一种调整沉管系泊姿态的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及沉管法建造隧道的方法，更具体地涉及沉管浮运前对沉管系泊姿态的调整方法。
【背景技术】
[0002]海底隧道施工有两种方法，一种是盾构法建造，一种是沉管法建造。沉管法在现在海底隧道建设中应用越来越广泛，采用沉管法时，需要先在预制厂区内将管节预制完成，然后将管节浮运至设计施工的地点沉放。为了保证浮运过程中管节安全，在浮运之前，需要将管节调整至设计干舷值。
[0003]标准沉管管节总长180m，由8个节段组成，每一节段分别为:S8、S7、S6、S5、S4、S3、
S2、S1。每个管节均采用两孔一管廊截面形式，其尺寸为:宽3795cm，高1140cm，底板和顶板厚150cm，侧墙厚150cm，中隔墙厚80cm。
[0004]在沉管浮运之前，各个管节的角点干舷值不尽相同，且高度高于浮运的安全高度。为了减小沉管在浮运过程中受到波浪冲击力的影响，E17、E18管节起浮、横移至深坞区后，需要在管顶浇筑压重混凝土来调整沉管的干舷值，其中，混凝土强度等级为C30，使沉管结构顶面露出水面约10cm，目前国内还没有将如此大的管节通过混凝土调节浮运水平姿态的方法。
[0005]因此，针对以上不足，需要提供一种通过混凝土对沉管系泊姿态进行调整的方法。
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种调整沉管系泊姿态的方法，通过在管节顶板浇筑压重混凝土，增加管节自身重力，来调整管节的干舷高度值，解决沉管在浮运过程中受到波浪冲击力的影响的问题。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种调整沉管系泊姿态的方法，包括如下步骤:
[0010]S1、对需要浮运的管节四个角点的干舷高度值进行测量，根据测量到的干舷高度测量值计算出需要浇筑的压重混凝土方量；
[0011]S2、根据管节的顶板上可用于浇筑压重混凝土的区域绘制出布置图，根据绘制的布置图计算出混凝土的浇筑面积，并根据压重混凝土方量和浇筑面积计算得到压重混凝土浇筑的平均高度；
[0012]S3、所有计算完成后，对管体的顶板进行放线，标记出浇筑区域，并设置浇筑区域标尚点；
[0013]S4、在浇筑区域设置压重混凝土的浇筑模板后，进行压重混凝土浇筑。
[0014]优选的，前述压重混凝土方量的计算方法:包括如下步骤:
[0015]S11、根据测量的干舷高度测量值，计算出管节浮出水面的初始体积；
[0016]S12、根据干舷高度目标值，计算出水平姿态调整后管节浮出水面的目标体积；
[0017]S13、计算管节浮出水面的初始体积与管节浮出水面的目标体积的差值，得到排开水的体积；
[0018]S14、测量海水的密度，并与排开水的体积相乘获得海水的浮力；
[0019]S15、测量压重混凝土的容重；
[0020]S16、用海水的浮力与容重相除得到压重混凝土方量。
[0021]优选的，前述步骤S3中，设置标高点的方法为:在顶板的浇筑区域内竖直放置一根钢管，在钢管上测量出压重混凝土浇筑的平均高度，在该位置用胶带做出标记。
[0022]优选的，前述步骤S4中，浇筑模板的设置方法为:沿着浇筑区域的边线筑起一圈砖墙，砖墙的高度与浇筑区域标高点相同。
[0023]优选的，前述步骤S4中，浇筑的方法:包括如下步骤:
[0024]S41、浇筑两端头的区域，消除管节纵向的高差；
[0025]S42、浇筑四个角点的区域，消除管节横向的高差；
[0026]S43、对称浇筑中心区域，保证管节的干舷高度值。
[0027](三)有益效果
[0028]本发明的上述技术方案具有如下优点:
[0029]本发明提供了一种调整沉管系泊姿态的方法，先对管节四个角点的干舷值进行测量，根据测量的干舷高度测量值，计算出需要浇筑的压重混凝土方量，在所有计算完成后，对浇筑区进行放线，并设置浇筑区域标高点，然后设置压重混凝土的模板，最后进行压重混凝土的浇筑。本发明提供的调整沉管系泊姿态的方法的原理是，通过压重混凝土调节浮运水平姿态。
[0030]本发明提供的调整沉管系泊姿态的方法，可以有效且精确的完成管节的水平姿态的调节，对管节浮运前的干舷高度值进行调节，使管节浮运过程中的安全性得以加强。而且本发明提供的方法不对主体结构进行改变，因此不影响管节的主体结构，既可以使施工方便，又能降低成本。
[0031]本发明提供的调整沉管系泊姿态的方法，还可以对压重混凝土浇筑泵送方式进行改变和拓展，使施工更为方便。
【附图说明】
[0032]图1是本发明中压重混凝土浇筑区域的平面布置图。
[0033]图中:1:浇筑区域。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]实施例一
[0036]本发明实施例提供的一种调整沉管系泊姿态的方法，本实施例中的混凝土由混凝土搅拌站生产，并由罐车运输至现场，然后采用托泵泵送至浇筑点的方式进行浇筑，托泵布置于深坞区的公路侧边，泵管通过浮桥跨过水域。除本实施例公开的混凝土浇筑泵送方式以外的其他浇筑方式，只要是能够对混凝土进行浇筑，均可采用为浇筑方法。
[0037]具体的系泊姿态调整方法包括如下步骤:
[0038]S1、由于每个横移至深坞区后的管节的各角点干舷高度值不一定相同，因此对需要浮运的管节四个角点的干舷高度值进行测量，根据测量到的干舷高度测量值计算出需要浇筑的压重混凝土方量；
[0039]其中，压重混凝土方量的计算方法:包括如下步骤:
[0040]S11、根据测量的干舷高度测量值，计算出管节浮出水面的初始体积；
[0041]S12、根据干舷高度目标值，计算出水平姿态调整后管节浮出水面的目标体积；本实施例中，干舷高度目标值设为10厘米，因此计算出的管节浮出水面的目标体积为555立方米；
[0042]S13、计算管节浮出水面的初始体积与管节浮出水面的目标体积的差值，得到排开水的体积；
[0043]S14、测量海水的密度，并与排开水的体积相乘获得海水的浮力；
[0044]S15、测量压重混凝土的容重；
[0045]S16、用海水的浮力与容重相除得到压重混凝土方量。
[0046]S2、根据管节的顶板上可用于浇筑压重混凝土的区域绘制出布置图，如图1所示，根据绘制的布置图计算出混凝土的浇筑面积，并根据压重混凝土方量和浇筑面积计算得到压重混凝土浇筑的平均高度；
[0047]S3、所有计算完成后，对管体的顶板进行放线，标记出浇筑区域1，并设置浇筑区域标尚点；
[0048]其中，设置标高点的方法为:在顶板的浇筑区域I内竖直放置一根钢管，在钢管上测量出压重混凝土浇筑的平均高度，在该位置用胶带做出标记。
[0049]S4、在浇筑区域I设置压重混凝土的浇筑模板后，进行压重混凝土浇筑；浇筑过程中需要严格控制，压重混凝土浇筑采用先调平、后均匀原则，沿管节横向、纵向对称浇筑，严禁无次序、超量浇筑混凝土。
[0050]其中，浇筑的方法:包括如下步骤:
[0051]S41、浇筑两端头的区域，基本消除管节纵向的高差；
[0052]S42、浇筑四个角点的区域，消除管节横向的高差；
[0053]S43、对称浇筑中心区域，保证管节的干舷高度值。
[0054]其中，浇筑模板的设置方法为:沿着浇筑区域的边线筑起一圈砖墙，砖墙的高度与浇筑区域标高点相同。
[0055]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种调整沉管系泊姿态的方法，其特征在于:包括如下步骤: .51、对需要浮运的管节四个角点的干舷高度值进行测量，根据测量到的干舷高度测量值计算出需要浇筑的压重混凝土方量； .52、根据所述管节的顶板上可用于浇筑压重混凝土的区域绘制出布置图，根据绘制的布置图计算出混凝土的浇筑面积，并根据压重混凝土方量和浇筑面积计算得到压重混凝土浇筑的平均高度； .53、所有计算完成后，对所述管体的顶板进行放线，标记出浇筑区域，并设置浇筑区域标尚点； . 54、在浇筑区域设置压重混凝土的浇筑模板后，进行压重混凝土浇筑。
2.根据权利要求1所述的调整沉管系泊姿态的方法，其特征在于:所述压重混凝土方量的计算方法:包括如下步骤: . 511、根据测量的干舷高度测量值，计算出管节浮出水面的初始体积； .512、根据干舷高度目标值，计算出水平姿态调整后管节浮出水面的目标体积； .513、计算管节浮出水面的初始体积与管节浮出水面的目标体积的差值，得到排开水的体积； .514、测量海水的密度，并与排开水的体积相乘获得海水的浮力； .515、测量压重混凝土的容重； .516、用海水的浮力与容重相除得到压重混凝土方量。
3.根据权利要求1所述的调整沉管系泊姿态的方法，其特征在于:所述步骤S3中，设置标高点的方法为:在顶板的浇筑区域内竖直放置一根钢管，在钢管上测量出所述压重混凝土浇筑的平均高度，在该位置用胶带做出标记。
4.根据权利要求1所述的调整沉管系泊姿态的方法，其特征在于:所述步骤S4中，所述浇筑模板的设置方法为:沿着浇筑区域的边线筑起一圈砖墙，所述砖墙的高度与浇筑区域标高点相同。
5.根据权利要求1所述的调整沉管系泊姿态的方法，其特征在于:所述步骤S4中，所述浇筑的方法:包括如下步骤: .541、浇筑两端头的区域，消除管节纵向的高差； .542、浇筑四个角点的区域，消除管节横向的高差； .543、对称浇筑中心区域，保证管节的干舷高度值。
【专利摘要】本发明涉及隧道施工技术领域，提供了一种调整沉管系泊姿态的方法，先对管节四个角点的干舷值进行测量，根据测量的干舷高度测量值，计算出需要浇筑的压重混凝土方量，在所有计算完成后，对浇筑区进行放线，并设置浇筑区域标高点，然后设置压重混凝土的模板，最后进行压重混凝土的浇筑。本发明提供的调整沉管系泊姿态的方法的原理是，通过压重混凝土调节浮运水平姿态。本发明提供的调整沉管系泊姿态的方法，通过在管节顶板浇筑压重混凝土，增加管节自身重力，来调整管节的干舷高度值，解决沉管在浮运过程中受到波浪冲击力的影响的问题。
【IPC分类】E02D29-073
【公开号】CN104652483
【申请号】CN201510086125
【发明人】杨绍斌, 吴凤亮, 唐宋, 林巍, 游川, 唐旭, 刘然, 苏怀平
【申请人】中交第二航务工程局有限公司, 中交二航局第二工程有限公司, 中交四航局第二工程有限公司, 中交第四航务工程局有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月16日