沉管隧道技术发展现状与分析

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沉管隧道的发展综述及琼州海峡沉管隧道方案

沉管隧道的发展综述及琼州海峡沉管隧道方案

沉管隧道旳发展综述及琼州海峡沉管隧道方案本文总结了国内外沉管隧道旳发展状况,并通过对沉管隧道特点旳分析,针对琼州海峡旳水文、地质、气象条件,提出铁路穿越琼州海峡旳推荐方案-沉管隧道方案。

1沉管隧道旳发展1.1国内外越海隧道工程建设和研究现实状况世界上由于海峡存在,陆地被分割,在不一样条件下形成两个区域,并导致交通障碍及文化差异。

连接海峡两岸重要有三种方式:轮渡、修建桥梁和修建隧道。

轮渡受气象条件旳影响较大,并且不能直接连通,导致人员物资转运十分麻烦。

修建桥梁往往受跨度、水深旳影响,且建成运行后也同样受气象条件旳影响。

而修建海峡隧道既可以穿越较大跨度直接连通海峡两岸,又可以在运行后很少手气象条件影响,能保持持续通行。

世界上已建成了许多海峡隧道,许多正在研究中。

日本关门海峡在本世纪40年代即用隧道连接,后来又建了桥梁,是世界是上最早旳海峡隧道。

通过艰苦努力,日本于1988年建成了青函隧道,使本州——北海道之间实现了铁路运送。

英法海峡隧道从拿破仑时代(18)以来就曾两次开挖,但都停了下来。

1993年隧道所有贯穿,投入运行。

1996年,丹麦大海峡隧道竣工,它把丹麦和欧洲本上连接起来,实现把瑞典和德国连成一体旳计划,从而使欧洲范围内几乎都能陆路相通。

直布罗陀海峡通道从七十年代开始调查,西班牙及摩洛哥互换了协议,分别设置勘察机构,依托自身力量和日本、英、法等协作进行勘察设计。

最初有桥梁及隧道两个方案,原定1990年内确立其中一种,由于种种原因而未能如愿。

海峡水深300 m(从摩洛哥旳丹吉尔向北旳海上距离约28km,桥梁方案在技术上十分困难,尚有政治原因。

目前方案初步确定为桥梁和隧道旳组合方案,即在航道下用隧道,其他部分架浮桥通过。

这个海峡通道和仅是两个国家间旳英法海峡通道相比,它将连接欧亚及非州两片大陆,而具有划时代旳意义。

在亚洲,计划旳有日韩对马海峡隧道、台湾海峡隧道、马六甲海峡隧道、爪哇岛与苏门答腊岛之间旳巽他海峡隧道、宗谷海峡、间宫海峡通道。

我国隧道技术现状和未来发展趋势

我国隧道技术现状和未来发展趋势

我国隧道技术现状和未来发展趋势
本文旨在调查我国隧道技术现状和未来发展趋势,以探讨隧道技术及其在建设上的应用。

一、我国隧道技术现状
从技术来看,我国现有隧道施工方法多样,主要有沉降式支护、掌子面式支护、新式支护造穴技术、水平节理技术等,其中,沉降式支护、掌子面式支护、新式支护造穴技术在软弱地质中尤其擅长,能有效地提高施工稳定性。

也有隧道施工机械化应用效果不错。

从设计上来看,隧道设计技术在我国也在不断发展,技术更加成熟。

现已有的设计软件如“隧道及支护设计软件”、“大型隧道设计软件”、“隧道设计软件”,等等可以满足对不同类型、地质条件的隧道设计需求。

同时,我国隧道设计也逐渐趋向实用性、安全性。

二、我国隧道技术的未来发展趋势
(1)施工技术的发展
从施工技术来看,未来隧道施工技术将继续向更加复杂化的方向发展,有望实现大型机械化施工、棱角锐利的施工、节能减排施工等动态,更多的设备和新材料得以应用,比如增压灌注结构的技术、浆砌技术以及节能减排施工技术,等等,将大大提高隧道施工效率。

(2)设计技术的发展
从设计技术来看,今后将有更加准确、完善的设计方法和技术出现,力求实现全大地均衡性设计,用更省材料、更安全的技术设计出更加适应地质条件的隧道。

此外,新型设计软件也将在隧道设计中得到广泛应用,从而保证设计的准确性和合理性,增强设计效率。

总之,随着技术的进步,我国隧道技术的现状及其未来发展趋势将会非常有趣,隧道施工及其在建筑上的应用将会取得更大的进展。

隧道工程施工发展及现状

隧道工程施工发展及现状

隧道工程施工发展及现状一、引言隧道工程是建筑工程领域中的一个重要分支,其施工发展和现状直接关系到城市交通发展、国家基础设施建设和环境保护等方面。

随着城市化进程的加快和交通运输需求的增长,隧道工程在近年来得到了迅猛发展。

本文将结合实际案例和数据,对隧道工程施工的发展及现状进行研究和总结,旨在为相关领域的研究人员和从业者提供参考。

二、隧道工程施工发展历程隧道工程作为地下空间利用的一种重要方式,其施工发展历程主要经历了以下几个阶段:1. 传统隧道工程施工传统隧道工程施工主要依靠人力和简单机械设备,工序较多,工艺冗杂,施工周期较长。

