《隧道与地下工程施工》课件-模块六 沉管法隧道施工-单元1-沉管隧道基本概念及类型

《隧道与地下工程施工》模块六

沉管法隧道施工

单元4沉管隧道基本概念及类型

《隧道工程施工》

基本概念1沉管隧道优缺点2沉管隧道的结构类型3本讲主要内容沉管法隧道施工01一、基本概念

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铁路、公路、地下铁道等交通路线通过江河、港湾时，跨越的方法主要有轮渡、修建桥梁和水底隧道等。

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轮渡：受气象条件的影响较大，并且不能适应较大的交通量，造成人员物资转运十分麻烦。

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桥梁：往往受跨度、水深的影响，造价较高且建成运营后也同样受气象条件的影响。

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修建水底隧道既可以穿越较大跨度直接连通海峡两岸，又可以在运营后很少手气象条件影响，能保持连续通行。因此，水底隧道成为较经济合理的跨越方案。沉管法隧道施工01一、基本概念修建水底隧道所采用的主要施工方法有：盾构法、矿山法、围堤明挖法、气压沉箱法及沉管法

盾构法：一般适用于软土地层；

矿山法：适用于岩石地层；

围堤明挖法：对水上交通干扰较大，常常难以实施；

气压沉箱法：只适用于水面较窄、深度较小、航运不多的河道中；

沉管法：在技术和经济上有较大优越性。

目前世界各国多采用沉管法修建水底隧道。沉管法隧道施工01一、基本概念沉管法概念：沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法，用沉管法修建的隧道称为水下隧道或沉管隧道。沉管隧道是将隧道管段分段预制，每段两端设置临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽(基槽)内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。沉管隧道沉管法隧道施工01一、基本概念沉管隧道作为重要水下交通设施，历经110余年发展已建成近200座。沉管隧道每节管段的长度一般为60-140m，多数在100m左右，沉管隧道一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井及沉埋段等部分组成。在沉埋段两端，通常设置竖井作为沉埋段的起讫点。竖井是沉埋隧道的重要组成部分，可作为通风、供电、排水、运料及监控等的通道。沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点优点：(1)

施工质量有保证

预制管段在临时干坞上浇筑，施工场地较集中，便于进行全天候、全方位的工程质量管理，管段结构和防水措施的质量亦可以得到保证。由于需要在隧址现场施工的隧道管段接缝非常少，漏水的可能性大大减少。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点优点：（2)对地质水文条件适应性强

能在流沙层中施工而不需特殊设备或措施。因为沉管法在隧址的基槽开挖较浅，基槽开挖和地基处理的施工技术较简单，又因沉管受到水的浮力作用，其作用于地基的恒载较小，因而对各种地质条件适应性较强。

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由于管段采用先预制再浮运沉放的方法施工，避免了难度很大的水下作业，故可在深水中施工。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点优点：

(3)沉管隧道工程造价较低

沉管隧道水底基槽开挖比地下挖土单价低且土方数量较少；

每段管节长达100m，整体制作、浇筑、养护后在水面上整体拖运，所需制作和运输费用比盾构隧道管片分块制作及用汽车运输要低得多；

管段接缝数量少，费用相应减少；

沉管隧道可浅埋比相对深埋的盾构隧道要短很多，因此可大幅度降低工程总造价。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点优点：

(4)沉管隧道施工工期短

沉管每节预制管段很长，一条沉管隧道只需要几节预制管段就可完成，而且管段预制和水底基槽开挖可同时进行，浇筑预制管段等大量工作不在隧址现场进行，而是在构筑的临时干坞上进行，管段浮运沉放就位也很快，这就使沉管隧道施工的工期比采用其他施工方法的工期要短得多。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点优点：(5)施工作业条件比较好

基本上没有地下作业，完全不用气压作业，水下作业也极少，施工较安全，管段预制和浮运及沉放等主要工序大部分在水上进行，水下作业极少只有少数潜水员在水下作业，工人们都在水上操作，因此沉管隧道施工作业条件较好、较安全。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点优点：(6)可建成大断面多车道隧道

因为采用先预制后浮运沉放就位连接的施工程序,可以将隧道横向尺寸做得较大,一个横断面内可同时容纳4~8条车道断面空间利用率高。

沉管法隧道施工01二、沉管隧道优缺点缺点：

制作管段时，普通混凝土管段难以防水，因此需采用一系列严格的技术措施，进行有效的防水。

沉管法隧道施工01三、沉管隧道的结构类型

沉埋管段的结构外形有两种基本类型：钢筋混凝土矩形沉管隧道和钢壳圆形沉管隧道。（1）矩形断面。通常由钢筋混凝土预制管节制成。（2）圆形断面。通常是钢壳与混凝土的组合结构，钢壳既是防水层又是结构，混凝土结构承担主要的荷载。分为单层钢壳和双层钢壳两种形式。