沉管隧道管節(jié)拆除方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及沉管隧道管節(jié)拆除方法，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。目前還沒有沉管隧道拆除技術(shù)，所以廢棄的沉管隧道不能拆除，對(duì)海洋環(huán)境存在影響，本發(fā)明填補(bǔ)了這一技術(shù)空白。本發(fā)明包括安裝鋼封門步驟、端部止推段拆除步驟和隧道管節(jié)拆除步驟。本發(fā)明用于沉管隧道的拆除。
【專利說明】
沉管隧道管節(jié)拆除方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及沉管隧道管節(jié)拆除方法，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于沉管的安裝技術(shù)起源較早，世界沉管隧道技術(shù)的首次試驗(yàn)于1810年在倫敦進(jìn)行，防水問題未能解決。美國(guó)底特律水底鐵路隧道是第一座用于交通運(yùn)輸?shù)乃滤淼?，?910年利用沉管技術(shù)建成，標(biāo)志著沉管法的成功誕生。美國(guó)在海灣修建隧道較多，由于海灣的水深一般大于內(nèi)河，采用鋼殼或雙層鋼殼結(jié)構(gòu)(鋼殼一般為圓形)，從受力角度考慮優(yōu)于矩形。我國(guó)沉管隧道技術(shù)起步較晚，但發(fā)展迅速。在20世紀(jì)60年代初，曾在上海開展過沉管隧道技術(shù)的研究，并于1976年在上海金山石化工程首次應(yīng)用沉管法建成了第一座排污水下隧道。我國(guó)香港地區(qū)于1972年建成了跨越維多利亞港的城市道路海底隧道。
[0003]對(duì)于沉管拆除技術(shù)目前世界上還沒有該技術(shù)的研究，尤其是大型沉管的水下拆除施工技術(shù)，國(guó)內(nèi)外也沒有相關(guān)的技術(shù)報(bào)道，對(duì)于水下大型構(gòu)件的拆除多采用起重船直接吊起的方法，該方法的實(shí)施需要大型的裝備、施工效率低、風(fēng)險(xiǎn)大，且不利于節(jié)能環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提出了一種沉管隧道管節(jié)拆除方法，其具有拆除效率高、拆除效果好的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種沉管隧道管節(jié)拆除方法，包括安裝鋼封門步驟、端部止推段拆除步驟和隧道管節(jié)拆除步驟。
[0006]安裝鋼封門步驟，包括在沉管隧道每一段管節(jié)的兩端安裝鋼封門，以形成密閉空間提供浮力，對(duì)安裝好的鋼封門進(jìn)行水密性實(shí)驗(yàn)，在隧道內(nèi)的管節(jié)之間的連接處安裝頂推
目.ο
[0007]端部止推段拆除步驟，包括開挖端部止推段部分，對(duì)開挖的基坑進(jìn)行邊坡支護(hù)，將止推段部分割除一定長(zhǎng)度，將割除的部分清楚出施工區(qū)域，打開基坑支護(hù)部分。
[0008]隧道管節(jié)拆除步驟，包括將待拆除的管節(jié)內(nèi)的鋼封門密封，提供部分浮力，將起重設(shè)備的吊繩與待拆除管節(jié)連接，將頂推裝置的管線與控制系統(tǒng)連接，開啟頂推裝置，當(dāng)待拆除管節(jié)與其余管節(jié)脫離后，啟動(dòng)起重設(shè)備，使管節(jié)浮出水面。
[0009]作為優(yōu)選地，頂推裝置為千斤頂。
[0010]作為優(yōu)選地，對(duì)開挖的基坑進(jìn)行邊坡支護(hù)的方式包括框格墻支護(hù)方式或錨噴支護(hù)方式。
[0011]作為優(yōu)選地，將起重設(shè)備的吊繩與管節(jié)連接的步驟包括把管節(jié)底部基礎(chǔ)部分沖刷出空隙，將從起重設(shè)備垂下來的吊繩貫穿管節(jié)底部，將吊繩與起重設(shè)備上的吊鉤連接。
[0012]作為優(yōu)選地，在待拆除管節(jié)的兩側(cè)設(shè)有浮箱。
[0013]作為優(yōu)選地，鋼封門上設(shè)有進(jìn)排水裝置，進(jìn)排水裝置與PLC控制系統(tǒng)控制連接。
[0014]作為優(yōu)選地，浮箱上設(shè)有進(jìn)排水裝置，進(jìn)排水裝置與PLC控制系統(tǒng)控制連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]—:本發(fā)明可通過少量的裝備和人工安全快速的清除沉管止推段，將管節(jié)拆除分割為多個(gè)階段，由大型的沉管隧道分為多個(gè)階段分節(jié)拆除，安全快捷。
