)選地，所述支撐構(gòu)架包含:深入海底巖盤的一固定基座；連接在所述固定基座與所述隧道本體之間的一支撐件。
[0015]優(yōu)選地，所述支撐件為梯形結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選地，所述第一主干管和第二主干管分別為具有上層和下層的兩層結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選地，所述第一主干管、所述第二主干管與所述逃生管的連接處外部具有一包覆體。
[0018]優(yōu)選地，所述包覆體由一 H型鋼、一 L型鋼一 C型鋼以及一防水性材料所組成。
[0019]優(yōu)選地，所述隧道本體的外部包覆材質(zhì)為超高強(qiáng)混凝土。
[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果是:隧道建造速度塊、成本低，并且由于隧道本體被固定在船只可以安全通過的水深處，因而不影響船只航行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的沉潛海中浮管錨定海床框架的架構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型中沉潛海中浮管錨定海床框架的橫截面示意圖；以及
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中隧道本體的架構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:1-支撐構(gòu)架；12_固定基座；11_支撐件；2_隧道本體；21_第一主干管；21a-上層；21b-下層；22_第二主干管；23_逃生管；24_逃生連結(jié)管；25_包覆體；S-海水層；S1-海平面；S2-海底巖盤；D1-海平面與隧道本體之間距；D2-支撐構(gòu)架深入海底巖盤的深度。

【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1顯示了本實(shí)用新型實(shí)施例的沉潛海中浮管錨定海床框架的架構(gòu)。如圖所示，本實(shí)用新型先將支撐構(gòu)架I固定于海底巖盤S2并深入至海底巖盤一距離D2，最佳地，支撐構(gòu)架I系深入至海底巖盤60公分處。在一實(shí)施例中,支撐構(gòu)架I可包含一固定基座12與一支撐件11，也就是說可將固定基座12深入海底巖盤S2設(shè)置，再將支撐件11設(shè)置于固定基座12上而予以錨定。然而，本實(shí)用新型并不欲以此為限，亦即支撐構(gòu)架I也可為一體成形之結(jié)構(gòu)，藉由部份深入海底巖盤S2深50公分(厘米)至70公分而錨定。接著，再將隧道本體2設(shè)置于支撐構(gòu)架I上以使隧道本體2位于海平面SI以下一距離Dl，Dl為30公尺(米)至50公尺，最佳為40公尺。
[0026]圖2顯示了本實(shí)用新型實(shí)施例中沉潛海中浮管錨定海床框架的橫截面，而第三圖顯示本創(chuàng)作一實(shí)施例中隧道本體之架構(gòu)示意圖。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，隧道本體2為一三管結(jié)構(gòu)，其包含一第一主干管21、一第二主干管22與介設(shè)于第一主干管21與第二主干管22之間的至少一逃生管23，且逃生管藉由逃生連接管24分別與第一主干管21與第二主干管22相連通，而逃生管23與第一主干管21及第二主干管22的連結(jié)處被一包覆體25所包覆，且該包覆體25系由H型鋼、C型鋼、L型鋼以及一防水性材料所組成(圖中未顯示)。
[0027]本實(shí)用新型的第一主干管21、第二主干管22與逃生管23分別包含至少一鋼管結(jié)構(gòu)，如第三圖所示，第一主干管21、第二主干管22與逃生管23分別由數(shù)個(gè)鋼管結(jié)構(gòu)所組成。
[0028]進(jìn)一步來說，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，上述將隧道本體設(shè)置于支撐構(gòu)架上的步驟是，先將這些第一主干管21、這些第二主干管22與這些逃生管23的兩端密封以利運(yùn)送及沉放。接著，運(yùn)載這些第一主干管21、這些第二主干管22與這些逃生管23至海平面上相對(duì)于支撐構(gòu)架的位置，也就是隧道本體預(yù)定設(shè)置的位置上方。緊接著，加水壓使該些第一主干管21、該些第二主干管22與該些逃生管23陸續(xù)沉放至支撐構(gòu)架上事先挖好的槽中，并藉由數(shù)個(gè)逃生連接管24將之相互接合，且這些接合處以包覆體25包覆至完全防水程度。最后，打通該些第一主干管21、該些第二主干管22與該些逃生管23兩端的密封墻而形成連續(xù)的隧道。
