專利名稱：用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域中隧道施工的技術(shù)手段，具體涉及一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法。
背景技術(shù)：
水底隧道有多種施工方法和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，就近幾十年而言，主要有沉管法、 盾構(gòu)法和礦山法修建的隧道，其中，沉管法是預(yù)制管段沉放法的簡稱，是在水底建筑隧道的一種施工方法。沉管法作為可靠的穿江越海的隧道施工方法，正越來越受到人們的重視。 沉管法施工順序是首先制作隧道管段(用邊封鋼板和混凝土或鋼筋混凝土)，管段兩端用臨時封墻密封后下水拖運到隧道設(shè)計位置。定位后使管段下沉至預(yù)先挖好的水底溝槽內(nèi)。管段逐節(jié)沉放，并用水力壓接法將相鄰管段連接。最后拆除封墻，使各節(jié)管段連通成為整體的隧道。常見的臨時端封手段有一次性鋼端封門和鋼筋混凝土端封門兩種形式。1、一次性鋼端封門，為確保管節(jié)的水密性要求，一次性鋼端封門與管節(jié)端部焊接為一體以保障連接的密封性。由于鋼端封門的面積較大，整塊制作和安裝有許多加工和施工方面的困難，由此鋼端封門一般先制作成片塊然后在現(xiàn)場焊接組裝。鋼端封門片塊劃分的原則是片塊相接處不太復(fù)雜，便于安裝時操作，便于各項尺寸校對，不改變或不削弱結(jié)構(gòu)的強度、剛度及受力狀態(tài)。2、鋼筋混凝土端封門，通常采用型鋼主梁和混凝土的復(fù)合結(jié)構(gòu)，型鋼主梁通過鋼梁牛腿固定在管段內(nèi)壁上，之后在管節(jié)端部立?，F(xiàn)場澆注制成。上述兩種方法中，鋼筋混凝土端封門的優(yōu)點是變形小，易于防滲漏，但拆除時比較麻煩；而一次性鋼端封門裝、拆均比鋼筋混凝土封墻方便得多。但是這兩種臨時端封手段在拆除時均需要對端封門進(jìn)行切割破壞，不但增加了工程成本，而且延長了施工的周期。目前尚無一種可以實現(xiàn)端封門模塊化拼裝，且可回收利用的端封技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，該端封方法將沉管隧道特有的端封門按裝配式設(shè)計，從型鋼主梁到分塊鋼門板都可模塊化拼裝，現(xiàn)場焊接工作量極少，而且除預(yù)埋件構(gòu)件外其余鋼構(gòu)件均可拆卸后重復(fù)利用。本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，涉及沉管隧道管段端部的封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于所述管段內(nèi)壁近端面處預(yù)埋若干主梁牛腿預(yù)埋件和邊封構(gòu)件預(yù)埋件，所述的若干主梁牛腿預(yù)埋件沿所述管段端部的橫斷面布置，所述邊封構(gòu)件預(yù)埋件沿管段內(nèi)壁連續(xù)設(shè)置；該方法包括如下步驟
在所述主梁牛腿預(yù)埋件一一對應(yīng)栓接主梁牛腿；
將支撐主梁的兩端分別栓接于所述主梁牛腿上，所述支撐主梁上具有一安裝立面，完成栓接的各支撐主梁之間安裝立面位于同一平面內(nèi)，所述安裝立面朝向所述管段端口 ；
在所述邊封構(gòu)件預(yù)埋件上密封焊接邊封鋼板，所述邊封鋼板沿管段內(nèi)壁連續(xù)設(shè)置，所述邊封鋼板朝向所述管段端口的邊封表面與所述支撐主梁的安裝立面位于同一平面內(nèi)，并組合構(gòu)成所述封裝門板的安裝面；
在支撐主梁的安裝立面和所述邊封鋼板的邊封表面所構(gòu)成的間隙內(nèi)塞焊； 在封閉門板一側(cè)板面至少設(shè)置一環(huán)呈封閉環(huán)狀的密封膠條，之后將所述封閉門板通過螺栓安裝于所述安裝面上，使所述密封膠條位于所述封裝門板與所述安裝面之間，并呈被壓縮狀，且所述安裝立面和所述邊封表面之間構(gòu)成的每一開口至少被一環(huán)所述呈封閉環(huán)狀的密封膠條環(huán)繞其中。還包括如下步驟在支撐主梁端部的內(nèi)側(cè)面與所述牛腿結(jié)構(gòu)間塞入調(diào)整塊并栓接，以使各支撐主梁的安裝立面位于同一平面內(nèi)。所述支撐主梁至少布置在封裝門板之間的接縫處。所述封裝門板通過螺栓預(yù)緊固定于所述支撐主梁。所述封裝門板安裝位置與所述管段端口有足夠的距離，以確保對接后人孔門的打開和封裝門板的拆卸。本發(fā)明的優(yōu)點是可大幅提高施工效率，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工；重復(fù)使用次數(shù)越多，經(jīng)濟(jì)效益越好，節(jié)約了成本。


