想必現(xiàn)在有很多小伙伴對(duì)于沉管隧道的基本結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)都比較想要了解,那么今天小好小編就為大家收集了一些關(guān)于沉管隧道的基本結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)分享給大家,希望大家會(huì)喜歡哦。
一、沉管隧道的橫斷面結(jié)構(gòu)
【資料圖】
整體結(jié)構(gòu)
水下沉管隧道的整體結(jié)構(gòu)是由管段基槽、基礎(chǔ)、管段、覆蓋層等組成,整體坐落于河(海)水底,如圖8-3所示。
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圖8-3 沉管隧道橫斷面圖
沉管隧道的管段斷面結(jié)構(gòu)
沉管隧道管段斷面結(jié)構(gòu)形式按制作材料分主要有鋼殼混凝土管段和鋼筋混凝土管段兩種;按斷面形狀分有圓形、矩形和混合形;按斷面布局分有單孔式和多孔組合式,如圖8-4所示。
圖8-4 沉管隧道的管段斷面結(jié)構(gòu)圖
(1)鋼殼混凝土管段。鋼殼混凝土管段沉管隧道是鋼殼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)。鋼殼有單層和雙層兩種,單層鋼殼管段的外層為鋼板,內(nèi)層為鋼筋混凝土環(huán);雙層鋼殼管段的內(nèi)層為圓形鋼殼,外層為多邊形鋼殼,內(nèi)外層之間澆注抗浮混凝土。鋼殼管段的內(nèi)斷面為圓形,外輪廓有圓形、八角形等多種,一般用于雙車道,若需設(shè)4車道,則可采用雙筒雙圓形組合式斷面。
鋼殼管段的優(yōu)點(diǎn)是:外輪廓斷面為圓形或接近圓形,沉沒完畢后,荷載作用下所產(chǎn)生的彎矩較小,因此在水深較大時(shí),比較經(jīng)濟(jì);管段的底寬較小,基礎(chǔ)處理的難度不大;管段外殼為鋼板,浮運(yùn)過程中不易碰損;鋼殼可在造船廠的船臺(tái)上制作,充分利用船廠設(shè)備,工期較短;由于占大部分重量的混凝土是在管節(jié)處于懸浮時(shí)澆灌的,故在陸地上時(shí)管段比較輕,便于拖運(yùn)、下水。
缺點(diǎn)是:管段的規(guī)模較小,一般為2車道,內(nèi)徑一般不超過10m,對(duì)于多車道隧道則不經(jīng)濟(jì);圓形斷面的空間利用率低,且由于車道上方必須空出一個(gè)限界之外的空間,車道的路面高程不得不相應(yīng)壓低,使隧道的深度增加,基槽浚挖的量加大;管段耗鋼量大,造價(jià)較高;鋼殼存在焊接拼裝的問題,防水質(zhì)量不能保證,如有滲漏,不易修補(bǔ);鋼殼本身的防銹問題尚未完全解決。
(2)鋼筋混凝土管段。鋼筋混凝土管段的橫斷面多為矩形,可同時(shí)容納2~8個(gè)車道,有的還設(shè)置有維修、避險(xiǎn)、排水設(shè)施等的專用管廊。如上海外環(huán)路沉管隧道為8車道,設(shè)有3個(gè)車輛通行孔和2個(gè)管廊孔(設(shè)于每兩個(gè)通行孔之間)。矩形管段一般比圓形管段經(jīng)濟(jì),故目前國內(nèi)外多采用矩形沉管。
鋼筋混凝土管段的優(yōu)點(diǎn)是:隧道橫斷面空間利用率高,建造多車道(4~8車道)隧道時(shí),優(yōu)勢顯著;車道路面最低點(diǎn)的高程較高,隧道的全長相應(yīng)較短,所需浚挖的土方量亦較小;不用鋼殼防水,節(jié)約大量鋼材;利用管段自身防水的性能,能做到隧道內(nèi)無滲漏水。
開天質(zhì)情別保,完辦候卻。
缺點(diǎn)是:需要修建臨時(shí)干塢,征地搬遷及施工費(fèi)用高;制作管段時(shí),對(duì)混凝土施工要求嚴(yán)格,保證干舷和抗浮安全系數(shù);須另加混凝土防水措施。
二、沉管隧道的縱斷面結(jié)構(gòu)
沉管隧道在縱斷面上一般由敞開段、暗埋段、沉埋段以及岸邊豎井等部分組成,如圖8 5 所示。豎井通常作為沉埋段的起訖點(diǎn)以及通風(fēng)、供電、排水、運(yùn)料和監(jiān)控等的通道,如香港海底隧道(圖8-6)。但是,根據(jù)具體的地形、地貌和地質(zhì)情況,也可將沉埋段和暗埋段直接相連而不設(shè)豎井,如廣州珠江沉管隧道(圖8-7)。
水底隧道的縱坡一般最小為 0.3%,最大縱坡可達(dá) 6%,廣州珠江沉管隧道最大為9%。管段長度一般為 100~150m,同一隧道的管段長度并不均等。隧道沉管段的長度一定時(shí),確定了管段的長度,即可確定出不同的管段數(shù),也就有不同的縱斷面設(shè)計(jì)。
圖8-5 沉管隧道縱斷面一般結(jié)構(gòu)示意圖圖8-6 香港海底沉管隧道縱剖面圖
圖8-7 廣州珠江沉管隧道縱剖面圖
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