隧道施工主要采用掘进法、盾构法等方式,其工程质量和安全性难以保障,难以满足城市交通发展的需求。

2. 隧道工程施工技术革新随着科技的发展,隧道工程施工技术得到了革新,各种新型施工机械设备逐渐应用到隧道工程施工中,提高了施工效率和工程质量。

隧道工程施工逐渐发展为智能化、自动化施工,极大提高了隧道施工的安全性和稳定性。

3. 隧道工程施工环保意识提升随着环保意识的增强,隧道工程施工在保护地下水、避免土壤侵蚀、减少噪音污染等方面得到了引起重视,采取了一系列环保措施。

隧道工程施工和环境保护得到了更好的平衡。

三、隧道工程施工现状分析1. 施工技术水平不断提高随着施工机械设备的智能化和自动化,隧道工程施工的技术水平不断提高。

盾构机、隧道掘进机等高端设备的应用大大提高了隧道工程施工的效率和质量。

2. 施工环保意识逐渐深入人心环保意识的提升对隧道工程施工产生了积极的影响,隧道工程施工过程中加强了环保措施的实施,减少了对周围环境的影响。

同时,隧道工程施工材料的研发也更加注重环保性能。

3. 施工资金投入增加隧道工程施工所需资金投入不断增加,隧道的建设不仅需要巨大的施工资金,还需要大量的技术和人才支持。

这也是当前隧道工程施工发展的一个难点和重点。

四、隧道工程施工的新技术应用1. 盾构法盾构法是一种先进的隧道开挖方法,具有工序简洁、效率高、环境影响小等优点。

国内外沉管隧道工程发展现状研究

国内外沉管隧道工程发展现状研究

国内外沉管隧道工程发展现状研究摘要:当前国内外沉管隧道工程有不断的发展,我国在这方面的建设正在逐步朝着西方发达国家靠拢。

由于隧道工程在修建过程中过于繁琐,而且结构的材料也非常的复杂,另外,由于混凝土会因为不同的发展情况,造成不同程度的侵蚀现象,在管段制作的过程中也会因为温度的问题导致了对沉管管段抗裂情况、抗渗情况以及工程质量的持久度都有一系列的影响。

所以,本文针对国内外沉管隧道工程的发展情况、结构状况分析当前的国内外隧道工程现状,希望能够对我国的隧道工程发展有一定的参考价值。

关键词:沉管管段;隧道工程;混凝土;持久度;现状一、相关概念(一)施工前期调查首先在沉管隧道工程的实施之前需要做好前期的施工调查,施工前期一般都要进行详细的调查,比如:水力、水质调查、气象调查、航道运输调查以及管段制作场地的调查。

比如:水力的调查主要是指对于水力的流动情况和河水的涨落情况、潮汐的涨落等数据,水质调查是对水质的密度数据差异进行调查。

第二,需要对沉放管段的沉放部分的长度、横截面进行设计,调查浮力数据和抗浮安全系数的数据、结构承载重量的数据。

(二)施工程序在这些数据的基础上,对钢筋混凝土的结构分析进行汇总,才能进行工程的实施。

数据的汇总还需要结合抗震设计、预应力的计算才能进行方案完成,最后进行实施。

在实施上首先是管段的制作和管段的浮运,随后进行管段的水下沉放和水下连接作业的实施,在管段沉放之后需要把沟槽进行砂石材料的回填及覆盖,随后进行管内压载、接缝处理和防水措施的安装。

二、沉管隧道工程发展现状(一)沉管隧道工程的发展规模沉管隧道工程是从1894年开始建设,从美国波士顿开始修建和研究的,随着时代的不断发展,全世界已经修建了120多座沉管隧道,在20世纪初,北美建设了钢壳管段沉管隧道,在防水上有一定的突破作用,另外钢壳拥有一定的弹性,能够帮助混凝土在抗压性上能够将压力分担。

钢壳管段沉管隧道几乎都是建立在北美地区,目前在我国很少采用。

浅谈沉管隧道工程技术发展

浅谈沉管隧道工程技术发展

浅谈沉管隧道工程技术发展摘要:随着沉管隧道工程技术的不断提高,国内沉管隧道的建设也取得了飞跃式的发展,工程建设规模、难度日趋增大。

本文以国内外几条代表性的工程为例,重点展示节段式管节、工厂化干坞、碎石管段基础、长距离管段沉放对接几方面关键技术的发展,为今后复杂环境下沉管隧道设计提供参考。

关键词:沉管隧道;管段;节段;工厂化干坞;碎石基础;沉放对接1 前言随着社会经济的迅速发展,越江跨海通道的需求越来越大。

越江跨海的通道通常采用桥梁、隧道两种方式,但随着人们对生态环境要求的提高以及海上运输轮舶吨位的迅猛发展,桥梁建设的条件越来越苛刻,水下隧道的建设取得的飞越式的发展。

目前修建水下隧道的方法有:矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法。

沉管法是20世纪初发展起来的一种新型水下隧道修建工法,凭借其埋深浅、断面大、防水效果好等优势,随着工程技术的不断发展,沉管隧道的建设也取得了快速发展。

2 沉管隧道的发展历史2.1国外1910年美国在跨越美国与加拿大之间的底特律(Detroit)河修建的第一条单层钢壳沉管双线铁路隧道,目前美国已修建沉管隧道26座,世界排名第一,其中大部分以钢壳沉管隧道形式为主。

1941年荷兰在鹿特丹马斯河下建造了第一条矩形混凝土沉管隧道,开创了矩形混凝土沉管新纪元,到目前为止,欧洲已修建了20多座沉管隧道,绝大部分采用矩型钢筋混凝土管段1944年日本在大阪庵治河下首次采用沉管法修建了一条单层钢壳箱形断面公路隧道,之后采用钢壳结构、钢筋混凝土结构形式修建了20多座沉管隧道。

2.2 国内我国修建沉管隧道起步较晚,1972年在香港首次采用单层钢壳眼镜形结构形式建成跨越维多利亚港的红磡隧道,之后香港共修建了5座沉管隧道。

台湾在1984年修建了下穿高雄港的公路沉管隧道。

1993年在广州珠江修建了首座公铁合建沉管隧道,之后又陆续建成了1996年宁波甬江公路隧道、2002年宁波常洪公路隧道、2003年上海外环路公路隧道、2010年广州仑头隧道、官洲隧道。