圖1為實施例1管節(jié)端面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1 B-B剖面圖3為圖2局部放大示意圖； 圖4為圖1 A-A剖面圖； 圖5為圖4局部放大示意圖； 圖6為實施例2局部放大示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
如圖1至圖6所示，總參考標(biāo)號1-15分別表示管段1、支撐主梁2、主梁牛腿3、主梁牛腿預(yù)埋件4、封裝門板5、外側(cè)支撐邊封構(gòu)件6、邊封構(gòu)件預(yù)埋件7、螺桿8、縱向調(diào)節(jié)螺栓9、 密封膠條10、中隔膠條11、人孔門12、邊封鋼板13、調(diào)整塊14、加強筋15。實施例1
參見圖1-5，在本實施例中，以鋼筋混凝土沉管隧道為例，對于用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法進(jìn)行詳細(xì)描述，其中所涉及的管段1的斷面布局為多孔式布局，其中端封方法中所使用到的各個預(yù)制模塊結(jié)構(gòu)如下
在本實施例中，和常見的鋼梁/混凝土混合結(jié)構(gòu)端封門一樣，同樣需要設(shè)置若干垂直設(shè)置的支撐主梁2作為端封門的框架結(jié)構(gòu)。其中，管段1近端面的內(nèi)壁上預(yù)埋有若干主梁牛腿預(yù)埋件4。主梁牛腿預(yù)埋件4上螺栓連接主梁牛腿3，作為固定支撐主梁2的牛腿結(jié)構(gòu)。支撐主梁2兩端的內(nèi)側(cè)面與主梁牛腿3間通過調(diào)整塊14間隔，并通過縱向調(diào)節(jié)螺栓9 栓接。上述結(jié)構(gòu)中，支撐主梁2和主梁牛腿3成為一個獨立的模塊，在拆除時只要去除連接螺栓即可拆卸。但和混凝土端封門的鋼梁不同，支撐主梁2不是作為澆注時的鋼結(jié)構(gòu)框架。參見圖2，支撐主梁2近管1端口的一側(cè)具有光滑的安裝立面，且所有支撐主梁2的安裝立面處于同一平面上。而上述連接結(jié)構(gòu)中，設(shè)置縱向調(diào)節(jié)螺栓9和調(diào)整塊14的目的正是為了調(diào)整支撐主梁2于管段1內(nèi)的縱向位置，以保證所有支撐主梁2的安裝立面處于同一平面上。除上述的結(jié)構(gòu)外，端封結(jié)構(gòu)還包括有外側(cè)支撐邊封構(gòu)件6和若干封裝門板5。外側(cè)支撐邊封構(gòu)件6通過預(yù)埋于管段1內(nèi)壁上的邊封構(gòu)件預(yù)埋件7固定。邊封構(gòu)件預(yù)埋件7為預(yù)埋于管段1內(nèi)的鋼環(huán)，邊封構(gòu)件預(yù)埋件7上焊接有一個沿管段1內(nèi)壁連續(xù)的邊封鋼板13，并設(shè)置有若干肋板支撐該邊封鋼板13。邊封鋼板13近管段1端面的一側(cè)具有和支撐主梁2安裝立面處于同一平面的光滑邊封表面，且此邊封表面與每一支撐主梁 2兩端的安裝立面塞焊并打磨光滑，以構(gòu)成連續(xù)的平面。邊封表面和安裝立面組合構(gòu)成封裝門板5的安裝面。由于邊封鋼板13與外側(cè)支撐邊封構(gòu)件6焊接、與支撐主梁2兩端焊接， 故此邊封表面與管段1內(nèi)壁密封連接，且與所述支撐主梁6之間密封連接。封裝門板5的形狀和數(shù)量取決于支撐主梁2的數(shù)量。具體的說，支撐主梁2的安裝立面和邊封鋼板13的邊封表面分隔構(gòu)成了若干開口，而設(shè)置封裝門板5的目的就是一一封閉該開口。故此，封裝門板5的數(shù)量的選擇應(yīng)該和此開口相對應(yīng)。封裝門板5形狀則基于安裝面的邊框形狀。為便于施工，至少一個封裝門板5上設(shè)置有人孔門12，此人孔門12 的設(shè)置方法和結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知手段，故在此不再贅述。