[0029]在較佳實(shí)施例中，支撐構(gòu)架I的材質(zhì)為鋼管結(jié)構(gòu)，隧道本體2的材質(zhì)可為特殊鋼骨結(jié)構(gòu)，且隧道本體2的厚度較佳為I公分至2.5公分，但本實(shí)用新型并不欲以此為限。另外，如圖所示，第一主干管21、第二主干管22、逃生管23以及逃生連接管24為單向通行，且內(nèi)部分上下二層。以第一主干管21為例，其上層21a為雙至多線汽車道，下層21b為捷運(yùn)車道二線道(例如:四軌道，鋼軌寬軌)。較佳地，每一第一主干管21與每一第二主干管的直徑為16公尺、長度為55公尺，而進(jìn)一步地第一主干管21、第二主干管22以及逃生管23以寬度60公尺為一節(jié)，但本實(shí)用新型并不欲以此為限。
[0030]至于介設(shè)于第一主干管21與第二主干管22之間的逃生管23，在較佳實(shí)施例中為單層且分為二線汽車道及路肩，且其直徑較佳地為10公尺，但本實(shí)用新型并不欲以此為限。另外，可每隔50公尺便設(shè)一逃生連接管24以與第一主干管21、第二主干管22(亦即出入口接汽車道及火車道)。較佳地，逃生連結(jié)管24以與第一主干管21、第二主干管22成45ο連結(jié)。較佳地，從第一主干管21通過逃生管23至第二主干管22間的逃生連接管24結(jié)構(gòu)的總寬度為60公尺，但本實(shí)用新型并不欲以此為限。
[0031]此外，這些第一主干管21、這些第二主干管22、這些逃生管23以及這些逃生連接管24的材質(zhì)于外可采用防水處理，而于內(nèi)則可涂布防火漆。
[0032]綜上所述，本實(shí)用新型的隧道本體不局限于陸上建構(gòu)與組裝，但于最佳實(shí)施例中本實(shí)用新型的隧道本體于陸上建構(gòu)以及組裝后，利用三管沉潛工法使之架設(shè)于海平面下40公尺處，此深度可超過海上艦艇的吃水深度，達(dá)到一安全距離，而不影響航道安全。本實(shí)用新型可應(yīng)用于臺(tái)灣海峽的海底隧道工程，例如:海底隧道北段由臺(tái)北車站經(jīng)淡水經(jīng)馬祖至福州長樂機(jī)場(chǎng)，共長196公里，中段由桃園航空城經(jīng)新竹至平潭島，到福州長樂機(jī)場(chǎng)共長186公里，而南段則由臺(tái)南經(jīng)澎湖經(jīng)金門至廈門機(jī)場(chǎng)共長210公里。
[0033]盡管上文對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本實(shí)用新型原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種沉潛海中浮管錨定海床框架的海底隧道，其特征在于，包括: 一固定支撐構(gòu)架，所述固定支撐構(gòu)架深入至海底巖盤50?70公分處； 一隧道本體，所述隧道本體設(shè)置于所述支撐構(gòu)架上并為三管結(jié)構(gòu)； 其中，所述隧道本體位于海平面以下30-50公尺處。
2.如權(quán)利要求1所述的海底隧道，其特征在于，所述三管結(jié)構(gòu)的隧道本體包含一第一主干管、一第二主干管、架設(shè)于第一主干管與第二主干管之間的至少一逃生管，且逃生管通過一逃生連結(jié)管分別與第一主干管與第二主干管相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的海底隧道，其特征在于，所述第一主干管、所述第二主干管、所述逃生管與所述逃生連結(jié)管分別為鋼管。
4.如權(quán)利要求2所述的海底隧道，其特征在于，所述支撐構(gòu)架的材質(zhì)為鋼筋混凝土。
5.如權(quán)利要求4所述的海底隧道，其特征在于，所述支撐構(gòu)架包含: 深入海底巖盤的一固定基座； 連接在所述固定基座與所述隧道本體之間的一支撐件。
6.如權(quán)利要求5所述的海底隧道，其特征在于，所述支撐件為梯形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5所述的海底隧道，其特征在于，所述第一主干管為具有上層和下層的兩層結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求5所述的海底隧道，其特征在于，所述第二主干管為具有上層和下層的兩層結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求2所述的海底隧道，其特征在于，所述第一主干管、所述第二主干管與所述逃生管的連接處外部具有一包覆體。
10.如權(quán)利要求9所述的海底隧道，其特征在于，所述包覆體由一H型鋼、一 L型鋼、一C型鋼以及一防水性材料所組成。
【文檔編號(hào)】E21D9/14GK203925512SQ201320799742
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】曾達(dá)成 申請(qǐng)人:曾達(dá)成, 曾維模