潜移式围堰明挖法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种可用于中、深水下隧道施工的潜移式围堰明挖法，属于隧道施工技术领域。
【背景技术】
[0002]现有隧道施工通常建造周期长，投入设备多，且对环境的影响巨大。因此，缩短施工周期，改善施工环境，减少环境影响一直是隧道行业的亟待解决的问题。
[0003]现有隧道的施工方法有:围堰明挖法、顶管法、新奥法、沉管法、盾构法等。
[0004]围堰明挖法，如图1所示，仅适用于浅水条件。
[0005]顶管法是一种暗挖式施工方法。这种方法的缺点在于大直径、超长顶进、纠偏困难，且仅适宜于小型直线型隧道。
[0006]新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用爆破技术，进行全断面开挖的施工方法，新奥法仅适宜于在岩石内建造隧道。
[0007]沉管法是将一段隧道整体经水面运送到安装处，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，沉管法是在水上平台进行水底操作，施工困难，受环境影响大，成本高昂。
[0008]盾构法的缺点在于盾构机投资大。
【发明内容】
[0009]本发明提出的是一种可用于隧道施工的移动式围堰明挖法，其目的旨在克服现有技术所存在的缺陷，解决如何在中、深水条件下建造隧道的技术难题。
[0010]本发明的技术解决方案:潜移式围堰明挖法，包括如下步骤:
1)围成潜移式围堰体，使用倒扣的盒体依次围成施工体、拆除体和建造体；
2)挖去施工体内的泥土，建造隧道；
3)移走拆除体；
4)建造建造体；
5)重复步骤2)至4)，直至完成隧道施工；
步骤3)移走拆除体的步骤中，脱离后的拆除体可作为新的建造体重复使用。
[0011]本发明的优点:本发明可缩短施工周期；在宽水域不影响航路通行；可以实现长距离、超长距离的隧道施工，对环境影响小。
【附图说明】
[0012]图1是现有围堰明挖法的堰体截面图。
[0013]图2是盒体11的主视图。
[0014]图3是盒体11的俯视图。
[0015]图4是潜移式围堰明挖法中所围成的堰体俯视图。
[0016]图5是图4中B-B截面视图。
[0017]图6是潜移式围堰明挖法中所围成的堰体主视图。
[0018]图7是潜移式围堰明挖法中移走拆除体2的初始状态示意图。
[0019]图8是潜移式围堰明挖法中施工体I和拆除体2隔离的状态示意图。
[0020]图9是潜移式围堰明挖法中放下拆除体2两侧的A全端面隔断8a和B全端面隔断8b，提升拆除体2左侧的仿形端面隔断9的状态示意图。
[0021]图10是潜移式围堰明挖法中拆除体2逐渐拔出的状态示意图。
[0022]图11是拆除体2上浮过程中的受力图。
[0023]图12是潜移式围堰体中拆除体2拔出后的状态示意图。
[0024]图13是建造建造体3的初始状态示意图。
[0025]图14是建造体3初步插入土壤后的示意图。
[0026]图15是图14的截面视图。
[0027]图16是建造体3所受的压力示意图。
[0028]图17是建造体3压入土壤后的示意图。
[0029]图18是建造体3变为新的施工体I示意图。
[0030]图19是全端面隔断8的主视图。
[0031]图20是全端面隔断8的轴侧视图。
[0032]图21是仿形端面隔断9的主视图。
[0033]图22是全端面隔断8或仿形端面隔断9的仰视图。
[0034]图中I是施工体、2是拆除体、3是建造体、4是舱体、5是左端隔断、6是右端隔断、7是侧隔断、8是全端面隔断、8-1是隔断、8-2是矩形体、9是仿形端面隔断、9-1是隔断、9_2是矩形体、9-3是仿形边、10是拼接单元、11是盒体、12是密闭腔、13是隔断升降装置。
【具体实施方式】
[0035]如图2?图22所示，适用中、深水条件的潜移式围堰明挖法，包括如下步骤:
1)围成潜移式围堰体:使用倒扣的盒体11(如图2、图3所示)依次围成施工体1、拆除体2和建造体3 ；
2)挖去施工体I内的泥土，建造隧道；
3)移走拆除体2:如图4所示，拆除体2和施工体I贯通，隧道已完成拆除体2处的施工，拆除体2内的全端面隔断8和仿形端面隔断9的状态如图7所示；步骤包括:
①隔离施工体I和拆除体2;
如图8所示，压入施工体I左侧的仿形端面隔断9，对仿形端面隔断9周围进行填充，使施工体I和拆除体2隔离；
②拔出拆除体2;包括
a放下拆除体2两侧的A全端面隔断8a和B全端面隔断8b，如图9所示； b提升拆除体2左侧的仿形端面隔断9，如图9所示；
c排出舱体4内水，向拆除体2下部通入气体，使拆除体2所受向上的力大于向下的力，从而使拆除体2上浮，如图11所示；
d拆除体2上浮过程中，两侧的A全端面隔断8a和B全端面隔断Sb也随之不断放下，直至拔出拆除体2，如图12所示； 4)建造建造体3:包括
①建造体3与施工体I对接:将建造体3运送到施工体I的右侧，并使建造体3和施工体I的拼接单元对接，如图13所示；
②下沉建造体3:放下建造体3左右两侧的A全端面隔断8a和B全端面隔断Sb ;排出舱体4内的空气，并向舱体4内充水，建造体3逐渐下沉并初步插入土壤，使舱体4、侧隔断7、左端隔断5、右端隔断6和土壤形成密闭腔12，如图14、图15所示；
③建造体3压入土层:排出建造体3下部密闭腔12内的水，使密闭腔12内局部形成负压，由于建造体3向下的合力远大于建造体3向上的合力，受力图如图16所示，因此，排水的过程中，建造体3在向下的合力作用下逐步压入土层，直至设定位置，如图17所示；
④建造体3与施工体I贯通:继续排出密闭腔及盒体11连接处的水，提升建造体3左侧的A全端面隔断8a和施工体I右侧的B全端面隔断Sb，建造体3与施工体I贯通，此时，建造体3变为新的施工体1，如图18所示。
[0036]5)重复步骤2)至4)，直至完成隧道施工。
[0037]步骤3)移走拆除体的步骤中，脱离后的拆除体2可作为新的建造体3重复使用。
[0038]如图2?图5所示，倒扣的盒体11，其结构包括舱体4、侧隔断7、左端隔断5、右端隔断6和密