国内外沉管隧道工程发展现状研究

国内外沉管隧道工程发展现状研究

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水 电 能 源 科 学 2008 年
边墙和顶板升温 ,当新鲜混凝土还未凝结时就会 出现相对应变 ,有极高的蠕变能量 。当混凝土已 凝固 、抗拉强度还很低时就会形成因冷却而产生 的收缩 。如果收缩受到不均匀冷却或已凝固底板 的约束就会产生裂缝 ,尤其是较厚的混凝土 。为 避免这类裂缝发生 ,所有坡道的连墙和隧道管段 的边墙都在墙中间埋置直径为 25. 4 mm 的钢管 输送循环水来进行冷却 ,用量测混凝土中的温度 控制冷却作业 ,浇注混凝土后 48 h 内用循环水冷 却 ,否则两接缝间的中间部分就会产生竖向裂缝 。
(1) 荷兰。导致水渗入隧道最危险的裂缝是由 于底板约束作用而引起的外墙裂缝 。沿墙体温度 梯度的差异而发生的温差收缩也会引起裂缝 。沉 管预制分两个阶段浇筑混凝土 ,先底板后侧墙和顶 板 。在底板上进行侧墙混凝土浇筑后 ,墙体会因温 度增加而膨胀 ,散逸到地板上的热量有限 ,故底板 的温度升高滞后于墙体 。开始时墙体可以自由膨 胀直到混凝土获得一定强度 ,这时由于底板的限制 作用 ,在墙体中形成压应力 ,墙体不易开裂 ,在底板 上则形成拉应力。由于底板成型时间较早 ,抗拉强 度较高 ,侧墙对底板的拉应力使其开裂的可能性较 小 。当墙体冷却并伴随自身收缩、干缩时 (墙体冷 却过程中不可忽略干缩及自收缩值) 则相反 ,墙体 收缩墙体内形成拉应力 ,由于墙体的强度较底板 小 ,当拉应力足够大时在墙体中产生裂缝。研究和 试验证明 ,这些因收缩差异而产生的裂缝不会超过 高于底板 3 m 的区域。在裂缝区内配制纵向钢筋 不能防止裂缝 ,但配筋限制了裂缝的宽度并使裂缝 沿隧道长度方向均匀地分布 。
1 沉管隧道工程发展现状
自 1894 年美国在波士顿修建世界第一座沉 管隧道以来 ,至今世界上已修建了 100 多座沉管 隧道 。我国大陆 、香港和台湾高雄已修建了 8 座 沉管隧道 ,目前在建的也有多座 。沉管隧道主要 有钢壳管段隧道和混凝土管段隧道两种结构基本

我国隧道技术现状和未来发展趋势

我国隧道技术现状和未来发展趋势

我国隧道技术现状和未来发展趋势
一、我国隧道技术现状
目前,我国隧道工程施工技术较为成熟,隧道施工技术在矿山、交通、水利等领域得到良好的应用,在某些领域特别是室内施工领域已经取得了显著的进步。

在先进技术方面,我国实行了钻孔放炮、二次放炮、联合放炮、连续放炮等放炮技术,将施工作业安全性和高效率得到有效提高,取得了良好的效果。

此外,我国在施工设备和信息化、现代采矿技术等方面也发展迅速,并在岩土工程研究中有了显著成果,如钻孔机床、钻孔钻头、钻杆、支架、丝杆等技术和技术产品,可提高施工效率,并可为现代岩土工程建设提供有效技术保障。

二、我国隧道技术未来发展趋势
在未来,我国隧道技术将继续发展,预计在以下几方面可以取得显著进步:
(1)高质量的施工
针对当前施工质量低下的问题,努力提高施工质量,尤其是在放炮技术方面更加注重技术水平和细节,采用先进的施工技术,进一步提高施工质量,减少施工风险。

(2)节能施工
随着人类节约能源、绿色环保的理念日益深入人心,节能施工成为现在施工技术发展的趋势,将有助于环境保护和节能减排,也有效
地节约了劳动力和资金。

(3)智能建设
随着科技的发展,智能建设也开始成为施工技术,采用新型检测仪器和节能施工技术,可以有效提高施工质量和施工进度,有效降低施工成本。

(4)室外施工
室外施工是一种特殊的施工技术,用于地形复杂的地区,要求施工技工拥有专业的知识和技能,能够更有效的完成施工任务,可以保证施工安全,降低施工风险。

总而言之,我国隧道技术在现代工程建设中起着重要作用,未来,隧道技术发展将在技术发展、节能施工、智能建设以及室外施工等方面有着更进一步的发展,有助于现代工程建设的顺利完成。

世界沉管隧道技术建造述评及展望

世界沉管隧道技术建造述评及展望

世界沉管隧道技术建造述评及展望摘要:沉管隧道技术是一种先进、高效的地下交通工程建造方法,被广泛应用于世界各地。

通过将预制的巨型混凝土管段沉放到事先挖掘好的沉管沟槽中,沉管隧道实现了快速且安全的施工。

这项技术在城市交通拥堵解决、地铁系统扩建等方面具有重要意义。

本文将对世界沉管隧道技术的建造作出详细述评,以及对其未来发展进行展望。

关键词:世界沉管;隧道技术;建造述评作者简介:彭建敏(1983—),男,汉族,湖南汨罗人,硕士,讲师,高级工程师,主要研究方向:土木工程技术;基金1:2020年广州南洋理工职业学院科研项目:沉管隧道技术发生学研究,编号:NY-2020KYYB-14。