[0017]二:本發(fā)明借助鋼封門，使管節(jié)內(nèi)形成一個(gè)密閉空間，采用密閉空間助浮和起重相結(jié)合的施工方法可平穩(wěn)、快速、安全地將隧道管節(jié)拆除，節(jié)能減耗，有效利用水的浮力作為起吊重力將沉管浮起。
【附圖說明】
[0018]圖1端部止推段開挖區(qū)域示意圖；
[0019]圖2沉管隧道拆除橫斷面示意圖；
[0020]圖3沉管隧道拆除過程示意圖；
[0021]圖中:I止推段拆除部分2沉管銜接段3海中段4開挖區(qū)域5GINA止水帶6浮箱7起重設(shè)備8鋼封門9拆除管節(jié)10碎石墊層11未拆除管節(jié)12吊繩13控制線纜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]沉管隧道管節(jié)總體的施工思路介紹如下，管節(jié)的拆除采用了整體起浮的施工方法，可完整的將管節(jié)從海底起浮后拖運(yùn)至指定區(qū)域。管節(jié)起浮通過將隧道管節(jié)封閉，形成一個(gè)密閉空間，從而產(chǎn)生浮力，其上部通過方駁(起重設(shè)備)提供吊力將沉管吊起，吊出水面后將管節(jié)干弦調(diào)整在0.1?0.3m后與方駁固定。通過拖輪將沉管拖運(yùn)至指定位置，然后通過方駁起重設(shè)備將管節(jié)下沉沉放至指定區(qū)域。
[0024]本發(fā)明的沉管隧道管節(jié)拆除方法，包括安裝鋼封門步驟、端部止推段拆除步驟和隧道管節(jié)拆除步驟。
[0025]安裝鋼封門步驟，在沉管隧道每一段管節(jié)的兩端安裝鋼封門，使每一段管節(jié)都形成一個(gè)密閉空間，對(duì)安裝好的鋼封門進(jìn)行水密性實(shí)驗(yàn)，使密封性符合施工要求，然后在隧道內(nèi)的管節(jié)之間的連接處安裝頂推裝置。鋼封門屬于現(xiàn)有的技術(shù)，目前只在安裝沉管隧道時(shí)用到，本發(fā)明用此鋼封門拆除沉管隧道。鋼封門上設(shè)有進(jìn)排水裝置，即加水和排水的閥門，進(jìn)排水裝置與PLC控制系統(tǒng)控制連接，可控制鋼封門沉管里的加水量，從而控制浮力。
[0026]端部止推段拆除步驟，首先封閉施工現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)將將沉管止推段部分進(jìn)行開挖，同時(shí)對(duì)開挖基坑進(jìn)行邊坡支護(hù)，可采用框格墻或錨噴支護(hù)的方式，具體以實(shí)際地質(zhì)條件確定。沉管隧道止推段一般采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，在基坑開挖支護(hù)完成后，在干作業(yè)條件下將止推段部分割除一定長(zhǎng)度，通過陸上吊機(jī)或其他設(shè)備將管段清除出施工區(qū)域，使得管節(jié)端部留有一定空間，利于后續(xù)管節(jié)的起浮施工。待兩端的止推段拆除完成后，打開一端的基坑支護(hù)部分，使得此開挖區(qū)域與大海聯(lián)通，這一端的管節(jié)端部是封閉的，所以海水不會(huì)進(jìn)入到隧道管節(jié)內(nèi)。
[0027]隧道管節(jié)拆除步驟，拆除是從灌水這一端的管節(jié)開始，鋼封門可以打開和關(guān)閉，工作人員從另一端進(jìn)入，將灌水這一端的管節(jié)的內(nèi)部鋼封門關(guān)閉，這一段管節(jié)就形成了一密閉空間。吊繩的連接，通過高壓水槍對(duì)這一段沉管底部基礎(chǔ)部分沖刷，使得沉管基礎(chǔ)上沖出一定的空隙，然后將吊繩在沖水壓力下使得貫穿管節(jié)底部，然后將吊繩與上部吊鉤連接。沉管頂推裝置采用千斤頂，在安裝鋼封門時(shí)，將5套千斤頂安裝在每節(jié)管節(jié)的連接處預(yù)留出管線，當(dāng)這一段管節(jié)密封后，工作人員將管節(jié)間的頂推裝置的管線與控制系統(tǒng)連接，關(guān)閉下一段管節(jié)端部的鋼封門。一切準(zhǔn)備工作完成后，開啟頂推裝置，使得待拆除沉管和管節(jié)脫離約50cm，此時(shí)啟動(dòng)起重系統(tǒng)，使拆除沉管緩慢起浮至水面。后續(xù)管節(jié)拆除方法同上，對(duì)于最后一段管節(jié)，即另一端的管節(jié)，在施工人員將管節(jié)封閉后，打開這一端的基坑支護(hù)部分，使其沉沒在海水中，再進(jìn)行后續(xù)工作。
[0028]待管節(jié)起浮出水后，將管節(jié)與方駁進(jìn)行固定，通過拖輪浮運(yùn)至指定區(qū)域，需要提出的是浮運(yùn)航道需要提前達(dá)到浮運(yùn)條件。到達(dá)指定區(qū)域后去除固定繩索，將管節(jié)緩慢沉放至指定區(qū)域，完成管節(jié)拆除施工?？梢栽谥付▍^(qū)域就近挖坑掩埋沉管，也可以浮運(yùn)至指定區(qū)域回收利用。