封裝門板5的內(nèi)側(cè)板面上焊接有若干加強筋15，用于加強封裝門板5的強度。上述的若干加強筋15中至少一個具有平行于封裝門板5設(shè)置的連接板，該連接板上開設(shè)有連接孔。將螺桿8穿越此連接孔，即可將封裝門板5與所述支撐主梁2栓接固定，并壓合在安裝面上。此時支撐主梁2則布置在封裝門板5的接縫處。為起到密封連接的效果，封裝門板5內(nèi)側(cè)面近外緣處固定有至少一環(huán)呈封閉環(huán)狀的密封膠條10，密封膠條位于所述封裝門板與所述安裝面之間，并呈被壓縮狀。參見圖1，密封膠條10形狀均為多邊形構(gòu)造，其具體的形狀則取決于封裝門板5的外周形狀。密封膠條10的每一邊位于所述封裝門板5和支撐主梁2安裝立面之間、或所述封裝門板5和邊封鋼板13邊封表面間；且任意兩個相鄰封裝門板5接縫處的密封膠條10 被同時設(shè)置于同一個支撐主梁2上。而且上述的安裝立面和邊封表面分隔構(gòu)成了每一開口均被密封膠條10環(huán)繞其中。結(jié)合上述的裝置結(jié)構(gòu)，本發(fā)明端封方法的施工步驟具體如下 在安裝時首先在管段1的主梁牛腿預(yù)埋件4 一一對應(yīng)栓接主梁牛腿3 ；
之后在主梁牛腿3上固定支撐主梁2，并通過縱向調(diào)節(jié)螺栓9和調(diào)整塊14調(diào)整所有支撐主梁2的安裝立面處于同一平面；
在邊封構(gòu)件預(yù)埋件7上密封焊接邊封鋼板13，且保證邊封鋼板13朝向所述管段1端口的邊封表面與所述支撐主梁2的安裝立面位于同一平面內(nèi)；
在支撐主梁2安裝立面和邊封鋼板13的間隙內(nèi)塞焊，之后打磨光滑；
將封裝門板5通過螺桿8 —一對應(yīng)安裝于支撐主梁2上，且保證每一封裝門板5封閉每一開口 ；
確認(rèn)管段1氣密性合格后，端封門安裝完畢。在拆卸時，除邊封構(gòu)件預(yù)埋件7和邊封鋼板13之間、邊封鋼板13和支撐主梁2之間焊接處需要切割外，其它部件的拆卸依照安裝時的步驟執(zhí)行反向操作即可。為便于拆卸和人孔門12的打開，對接后兩個端封門之間的凈距，必須保證有足夠的空間。實施例2
參見附圖6，本實施例所描述的端封結(jié)構(gòu)的基本設(shè)置方式和實施例1大致相同。其區(qū)別在于支撐主梁2不僅布置在封裝門板5的分塊接縫處，而且在封裝門板5中部進(jìn)行了加密布置，即除了在封裝門板5接縫處具有支撐主梁2，而且在相對于封裝門板5的中部，管段 1上還設(shè)置有一根垂直設(shè)置的支撐主梁2。相對應(yīng)的，封裝門板5上內(nèi)側(cè)面上增設(shè)了中隔膠條11。所述中隔膠條11設(shè)于環(huán)狀密封膠條10內(nèi)，其兩端與密封膠條10連接并將其分隔。 在封裝門板5安裝后，中隔膠條11位于所述封裝門板5和支撐主梁2安裝立面之間。在施工方法上，本實施例2和實施例1相同。盡管以上通過眾多不同實施例的詳細(xì)描述對于本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，該描述的法律范圍由本發(fā)明所附的權(quán)利要求書的言辭來限定。上述實施例中對于封裝門板5的形狀和支撐主梁2設(shè)置位置的詳細(xì)描述應(yīng)被解釋為僅是示例性的，而不是包括每一種可能的實施例。因為窮舉每一可能的實施例即使不是不可能的也是不切實際的。故此本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然應(yīng)當(dāng)能夠認(rèn)識到，本實施例設(shè)計的要點在于支撐主梁2作為端封門的承力構(gòu)件，封裝門板5通過螺栓固定于支撐主梁2上，封裝門板5緣部設(shè)置密封膠條10，密封膠條10壓緊在邊封鋼板13和支撐主梁2以起到密封止水的作用，從而實現(xiàn)模塊式拆卸。在符合上述端封結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點的前提下，在封裝門板5的分塊設(shè)計時，可以根據(jù)管段1實際的橫斷面情況進(jìn)行，在保證裝卸方便的前提下，根據(jù)實際工況的水密性要求選擇分塊數(shù)量和形狀，而且應(yīng)該盡量保證每塊封裝門板5的重量接近，即封裝門板5面積大致相同?