基金2:2021年广州南洋理工职业学院创新强校项目:建筑设计专业高水平专业群,编号:NY-2021CQ-ZYQ001。

引言随着城市人口的增长和城市交通状况的恶化,沉管隧道技术成为改善城市交通的重要解决方案之一。

沉管隧道的建造过程需要克服许多工程挑战,水下工作环境、船只交通干扰等。

这项技术在许多国家取得了卓越成就,并为城市发展提供了便捷和高效的交通方式。

在本文中,我们将对世界沉管隧道技术的建造进行回顾和评估,并展望其未来在更广泛领域的应用。

1世界沉管隧道技术的发展背景1.1城市化进程随着全球城市化进程的加速,城市人口快速增长,城市交通问题日益突出。

传统的地面交通模式已无法满足人们对便捷、高效交通的需求,因此需要在有限土地空间内寻找新的解决方案。

1.2地下空间的利用地下空间利用是缓解城市交通压力的重要手段之一。

以往的地下工程主要是采用明挖法或盾构法,然而在某些城市和特定环境下,这些方法存在一些限制和困难。

沉管隧道技术作为一种新的地下交通建设方式逐渐崭露头角。

1.3技术的进步沉管隧道技术的发展得益于施工技术的不断创新和改进。

随着材料科学、力学分析、结构设计等领域的进步,相应的施工技术得到了全面提升。

预制混凝土管段的制造工艺也得到了极大改善,使得大规模生产成为可能。

(完整版)沉管隧道的发展与展望

(完整版)沉管隧道的发展与展望

沉管隧道的发展与展望概述为了跨越江河的阻隔,人们除了修建各种各样的桥梁来满足交通发展的需要 , 同时也修建了许多的跨海湾、海峡、大江河的水下隧道. 沉埋管节法 (简称沉管法 ) , 也称预制管节沉放法是在干船坞内或大型驳船上先预制钢筋混凝土管节或全钢管节 , 然后浮运到指定的水域 ,再下水沉埋到设计位置固定,建成需要的过江隧道或大型水下空间。

这种修建隧道的技术因其显著的优点而被广泛采用.1 隧道—- 地下空间的开发随着全球城市化进程的加快,人们出行必然要求交通和运输系统不断增加和完善 ,由此而来,引起了跨越江河和海湾 (峡)的问题。

水下隧道因能很好地解决水域的跨越问题 , 同时又降低了对周围环境的影响 ,解决了大面积水域的航运问题等 , 使得大江大河上修建的大型水下隧道工程数量逐日增多。

但水下隧道方式因为受到技术水平的制约,一直没有得到足够的重视和发展。

随着修建水下隧道的一些关键技术的不断突破,隧道已逐渐成为了工程界普遍认同的跨越航运繁忙河道的第一选择 , 包括中国在内的许多国家已经掌握了建设水下隧道的全部技术,加快发展水下隧道的时机趋于成熟。

与桥梁方案相比,采用隧道越江 (海 ) 的主要优点有:( 1)全天候运营。

( 2) 对航运、航空无干扰( 3)隧道线路短 , 可快速过江(海 ) , 且两岸拆迁少。

( 4)保持原有生态和自然环境不变( 5)抗地震能力好。

( 6) 防战能力强。

( 7) 多用途,易维护,造价相对降低。

在我国,越江隧道的优越性也逐渐得到认同 ,在内河航运水道上发展水下隧道建设可能成为一种趋势。

以桥梁或隧道跨越江河各有优缺点,在规划跨越江河的通道时,应该对两者进行认真的比选。

随着社会的发展 ,越江隧道的优越性将会突出地表现出来 , 并必将促进大型水下隧道工程的建设,从而推动中国水下隧道建设技术的大发展。

2 沉管法用于隧道建设目前修建水下隧道有以下几种施工方法: 矿山法、盾构法、围堰明挖法、沉埋管节法(简称沉管法)、暗挖法、气压沉箱法、顶推法等。

沉管隧道施工技术

沉管隧道施工技术

弯矩MⅠ 导入轴压力No
中性轴 σb=No/A-M/W=0
接头张开后状态(中性轴位于断面内)
弯矩MⅡ
导入轴压力No
弯矩MⅡ
中性轴
导入轴压力
MⅠ=(W/A)×No 其中、 MⅠ:接头张开极限状态弯矩,kN・m W:截面系数,m3
A:断面面积,m2
张开角θ=0 转动刚度 KθⅠ=∞
接头张开后极限平衡状态(中性轴位于断面上缘)
·过去绝大部分的沉管隧道敷设于河床或海床面上,除了人工回填覆盖提供 保护外,覆土几乎没有或很小,结构分析主要考虑抗浮问题。
·当隧道穿越航道时,沉管隧道需要敷设于航道以下,航道以外区域在隧道 建成后将逐渐回淤至河床或海床面而产生较大的覆土(或回淤)荷载,使得结构 分析既要考虑抗浮,又要考虑处理结构与地基基础沉降相协调问题。
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2.1 地质勘察
·以往的沉管隧道一般位于河床表面上,对地基承载力要求不高,有时怕 浮不怕沉,因此对勘察要求也不高,随着通航要求和回淤问题的出现,现代沉 管隧道工程对地质勘察工作要求也越来越高,需要精细化的勘察分析。
·勘察布孔应与沉管隧道的结构设计计算理论相结合,利用用岩土工程理 论解决地层分层、土地分类、物理力学指标和地基土的工程特性如承载能力、 抗剪强度、固结系数和渗透系数等,并对地层反力系数K值进行评估。
筹建中的费马恩海底沉管隧道,长达19km,车之时欧洲的汽车排放已达到欧Ⅴ标准)。
·考虑我国国情,若汽车排放标准不能提高,随着公路隧道长度的进一步 增加,隧道通风能力将成为制约隧道长度的瓶颈,在技术上需要进一步的突破。
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·当隧道发生火灾,纵向通风方式的防火排烟效果较差,会将大量烟气吹 向火区下游,同时也未必能阻止烟气回流,严重影响车辆疏散和人员逃生,因 此在采用纵向通风方式的同时应该采用重点排烟技术方案,通过开启火灾点附 近的排烟阀就近排除烟气,及时控制烟气蔓延。

