本實(shí)用新型涉及一種水域鉆爆隧道穿越管道的GFRP抗漂浮裝置，屬于管道工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，隧道內(nèi)管道抗漂浮管卡和連接件通常采用普通鋼構(gòu)件加防腐措施(如犧牲陽(yáng)極和膏狀物包覆的聯(lián)合防護(hù)方案)或者是不銹鋼構(gòu)件。對(duì)于普通管卡，無(wú)論采用何種防腐措施，除了防腐施工自身質(zhì)量難以保證外，管卡運(yùn)輸、安裝施工都難免會(huì)對(duì)防腐結(jié)構(gòu)造成損傷。對(duì)于犧牲陽(yáng)極保護(hù)，對(duì)規(guī)則形狀的管卡有一定的防護(hù)作用，但對(duì)于非規(guī)則構(gòu)件，如螺栓、鉸接結(jié)構(gòu)等連接部件，其與主結(jié)構(gòu)件之間的接觸電阻較大，其表面電流分布不均，犧牲陽(yáng)極無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)作用，其防護(hù)效果不好。同時(shí)，采用膏狀物包敷螺栓等連接件，也存在密封不嚴(yán)誘發(fā)縫隙腐蝕。

而對(duì)于不銹鋼構(gòu)件方案,除投資高外，其使用條件也受到一定限制。以海底隧道穿越為例，由于海水中高濃度氯鹽的存在，不銹鋼連接構(gòu)件的腐蝕更加難以控制，傳統(tǒng)的不銹鋼單一防腐措施很難達(dá)到腐蝕控制效果。

由于管道支墩采用普通碳鋼鋼筋，不銹鋼錨固件與碳鋼鋼筋連接，兩者存在因電位差導(dǎo)致的電偶腐蝕問(wèn)題，這將大大加速鋼筋腐蝕速度。這種電偶腐蝕可能造成鋼筋銹蝕而管道支墩及其他錨固設(shè)施失效。

GFRP是以高分子樹(shù)脂為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)體復(fù)合而成的復(fù)合材料，強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕等優(yōu)良特性，可作為鋼筋、鋼錨桿及鋼質(zhì)錨固件的替代材料等在國(guó)內(nèi)煤炭、交通、市政領(lǐng)域有著一定的應(yīng)用，形成了《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料建設(shè)工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50608-2010等標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決鋼質(zhì)管卡與連接件存在的腐蝕和防護(hù)難題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)腐蝕的水域鉆爆隧道穿越管道的GFRP抗漂浮裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種水域鉆爆隧道穿越管道的GFRP抗漂浮裝置，水域鉆爆隧道底部設(shè)有隧道底板，混凝土管道支墩穿過(guò)所述隧道底板與底部巖石段固定連接，管道放置于所述混凝土管道支墩上方，且所述管道外周通過(guò)GFRP管卡固定，所述GFRP管卡底部通過(guò)GFRP錨固件固定在混凝土管道支墩上。

進(jìn)一步的，所述混凝土管道支墩頂部設(shè)有與管道相對(duì)應(yīng)的弧形凹槽。

進(jìn)一步的，所述弧形凹槽的兩端與管道的截面圓心所成的角不小于100度。

進(jìn)一步的，所述GFRP管卡底部設(shè)有管卡底板，所述GFRP錨固件依次穿過(guò)管卡底板、混凝土管道支墩和巖石段以固定所述GFRP管卡。

進(jìn)一步的，所述GFRP錨固件為GFRP錨固螺栓，且沿GFRP管卡兩側(cè)均勻布置。

進(jìn)一步的，所述GFRP錨固螺栓的直徑為20mm；管卡底板上的螺栓孔直徑比GFRP錨固螺栓直徑大0.5-1mm；管卡底板上的螺栓孔中心距管卡底板邊緣距離不小于1.5倍的GFRP錨固螺栓直徑；GFRP管卡每側(cè)的螺栓孔中心間距不小于2.5倍的GFRP錨固螺栓直徑。

進(jìn)一步的，以O(shè)D1219管道為例，GFRP管卡的內(nèi)半徑為包括防腐層的管道外半徑，取為615mm；混凝土管道支墩的高度為800mm，管卡底板厚度為22mm，GFRP管卡厚度為10mm。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型針對(duì)管道工程水域鉆爆隧道穿越管道提出了無(wú)腐蝕的GFRP的抗漂浮裝置，為今后GFRP抗漂浮體系在管道穿越工程的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述水域鉆爆隧道穿越管道的GFRP抗漂浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a和圖2b分別為GFRP管卡參數(shù)示意圖；

其中，1-GFRP管卡，2-GFRP錨固件，3-管道，4-混凝土管道支墩。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

一種水域鉆爆隧道穿越管道的GFRP抗漂浮裝置，如圖1所示，水域鉆爆隧道底部設(shè)有隧道底板，水域鉆爆隧道底部還設(shè)有水溝，混凝土管道支墩4穿過(guò)所述隧道底板與底部巖石段固定連接，所述混凝土管道支墩4頂部設(shè)有與管道3相對(duì)應(yīng)的弧形凹槽，管道3放置于所述混凝土管道支墩4上方，且所述管道3外周通過(guò)GFRP管卡1固定，所述GFRP管卡1底部通過(guò)GFRP錨固件2固定在混凝土管道支墩4上。具體的，所述GFRP管卡1底部設(shè)有管卡底板，所述GFRP錨固件2依次穿過(guò)管卡底板、混凝土管道支墩4和巖石段以固定所述GFRP管卡1。所述GFRP錨固件2為GFRP錨固螺栓，且沿GFRP管卡1兩側(cè)均勻布置。

所述弧形凹槽2的兩端與管道7的截面圓心所成的角不小于100度。

如圖2a、2b所示，所述GFRP錨固螺栓的直徑為20mm；管卡底板上的螺栓孔直徑c比GFRP錨固螺栓直徑大0.5-1mm；管卡底板上的螺栓孔中心距管卡底板邊緣距離d₁不小于1.5倍的GFRP錨固螺栓直徑；GFRP管卡1每側(cè)的螺栓孔中心間距不小于2.5倍的GFRP錨固螺栓直徑。

GFRP管卡1的內(nèi)半徑R為包括防腐層的管道外半徑，取為615mm；混凝土管道支墩4的高度為800mm，管卡底板厚度a為22mm，GFRP管卡1厚度b為10mm。管卡底板寬度取為160mm。

GFRP錨固螺栓的加工總長(zhǎng)度包括錨桿外露長(zhǎng)度L₁100mm、管道支撐高度L₂220mm、混凝土管道支墩有效高度L₃580mm和巖石段錨固長(zhǎng)度L₄2000mm，即GFRP錨固螺栓的加工總長(zhǎng)度為2900mm，其中管道支撐高度L₂根據(jù)管道直徑和支撐角度計(jì)算確定，巖石段錨固長(zhǎng)度L₄由計(jì)算錨固力綜合確定。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。