沉管顶管结构.ppt

§9-1沉管结构明挖，需建造围堰（如南京玄武湖隧道），技术较简单，但围堰工程量较大，有时还需导流渠道（如三峡工程）盾构法（如英吉利海峡隧道）沉管法（上海穿越黄浦江的隧道）沉管施工方法：施工中的黄浦江沉管隧道1、在临时干坞预制管段，一般100米左右（目前最长268米）。两端用临时封墙封闭（钢板，易拆除）2、向干坞灌水使管段浮起，（下铺碎石，否则水不能进入，则难浮起），用拖轮拖到指定位置。3、在设计隧道位置，事先在水下挖好沟槽4、待管段就位，向其内灌水，使下沉到位。5、将沉没到位的管段在水下连接，再回填覆土即基本完成施工。一般一天沉一节，间隔准备时间一个月。应用历史：19世纪末便有应用，20世纪初向大型管段发展，但因几个关键技术问题未能较好解决，如管段的水下连接技术，故应用不多。自20世纪50年代以来，沉管技术有飞跃性突破，得到越来越多的应用。沉设过程控制：(不能无控制下沉）沉设时设计水箱灌水量，以便控制。分初步下沉、靠拢下沉与着地下沉。方法有：分吊法—用浮筒吊住沉放，扛吊下沉（方驳扛吊）。管段上设定位索，可在岸上拉动控制来定位，河中设地锚使锚索折转。拖航前要在坞中沉没24小时以上检漏。特点:1、质量高：预制管段本身的结构及防水质量易保证；接缝少（同盾构比），再用水力压接法可滴水不漏。2、单价和总造价低：水下挖土较在暗挖花费小；整段预制、拖航较预制、运输、拼装管片花费小；覆土薄，埋深小，使长度小，故总造价低。3、现场工期短4、操作条件好，基本无地下作业，水下作业也较少，气压下作业则完全没有。5、对土层的适用性强，在流砂层中施工也无困难（如围堰，开挖则难）6、水深无特殊限制，如以潜水最大深度为限，则可达70米7、断面形状、大小无特别限制，可有4-8个车道四、设计包括总体几何设计，结构设计，内装修设计，通风、照明、给排水、供电等设计，运行管理设施设计等。总体设计很重要，如尽力减小覆盖率、峒口移到水边，虽增加引道挡墙高度，但减小隧道长度，有时由此可省去通风设备，使总造价大大降低。这里主要讲结构设计，包括以下几个方面。沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计沉管结构设计§9-2顶管结构工作坑：对曲线铁路，工作坑要设在曲线外侧。滑板：混凝土板，上有导向墩、润滑层，下要防滑，例设防滑梁。1‰的仰坡，因推出后前端一般要下沉。要防止滑板拉断。有时用简易滑板，如平铺片石，再灌水泥浆；用钢轨，轨间填砂，再用水泥砂浆抹面；土硬时，用灰土垫层再铺粗砂亦可。润滑层：由润滑剂及塑料薄膜组成二、箱涵制作与一般混凝土箱涵的区别只是在表面要喷石蜡，做顶板防水层（因顶上会积水），前端装刃角（图8-6）。顶板防水层外可浇一层混凝土，以保护之。断面高度大时，要设挖土平台，减小挖土坡面高度，挖土平台也设刃角三、后背形式及其设计后背在顶入时提供反力，不许有过大的变形及相对位移，又因是临时结构，设计时应力求节约。类型有板桩式、重力式、拼装式等。启动时的顶力较大，约为自重的0.8倍，随后减小，刃角切入后又增大。千斤顶要顶在被动土压力的合力点。板桩的计算：顶进时用弹性地基梁计算较好，全部用被动土压不合实际，使计算内力偏大。顶进时要分级加力，每一级停10分钟，进行观察。顶进方向及控制：用超挖法、斜顶、船头坡等方法。（图）