沉管隧道的施工技术及质量控制

沉管隧道的施工技术及质量控制

沉管隧道的施工技术及质量控制沉管隧道是一种在水下或地下运输系统中常用的隧道类型,它具有一定的施工技术和质量控制要求。

本文将以沉管隧道的施工技术及质量控制为主题,对其进行探讨和分析。

一、沉管隧道的施工技术1. 地质勘察:在施工之前,要进行详细的地质勘察,确保了解施工地点的地质情况,包括土壤类型、地下水位等,以便为后续的施工工作提供参考和依据。

2. 沉管制作:沉管的制作是沉管隧道施工的首要步骤。

一般采用钢筋混凝土预制构件的方式进行制作,制作过程中要严格按照设计要求进行施工,保证沉管的质量和稳定性。

3. 沉管下沉:下沉是沉管隧道施工的关键环节,采用船舶和浮吊等设备将已制作好的沉管放置到隧道预定位置,并逐渐下沉至设计要求的深度,同时要保证沉管的稳定性和垂直度。

4. 沉管连接:沉管下沉到位后,进行沉管的连接工作,包括密封胶的填充、钢筋的连接等。

连接工作要保证连接点的刚度和密封性,以确保沉管隧道的完整和稳定。

5. 沉管固定:为了保证沉管隧道的稳定性,还需要对沉管进行固定。

一般采用沉箱固定和土工固定的方式,通过对沉管周围的土体进行填充或施加沉箱来增加沉管的稳定性。

二、沉管隧道的质量控制1. 制作质量控制:沉管的制作过程中要进行严格的质量控制,包括原材料的选用、制作工艺的控制、强度试验等。

制作质量的控制对隧道的使用寿命和安全性有着重要的影响。

2. 下沉质量控制:沉管下沉过程中要进行监测和控制,包括下沉速度、沉管位置等。

通过监测,可以及时发现和处理下沉过程中可能出现的问题,确保下沉质量。

3. 连接质量控制:沉管连接过程中要进行质量控制,包括连接点的密封性和刚度控制。

连接质量的控制对隧道的密封性和稳定性有着重要的影响。

4. 固定质量控制:沉管固定过程中要进行质量控制,包括固定方式的选择和土工固定的监测。

固定质量的控制对隧道的稳定性和安全性具有重要作用。

综上所述,沉管隧道的施工技术及质量控制是确保沉管隧道工程质量和安全的关键。

公路沉管隧道的发展及其关键技术

公路沉管隧道的发展及其关键技术

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沉管隧道施工与管理研究

沉管隧道施工与管理研究

设计工作、提高制作工艺和质量检测标准、改进浮运和安装技术等。
3、沉管隧道的使用寿命和养护 管理
沉管隧道的寿命受到多种因素的影响,如管道材料的耐久性、外部荷载的作用、 环境条件等。为了延长沉管隧道的寿命,需要进行系统的养护和管理,包括定 期检测、维修和加固等。目前,针对沉管隧道的养护管理,国内外已开展了一 系列的研究和实践,提出了相应的管理措施和技术标准。
技术和设备,提高水下焊接的质量和效率。最后,合理设计止水结构,采取可 靠的止水措施,确保隧道在使用过程中的防水水下作业和高风险作业,因此安全管理至 关重要。为解决这一问题,应建立健全的安全管理体系,严格落实各项安全制 度和措施。同时,加强安全培训和教育,提高作业人员的安全意识和技能水平。
4、沉管隧道的未来发展前景
随着科学技术水平的不断提高和工程技术经验的不断积累,沉管隧道在未来将 迎来更多的发展机遇。目前,已有多个沉管隧道工程正在规划和建设中,例如 香港海底隧道扩建工程、长江南京以下12.5米深水航道工程等。此外,沉管隧 道在城市市政工程中
的应用也越来越广泛,成为城市基础设施建设的重要方向之一。
管隧道施工的管理流程、技术特点、应用现状,并针对其中的难点提出解决方 案。
一、沉管隧道施工的管理流程
沉管隧道施工管理流程包括施工准备、沉管预制、基槽开挖、沉管浮运及安装、 回填及连接等环节。在施工准备阶段,应组织设计交底,了解工程特点、质量 要求及施工难点,制定施工方案和计划。同时,进行现场布置,确保施工区域 整洁有序,满足施工要求。
沉管隧道施工与管理研究
目录
01 一、沉管隧道施工的 管理流程
02
二、沉管隧道施工的 技术特点
03
三、沉管隧道施工的 应用现状
四、沉管隧道施工与

浅谈内河沉管隧道管养技术

浅谈内河沉管隧道管养技术

浅谈内河沉管隧道管养技术摘要:我国的沉管隧道大多为薄壁箱型构件,现已有在役沉管隧道出现了结构损伤、不均匀沉降、渗漏水、管顶覆盖物缺失等安全隐患,并已经影响到沉管隧道的安全使用与正常运营,采取专业化、系统化和规范化的管养技术,可有效保障沉管隧道的运营安全、延长隧道使用寿命、减少养护运行成本等。

关键词:沉管隧道;管养技术;养护;运营1引言沉管隧道由于其独特的工艺特点和较大的越江优越性,现已成为跨越江河(或跨海)隧道的重要选择型式。

我国内地的沉管隧道建设虽起步较晚,但发展前景良好。

自1993年建成了第一座沉管隧道——广州珠江隧道以来,陆续建成了宁波的甬江隧道和常洪隧道、上海外环隧道、广州仑头隧道、广州官洲隧道、天津海河隧道和广州洲头咀隧道、佛山东平隧道等九座市政沉管隧道,其中广东省占50%以上,居全国之首。