[0029]為了更好的理解本方案，增加了圖1至圖3。拆除止推段時(shí)，如圖1所示，止推段往左為陸域段，往右為海域段，沉管銜接段2即為整個(gè)隧道兩端的管節(jié)，其與海中段3之間通過GINA止水帶5密封連接，在沉管銜接段2端部為止推段拆除部分I，施工時(shí)，開挖區(qū)域4選擇在其周圍，將止推段拆除部分I拆除后，就會(huì)在沉管銜接段2端部留有一定空間，利于后續(xù)施工。
[0030]如圖2所示，為沉管隧道拆除橫斷面示意圖，圖中比較粗的黑色框線部分為隧道，隧道的廊道里安裝鋼封門8，為了增大浮力，可以在管節(jié)兩側(cè)增加浮箱6，對(duì)于浮箱6，其上設(shè)有進(jìn)排水裝置，浮箱6的進(jìn)排水裝置與鋼封門共用一套PLC控制系統(tǒng)，此結(jié)構(gòu)的設(shè)置也是為了控制浮力。當(dāng)沉管由水上拖運(yùn)裝備浮運(yùn)至指定區(qū)域時(shí)，可通過PLC控制，調(diào)節(jié)浮力，使沉管緩慢沉放至指定位置。
[0031]如圖3所示，為沉管隧道拆除過程示意圖，管節(jié)安裝在碎石墊層10上，從起重設(shè)備7垂下來的吊繩12與管節(jié)連接，控制線纜13能控制頂推裝置(圖中未示出)動(dòng)作，使得拆除管節(jié)9與未拆除管節(jié)11分離，然后啟動(dòng)起重設(shè)備，使管節(jié)浮出水面。
[0032]當(dāng)然，上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定對(duì)發(fā)明的實(shí)施例范圍。本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)歸屬于本發(fā)明專利涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:包括安裝鋼封門步驟、端部止推段拆除步驟和隧道管節(jié)拆除步驟； 安裝鋼封門步驟，包括在沉管隧道每一段管節(jié)的兩端安裝鋼封門，對(duì)安裝好的鋼封門進(jìn)行水密性實(shí)驗(yàn)，在隧道內(nèi)的管節(jié)之間的連接處安裝頂推裝置； 端部止推段拆除步驟，包括開挖端部止推段部分，對(duì)開挖的基坑進(jìn)行邊坡支護(hù)，將止推段部分割除一定長(zhǎng)度，將割除的部分清楚出施工區(qū)域，打開基坑支護(hù)部分； 隧道管節(jié)拆除步驟，包括將待拆除的管節(jié)內(nèi)的鋼封門密封，將起重設(shè)備的吊繩與待拆除管節(jié)連接，將頂推裝置的管線與控制系統(tǒng)連接，開啟頂推裝置，當(dāng)待拆除管節(jié)與其余管節(jié)脫離后，啟動(dòng)起重設(shè)備，使管節(jié)浮出水面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:頂推裝置為千斤頂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:對(duì)開挖的基坑進(jìn)行邊坡支護(hù)的方式包括框格墻支護(hù)方式或錨噴支護(hù)方式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:將起重設(shè)備的吊繩與管節(jié)連接的步驟包括把管節(jié)底部基礎(chǔ)部分沖刷出空隙，將從起重設(shè)備垂下來的吊繩貫穿管節(jié)底部，將吊繩與起重設(shè)備上的吊鉤連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:在待拆除管節(jié)的兩側(cè)設(shè)有浮箱。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:鋼封門上設(shè)有進(jìn)排水裝置，進(jìn)排水裝置與PLC控制系統(tǒng)控制連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沉管隧道管節(jié)拆除方法，其特征在于:浮箱上設(shè)有進(jìn)排水裝置，進(jìn)排水裝置與PLC控制系統(tǒng)控制連接。
【文檔編號(hào)】E02D29/063GK105926679SQ201610346083
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】馮海暴, 劉德進(jìn), 曲俐俐, 蘇長(zhǎng)璽, 張學(xué)俊
【申請(qǐng)人】中交第航務(wù)工程局有限公司, 中交第一航務(wù)工程局有限公司