；谏鲜龇謮K原則，在確定封裝門板5的分塊數(shù)量和形狀后，根據(jù)封裝門板5拼合的接縫來確定支撐主梁2的位置，并根據(jù)工況可選的加密布置支撐主梁2。故此封裝門板 5的形狀和數(shù)量不僅僅局限于上述實施例的描述，而是在滿足其他條件的情況下，根據(jù)具體工況，對于形狀和數(shù)量進(jìn)行任意變化和增減。相對應(yīng)的，配合封裝門板5的形狀，支撐主梁 2可以選擇水平設(shè)置、縱橫相間設(shè)置或者其他異形設(shè)置方式，而這仍落入權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，涉及沉管隧道管段端部的封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于所述管段內(nèi)壁近兩端處預(yù)埋若干主梁牛腿預(yù)埋件和邊封構(gòu)件預(yù)埋件，所述的若干主梁牛腿預(yù)埋件沿所述管段橫斷面布置，所述邊封構(gòu)件預(yù)埋件沿管段內(nèi)壁連續(xù)設(shè)置；該方法包括如下步驟在所述若干主梁牛腿預(yù)埋件上一一對應(yīng)栓接主梁牛腿；將支撐主梁的兩端分別栓接于所述主梁牛腿上，所述支撐主梁上具有一安裝立面，完成栓接的各支撐主梁的安裝立面位于同一平面內(nèi)，且所述安裝立面朝向所述管段端口 ；在所述邊封構(gòu)件預(yù)埋件上密封焊接邊封鋼板，所述邊封鋼板沿管段內(nèi)壁連續(xù)設(shè)置，所述邊封鋼板朝向所述管段端口的邊封表面與所述支撐主梁的安裝立面位于同一平面內(nèi)，并組合構(gòu)成所述封裝門板的安裝面；以塞焊方式固接所述安裝立面和所述邊封表面，使之構(gòu)成平滑連續(xù)的表面；在封閉門板一側(cè)板面上至少設(shè)置一環(huán)呈封閉環(huán)狀的密封膠條，之后將所述封閉門板通過螺栓安裝于所述安裝面上，使所述密封膠條位于所述封裝門板與所述安裝面之間，并呈被壓縮狀，且所述安裝立面和所述邊封表面之間構(gòu)成的每一開口至少被一環(huán)所述呈封閉環(huán)狀的密封膠條環(huán)繞其中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，其特征在于還包括如下步驟在支撐主梁端部的內(nèi)側(cè)面與所述牛腿結(jié)構(gòu)間塞入調(diào)整塊并栓接，以使各支撐主梁的安裝立面位于同一平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，其特征在于所述支撐主梁至少布置在封裝門板之間的接縫處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，其特征在于所述封裝門板通過螺栓預(yù)緊固定于所述支撐主梁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法，其特征在于所述封裝門板安裝位置與所述管段端口有足夠的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于沉管隧道可重復(fù)使用的裝配式端封方法。所述管段內(nèi)壁預(yù)埋若干主梁牛腿預(yù)埋件和邊封構(gòu)件預(yù)埋件；該方法包括如下步驟在主梁牛腿預(yù)埋件一一對應(yīng)栓接主梁牛腿；將支撐主梁的兩端分別栓接于所述主梁牛腿上；在所述邊封構(gòu)件預(yù)埋件上密封焊接邊封鋼板；在支撐主梁和邊封鋼板構(gòu)成的間隙內(nèi)塞焊；在封閉門板一側(cè)板面至少設(shè)置一環(huán)呈封閉環(huán)狀的密封膠條，之后將所述封閉門板通過螺栓安裝于所述支撐主梁上，使所述密封膠條位于所述封裝門板與所述支撐主梁或邊封鋼板之間，并呈被壓縮狀，且所述安裝立面和所述邊封表面之間構(gòu)成的每一開口至少被一環(huán)所述呈封閉環(huán)狀的密封膠條環(huán)繞其中。其優(yōu)點是可大幅提高施工效率。
文檔編號E02D29/073GK102345299SQ20111035597
公開日2012年2月8日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者奚程磊, 宋振華, 陳華, 陳正杰, 陳鴻 申請人:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院