目前国内在建和计划建设的有粤港澳桥隧工程、深中海底隧道以及广州车陂路隧道、广州如意坊隧道、广州金光东隧道、广州琶鱼隧道、广州会展西路过江隧道等10余座沉管隧道,广东省占了绝大部分。

2现役内河沉管隧道病害概述我国的沉管隧道大多为薄壁箱型构件,由于地基的沉降和车流、潮汐、淤积深度等外部可变荷载的反复作用,沉管段长期处于复杂的弯、扭、拉、压状态,受力状况复杂。

沉管隧道随着使用年限的增加将会发生一定程度的老化和局部结构受损,如钢筋混凝土材料抗拉性能降低,沉管受温度、混凝土收缩、震动、基础不均匀沉降等影响可能产生裂缝,在水压力的作用下不仅会造成结构混凝土水蚀变异、钢筋锈蚀,而且可导致隧道内部渗水,影响隧道正常营运。

现已有在役沉管隧道出现了结构损伤、不均匀沉降、渗漏水、管顶覆盖物缺失等安全隐患,并已经影响到沉管隧道的安全使用与正常营运。

由于沉管隧道的建造方式与结构型式均有别于其他型式的隧道,目前建成和在建的沉管隧道,绝大部分为市政隧道,其养护方式具有其独特性。

其主要原因在于沉管隧道的施工质量欠佳及运营期间养护工作不及时,管养工作缺乏专业性、系统性和规范性,在役隧道因质量问题影响通行而导致停运大修,将造成极大的社会影响与经济损失。

沉管隧道发展及关键技术

沉管隧道发展及关键技术
沉管法隧道技术发展及关键技术
贺维国
Company
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2013年9月
昆明
主要汇报内容
1. 沉管法隧道发展 2. 沉管法隧道关键技术 3. 1)广州市仑头~生物岛、生物岛~大学城隧道工程
2)佛山汾江路南延线工程 3)港珠澳大桥海底隧道工程 3. 沉管法隧道关键技术 4. 沉管法隧道适用条件
1. 沉管法隧道技术发展
里程牌项目
ØRESUND
里程牌项目
Busan-Geoje
40 m 20 m
0m -20 m -40 m -60 m -80 m -100 m
3.24 km Immersed tunnel
釜山海底公路隧道
Alluvial deposits
Marine clay Rock
釜山巨济公路隧道长3.24千米,采用节段式管节,最大水深为50米。地基处理分 别采用了挤密砂桩、深层水泥搅拌工法改良软海泥层,局部较薄软土采用了换填处理, 解决了不均匀沉降问题。2010年建成。
3.沉管法隧道关键技术
滑轮组
吊点
人孔
舾装设备
系缆桩
拉合座
管段制作时先将各类舾装设备的底部构件进行预埋,管段沉放前二次 舾装时再安装其上部构件。
3.沉管法隧道关键技术舾装设备Fra bibliotek单柱系缆桩 人孔
双柱系缆桩
3.沉管法隧道关键技术
压载水箱
为了满足管段在浮运、沉放期间整 体抗浮的需要,在管段内部设置了压载 水箱,水箱采用型钢作骨架,4mm厚的钢 板作水箱内模。各管节水箱数量根据抗 浮计算确定。
1. 沉管法隧道技术发展
沉管法隧道的发展趋势: 1、隧道越来越长 2、水深越来越大 3、环境条件越来越苛刻,水流速度大、风浪较大的海洋环 境、海洋环境自然保护区 4、隧道断面越来越大,多车道、公铁合建等

深中通道沉管隧道设计关键技术与创新

深中通道沉管隧道设计关键技术与创新

深中通道沉管隧道设计关键技术与创新Contents二 、隧道工程难点三 、沉管隧道设计与监控四 、研究与创新五、结语一 、沉管隧道发展历史1 沉管隧道发展历史1.1 发展历史世界首座输水道沉管于美国波士顿建成(圆形钢壳沉管)世界首座铁路沉管隧道于美国底特律建成(圆形钢壳沉管)世界上首座人行沉管隧道于德国柏林建成(圆形钢壳沉管)世界上首座公路沉管隧道于美国加利福尼亚建成(圆形钢筋混凝土沉管)世界首座矩形钢筋混凝土公路沉管隧道在荷兰建成,首次采用喷砂垫层基础。

中国内地首座沉管隧道——广州珠江沉管隧道建成。

世界上最长、埋深最大、影响力最广的沉管隧道——港珠澳大桥沉管隧道建成。

1894年1910年1927年1928年1943年1994年2018年目前世界已建和在建沉管隧道130座,中国(港台)22座,90%以上钢筋混凝土沉管。

美国波士顿沉管隧道,开历史先河( 1894 、1928)荷兰MASS隧道,首座大断面矩形钢筋混凝土沉管,首次采用喷砂垫层基础(1943)日本大阪关洲隧道,首座钢壳混凝土组合结构沉管隧道(1997年)连接丹麦和瑞典的Øresund Tunnel,管节工厂法预制、先铺碎石基床首次应用(2000)港珠澳大桥沉管隧道,世界上已建成埋深最大、规模最大、综合技术难度最大的沉管隧道,国内首次将挤密砂桩(SCP)复合地基用于沉管隧道基础(2018)u 钢筋混凝土沉管主要病害Ø 管节接头漏水(不均匀沉降、施工错缝过大、压接力不足)Ø 混凝土裂缝、施工缝渗水Ø 混凝土剥落、钢筋锈蚀等。

