沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤蓋板、防淤系統(tǒng)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海底隧道的施工時使用的系統(tǒng)和方法，尤其是沉管隧道基床防淤的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水底隧道經(jīng)常采用沉管法，整個隧道沉管由多節(jié)管節(jié)組成，一般標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長180m，寬37.95m，沉管基礎(chǔ)為帶壟溝的碎石基床，碎石基床寬度為42米，壟溝寬1.05m，碎石條帶寬1.8m，每節(jié)標(biāo)準(zhǔn)沉管的基床面積達(dá)到(42mX 180 m)7560 m2，碎石基床從開始整平到沉管安裝的暴露時間大約12天，由于一些海域的海水中平均含沙量較高，再加上基槽坡頂原泥面有2m左右的淤泥，受汛期含沙量變化、附近航道疏浚及采砂作業(yè)、大型運(yùn)輸船舶對底質(zhì)的擾動及異常惡劣天氣等影響，會引起基槽回淤加大，甚至造成驟淤。這給沉管施工和管段本身受力帶來許多問題，如何防止和清除回淤沉積物對沉管隧道基礎(chǔ)來說是很關(guān)鍵的。
[0003]淤積對沉管隧道造成的不利影響主要有:改變碎石基床受力特性，影響基床結(jié)構(gòu)的傳力效果；基床面淤積，造成沉放管節(jié)無法著床；對沉積物的擾動，改變海水容重，影響已沉管節(jié)的抗浮安全；如果在碎石墊層基礎(chǔ)中夾有淤泥層，則在隧道運(yùn)營后，會因淤泥的固結(jié)變形導(dǎo)致沉管工后沉降過大及不均勻沉降超標(biāo)，在管段中產(chǎn)生較大彎矩，嚴(yán)重時導(dǎo)致管段開裂。淤泥沉積使基槽深處水的比重增加，這會降低管段沉放位置上抗浮力的安全限度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種沉管隧道基床開挖后防止基床表面回淤的蓋板，使用該蓋板的防淤系統(tǒng)，以及施工方法，使得安裝沉管前實(shí)現(xiàn)淤泥和基床的完全隔離，保證了基床的完整性，保證基床上無異物的出現(xiàn)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤蓋板，包括框架，所述框架內(nèi)排列若干可以注入水并排出水的壓載水箱體，所述框架上設(shè)置起吊點(diǎn)。
[0006]作為一種改進(jìn)，所述壓載水箱體上方設(shè)置若干用來盛放淤泥的帆布兜。
[0007]作為一種改進(jìn)，所述框架包括設(shè)置在底部的縱橫聯(lián)系撐，縱橫聯(lián)系撐上方設(shè)置鋼板鋪面，鋼板鋪面設(shè)置壓載水箱體。
[0008]本發(fā)明還涉及沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤系統(tǒng)，包括防淤蓋板和蓋板安裝船，所述蓋板包括框架，所述框架內(nèi)排列若干可以注入水并排出水的壓載水箱體，所述框架上設(shè)置起吊點(diǎn)；所述蓋板安裝船包括兩個浮體，浮體頂部通過門架連接，所述門架上設(shè)置吊鉤。
[0009]作為一種改進(jìn)，所述壓載水箱體上方設(shè)置若干用來盛放淤泥的帆布兜，所述浮體上設(shè)置吊機(jī)。
[0010]作為一種改進(jìn)，所述蓋板安裝船上設(shè)置清淤設(shè)備，所述清淤設(shè)備包括設(shè)置在蓋板安裝船上的空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)連接軟管，軟管底端設(shè)置清淤龍頭。
[0011]本發(fā)明還涉及沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤施工方法，包括下列步驟， A、基床平整完后，將可漂浮的蓋板用拖輪拖至施工現(xiàn)場，并進(jìn)入現(xiàn)場已定位好的專用起吊船吊鉤下方，掛上蓋板上的起吊點(diǎn)；
B、向蓋板上的壓載水箱體內(nèi)注水；
C、下放蓋板使蓋板落在基床上，然后進(jìn)行下一個蓋板的安裝；
D、基床全部整平完成之后安裝沉管之前，掛上蓋板上的起吊點(diǎn)將蓋板提升至水面；
E、排出壓載水箱體內(nèi)的壓載水，使蓋板浮在水面上，用拖船拖走。
[0012]作為一種改進(jìn)，在E步驟中，用安裝船上的吊機(jī)把提前鋪放在蓋板上帆布兜內(nèi)的淤泥吊到泥駁內(nèi)，再將蓋板拖走。
[0013]作為一種改進(jìn)，在C步驟中，使用船上GPS控制平面位置，使蓋板準(zhǔn)確定位。
[0014]作為一種改進(jìn)，在E步驟中，如果蓋板上淤泥過多而荷載超載，則通過清淤裝置進(jìn)行清淤。
[0015]采用蓋板覆蓋防淤方案，可以全部對基床進(jìn)行覆蓋，實(shí)現(xiàn)淤泥和基床的完全隔離，保證了基床的質(zhì)量；施工過程中掉到基床上的異物直接落到蓋板上，保證了基床上無異物的出現(xiàn)；由于是全覆蓋防淤，基床整平作業(yè)可提前進(jìn)行，加快施工進(jìn)度；對基床不造成任何破壞，保證了基床的完整性。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤蓋板的平面圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤蓋板的立面圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤系統(tǒng)的平面圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤系統(tǒng)的安裝示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤系統(tǒng)的安裝立面圖。
[0022]圖6是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤施工方法的卸泥平面示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤施工方法的卸泥立面示意圖。
[0024]圖8是本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤施工方法的清淤示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1和圖2所示，碎石基床5基礎(chǔ)整平寬度42m，厚度1.3m，縱向分為7個船位進(jìn)行整平。根據(jù)基床5整平的分段長度，本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤蓋板平面尺寸為41mX 24.3m，共制作7塊。蓋板I包括框架，框架包括縱梁3和橫梁4，縱梁3和橫梁4均為鋼結(jié)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)，縱梁3間設(shè)多個聯(lián)系梁6，整個框架下面設(shè)縱橫聯(lián)系撐7，之上設(shè)鋼板鋪面8，在鋼板鋪面8上排滿4.925mX5.875m的可以注入水并排出水的壓載水箱體9，壓載水箱體9上方設(shè)置若干用來盛放淤泥的帆布兜10，框架上設(shè)置起吊點(diǎn)11。蓋板I坐落在沉管底寬之外的基床5上，保證不破壞沉管范圍內(nèi)的基床5，蓋板I最低處離基床10cm，高于基床5，對基床5不造成破壞。
[0026]如圖3和圖5所示，本發(fā)明的沉管隧道碎石基床覆蓋式防淤系統(tǒng)，包括上述防淤蓋板I和蓋板安裝船，蓋板安裝船包括兩個浮體13，浮體13頂部通過門架14連接成門架式整體，門架14上設(shè)置四個吊鉤15。兩個浮體13上設(shè)一臺克令吊16或兩臺克令吊，供卸泥用，船上設(shè)錨機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)施。如圖8所示，蓋板安裝船上設(shè)置清淤設(shè)備，清淤設(shè)備包括設(shè)置在蓋板安裝船上