1 沉管隧道发展历史1.3 目前存在的问题Contents二 、隧道工程难点三 、沉管隧道设计与监控四 、研究与创新五、结语一 、沉管隧道发展历史西岛斜坡段机场支航道及东侧沉管浅埋中间段矾石水道两侧东岛上段、堰筑段西岛暗埋段u 隧道全线地基刚度差异大u 水土荷载大、管节超宽变宽、结构内力大u 沉管隧道总宽46.0~55.5m,单孔净跨达18.3~24.0m,均居世界之最,管顶埋深20m,管底最大水深35m,管节横向最大弯矩、剪力为港珠澳沉管隧道的1.3倍。

沉管隧道技术的重点难点与经济分析

沉管隧道技术的重点难点与经济分析

58Research papers研究论文沉管隧道技术的重点难点与经济分析文|广州市市政工程设计研究总院有限公司任斌【摘要】广州市过珠江通道采用桥梁或隧道方案在技术上均可行,且各有优缺点。

从工程投资角度,桥梁方案造价略低;从土地利用以及环境保护角度,隧道方案占优。

鉴于保护珠江自然景观的重要性,并考虑两岸土地开发利用、运营期对周边环境、通航、珠江水域的影响,推荐采用沉管隧道建设方案。

本文根据工程案例对沉管隧道技术的重点难点进行阐述和经济分析。

【关键词】沉管隧道技术;重点难点;经济分析项目建设能够完善天河区、海珠区路网结构,有效缓解珠江南北既有桥梁的交通压力,提高珠江南北交通通行能力,改善道路拥堵状况,也是广州市积极推进城市化进程,加快实现“东进”发展战略的重要举措,项目建设是十分必要的。

一、工程规模工程全长1547m,其中沉管段长492m,管段双向6车道,横截面宽度为30.40m,高度为8.70m,截面面积为264.48m2。

二、技术重点分析1.沉管浮运安装沉管浮运与潮水、流速、风速及封航时间等外部环境息息相关,直接影响着沉管浮运、安装的成果,而沉管浮、安装又是工序繁多、多人参与、多设备配合的一项工作。

而沉管一旦起浮运出坞,若在浮运过程中出现错误,将会带来巨大的负面影响。

2.沉管基础处理沉管基础处理的质量直接关系着隧道运营的质量与安全,合理安排灌砂的顺序及准确判断砂盘是否最终形成是沉管隧道基础处理的关键。

3.隧道施工范围内管线的保护本工程有高压电塔、地下电缆及其他未知地下管线分布,施工前,必须做好保护工作。

三、技术难点分析1.地铁四号线的保护在进行混凝土自拌时,需要选择抗压强度较高的硅酸盐水泥,比较常用的水泥类型有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥,不管采用何种水泥,水泥的强度都需要高于42.5MPa,如果低于这个强度,则不能作为自拌混凝土的搅拌材料,以避免抗压强度不足。

选用的搅拌粗骨料和细骨料,也应当从增强喷射混凝土抗压强度出发,挑选坚硬耐久的材料,比如粗骨料可以选用碎石或者卵石等,这些石料的硬度高,能增强骨料坚硬程度,细骨料则可以选用中砂或者粗砂。

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沉管隧道技术发展现状与分析
摘要:近年来,沉管隧道技术在我国取得了长足发展,为了更好的了解我国沉管隧道技术的发展情况,从而进一步提高现有技术的应用能力,文章对国内外沉管隧道技术的现状进行了分析总结,并对港珠澳大桥沉管隧道工程、南昌红谷沉管隧道工程中关键沉管隧道技术的发展与创新进行了分析和论述,这将对沉管隧道的施工有一定的借鉴意义;最后,对我国沉管隧道技术的发展前景进行了展望。

关键词:沉管隧道;现状分析;技术;发展
1.
引言
沉管法[1]是指在大型驳船上或干坞内先预制管段,再浮运至指定位置下沉对接固定,从而建成水下构筑物或过江隧道的施工工法。

沉管法自1910年在美国首次应用以来,工程届相继开展了大量研究,对所取得的成果进行了系统总结,使沉管隧道的设计方法、施工工艺及配套工程技术取得了长足进步[2]。

本文结合国内外已完工的沉管隧道工程,分析和论述沉管隧道技术的发展与创新,更好的了解国内外沉管隧道技术的发展现状,对进一步提高我国沉管技术的应用能力具有重要意义。

1.
沉管隧道技术现状分析
1.
1.
沉管隧道长度
2017年之前,美国的旧金山海湾地铁隧道是世界上最长的沉管隧道,全长5825m,由111节管段组成;公路沉管隧道最长的是瑞典的厄勒海峡隧道,全长3560m,由20节管段组成。

至此之后,中国的港珠澳大桥沉管隧道便打破了已有
公路沉管隧道长度不到4km的极限,沉管段长约5664m,由33节管段组成。

此外,在建的深中通道沉管段长度为5035m,由32节管段组成,建成后将成为国内长度
排名第二的沉管隧道工程。

1.
1.
沉管隧道结构形式
沉管隧道主要分为钢结构和混凝土结构沉管隧道,其中混凝土沉管隧道纵向
结构可分为整体式和节段式两种基本形式。

节段式沉管隧道管节的长度一般为
100m~200m之间,一个管节由若干个节段组成,每个节段长度约20~30m,节段
与节段之间完全断开,通过柔性止水带相连,这种型式在欧洲采用广泛;整体式
沉管隧道管节的长度一般在80m~120m,一个管节以若干施工缝划分并分批浇筑,最后形成混凝土结构整体,相邻施工缝之间的长度约20~30m,这种型式在亚洲
采用较多。

沉管隧道工法从上个世纪末开始逐步在国内应用,近10年得到较快发展,
其中主要以整体式混凝土沉管为主,国内仓头沉管隧道、官洲沉管隧道、南昌红
谷沉管隧道均采用了整体式混凝土结构形式,而港珠澳大桥沉管隧道是国内第一
个采用节段式混凝土沉管隧道的项目。

1.
1.
基础处理
沉管隧道的基础处理主要是为了解决开挖引起的地基土软硬不均、流砂管涌、槽底不平整、基槽回淤等问题。

目前,国内外常用的沉管隧道基础处理方法大致
可分为先铺法、后填法和桩基法。

其中我国普遍采用后填法中的流砂法灌砂,包
括高雄跨港隧道、香港东区隧道、珠江隧道、上海市外环线隧道、仓头沉管隧道
等,该方法的施工难点在于灌砂基础的充满度和密实度难以控制,致使管段后期
有不同程度的下沉,有待进一步开展研究。

1.
1.
干坞设计
干坞是管段的临时预制场所,一般在陆地上开挖后形成,称为固定干坞,也
有在半潜驳上进行管段预制,称为移动干坞。

我国大多沉管隧道都是采用的固定
干坞,广州仑头生物岛隧道和在建的广州金光东隧道由于附近无合适的干坞场地,采用移动干坞方案。

1.
我国沉管隧道技术发展与创新[3-9]
近年来,随着我国沉管隧道建设事业的快速发展,沉管隧道修建技术水平有
了明显的提高,特别是应用领域全方位拓展,建设方法及手段也是“不拘形式、
实效为主”。

1.
1.
隧道管节生产和安装的新型设备
中国在生产制造及安装隧道管节的世界现有技术基础上取得了长足的发展,
研发了一系列新型设备,如隧道管节的浇筑和顶推设备、碎石基床整平安装设备、高效碎石基床清淤设备、沉放管节的测量系统、管节沉放系统等,其中隧道管节
的浇筑和顶推设备和工艺,这种方法仅在丹麦的厄勒海峡隧道使用过,设备中尤
其是针对超大超重管节设计的顶推系统的改进和提升,降低了新浇筑混凝土的应力,极好地减少或避免了新浇筑混凝土的裂缝问题。

1.
1.
沉管隧道耐久性设计
港珠澳大桥沉管隧道120年的设计使用寿命,在中国大陆第一次对基础设施
提出如此高的要求,没有现成的规范可以借鉴和使用,然而中国工程师们不畏艰
难险阻,通过进行耐久性专题研究,建立起具有预定可靠性的“设计使用年限-
保护层厚度-混凝土氯离子扩散系统”之间的三元定量关系,颁布了两本耐久性
的项目专用标准用于指导设计与施工,最终项目成功落地,能够达到最高的国际
质量标准。

1.
1.
围堰防渗稳定技术
在南昌红谷沉管隧道中,工程师们通过建立充砂长管袋围堰稳定分析简化模型,提出围堰稳定计算公式,进行围堰内外部稳定分析,并建立围堰三维数值模型,分析多种工况下围堰受力及变形情况。

从塑性混凝土防渗性能、充砂长管袋
受力与变形以及充砂长管袋围堰稳定性3方面对红谷隧道围堰工程进行理论分析,并结合工程实际,指导膜袋材料选取、接缝缝纫工艺、管袋沉放定位、塑性混凝
土配合比设计、防渗墙施工等围堰关键技术,形成了由充砂长管袋+塑性混凝土
墙+钢筋混凝土墙组成的大型临时围堰施工技术。

1.
1.
管节浮运创新
在南昌红谷沉管隧道中,中国工程师通过建立内河流域管节浮运过程风险节
点分析体系,探索了管节在浮运过程中的水流阻力性能,深入研究了内河沉管法
隧道管节浮运水文窗口选择,提出了管节浮运流速限值,发明了绑拖工装架,实
现了“拖轮绑拖与吊拖相结合、岸上地锚与水中锚块相结合及设置工程船辅助”
的管节浮运方式,解决了大流速条件下管节浮运姿态控制问题。

1.
结语
虽然我国沉管隧道的应用与研究起步较晚,但是随着南昌红谷沉管隧道、港珠澳大桥沉管隧道等一系列沉管隧道工程的顺利建成通车,我国已掌握其中的关键技术并实现了创新发展,标志着我国沉管隧道建造技术已经步入世界前列。

相信在地下空间开发的新高潮中,我国会开展更大规模的沉管隧道建设,突破更多的核心技术,实现引领世界沉管隧道行业发展的目标。

参考文献:
[1]王艳宁,熊刚.沉管隧道技术的应用与现状分析[J].现代隧道技
术,2007,44(4):1-4.
[2]傅琼阁.沉管隧道的发展与展望[J].中国港湾建设,2004(5):53-58.
[3]王吉云.港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道施工新技术介绍[J].地下工程与隧道,2011(1):22-26.
[4]陈韶章,苏宗贤,陈越.港珠澳大桥沉管隧道新技术[J].隧道建
设,2015(5):396-403.
[5]陈越.港珠澳大桥岛隧工程建造技术综述[J].施工技术,2013,42(9):1-5.
[6]孙钧.港珠澳大桥岛隧工程建设的科技创新和运营后应关注的若干问题[J].隧道建设(中英文),2018,38(10):1591-1602,中插1-中插12.
[7]何毅.内河中游南昌红谷沉管隧道施工关键技术[J].隧道建
设,2016,36(9):1085-1094.
[8]何志敏,李九福,刘惠康,等.沉管隧道管段浮运中的水流阻力性能及其在回旋区转体的流速流场模拟分析[J].隧道建设,2016,36(9):1023-1029.
[9]邓小新,刘惠康,张玉成,等.南昌红谷隧道管段浮运过程风险节点数值模拟及分析[J].隧道建设,2016,36(9):1052-1059.。

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