沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道，包括：一固定支撑构架，所述固定支撑构架深入至海底岩盘50～70公分处；一隧道本体，所述隧道本体设置于所述支撑构架上并为三管结构；其中，所述隧道本体位于海平面以下30-50公尺处。由于本实用新型的隧道本体被固定在船只可以安全通过的水深处，因而不影响船只航行。
【专利说明】沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及海底隧道【技术领域】，特别是一种沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道。
【背景技术】
[0002]隧道是指在既有的建筑或土石结构中挖出来的信道，供交通立体化、穿山越岭、地下通道、越江、过海、管道运输、电缆地下化、水利工程等使用。
[0003]海峡像一道天堑将大陆与大陆、大陆与海岛或海岛与海岛之间隔开,这给人们的生活、旅行带来许多不便。因此，海底隧道顾名思义便是在海底建造的连接海峡两岸的隧道，主要用来供车辆通行的。截至2012年，全世界已经建成和计划建设的海底隧道就有20几条，主要分布在日本、美国、西欧与中国香港九龙等地区。海底隧道大可分为海底段、海岸段和引道三部分。其中海底段是主要部分，它埋置在海床底下，两端与海岸连接，再经过引道，与地面线路接通。通常来说建造海底隧道还要同时在两岸设置竖井，安装通风、排水、供电等设备。
[0004]而按照施工方法可分为明挖回填式隧道、钻挖式隧道(潜盾工法)和沉管式隧道(沉箱工法)。其中，明挖回填式是一种常用于兴建浅型隧道的方法，因为施工法是先在地面向下挖掘坑道，再将路面回填得名，当中包括坑道的挖掘及盖顶。其优点在于施工费时较短以及较无崩塌风险，但其缺点在于成本高、对地面交通及居民的干扰较大、噪音大、建造海底隧道影响航道及需要填海。而钻挖式，比较适用在建造软土地层或含水量很高的地层掘进隧道。其优点在于成本远低于明挖覆盖、路面交通不受影响且不会影响居民。然而，这种方法的缺点在于可能会出现沉降以及只可以钻挖深层隧道，若遇上复杂的地质时，钻孔用的潜盾机可能卡在其中或是机件损坏，甚至要被迫放弃潜盾机并更改隧道挖掘路线，因而延长工期或提高施工成本。
[0005]沉管式隧道多应用于海底隧道的建造上，该方法系先在海床挖出坑道，再在坑内建造或沉放预制的隧道构件。旗津过港隧道、香港海底隧道便是使用此种工法建造。这种方法的优点在于其抗震能力较钻挖式隧道出色、不影响居民并可以不须填海而建造海港内的一段隧道。但其缺点便在于会影响船只航行。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道，用于解决上述现有技术的问题。
[0007]本实用新型的一种沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道，包括:
[0008]—固定支撑构架,所述固定支撑构架深入至海底岩盘50?70公分处；
[0009]一隧道本体，所述隧道本体设置于所述支撑构架上并为三管结构；
[0010]其中，所述隧道本体位于海平面以下30-50公尺处。
[0011]优选地，所述三管结构的隧道本体包含一第一主干管、一第二主干管与架设于第一主干管与第二主干管之间的至少一逃生管，且逃生管通过一逃生连结管分别与第一主干管与第二主干管相连通。
[0012]优选地，所述第一主干管、所述第二主干管、所述逃生管与所述逃生连结管分别为钢管。
[0013]优选地，所述支撑构架的材质为钢筋混凝土。
[0014]优选地，所述支撑构架包含:深入海底岩盘的一固定基座；连接在所述固定基座与所述隧道本体之间的一支撑件。
[0015]优选地，所述支撑件为梯形结构。
[0016]优选地，所述第一主干管和第二主干管分别为具有上层和下层的两层结构。
[0017]优选地，所述第一主干管、所述第二主干管与所述逃生管的连接处外部具有一包覆体。
[0018]优选地，所述包覆体由一 H型钢、一 L型钢一 C型钢以及一防水性材料所组成。
[0019]优选地，所述隧道本体的外部包覆材质为超高强混凝土。
[0020]相对于现有技术，本实用新型的有益效果是:隧道建造速度块、成本低，并且由于隧道本体被固定在船只可以安全通过的水深处，因而不影响船只航行。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例的沉潜海中浮管锚定海床框架的架构示意图；
[0022]图2是本实用新型中沉潜海中浮管锚定海床框架的横截面示意图；以及
[0023]图3是本实用新型实施例中隧道本体的架构示意图。
[0024]附图标记说明:1-支撑构架；12_固定基座；11_支撑件；2_隧道本体；21_第一主干管；21a-上层；21b-下层；22_第二主干管；23_逃生管；24_逃生连结管；25_包覆体；S-海水层；S1-海平面；S2-海底岩盘；D1-海平面与隧道本体之间距；D2-支撑构架深入海底岩盘的深度。
【具体实施方式】
[0025]图1显示了本实用新型实施例的沉潜海中浮管锚定海床框架的架构。如图所示，本实用新型先将支撑构架I固定于海底岩盘S2并深入至海底岩盘一距离D2，最佳地，支撑构架I系深入至海底岩盘60公分处。在一实施例中,支撑构架I可包含一固定基座12与一支撑件11，也就是说可将固定基座12深入海底岩盘S2设置，再将支撑件11设置于固定基座12上而予以锚定。然而，本实用新型并不欲以此为限，亦即支撑构架I也可为一体成形之结构，藉由部份深入海底岩盘S2深50公分(厘米)至70公分而锚定。接着，再将隧道本体2设置于支撑构架I上以使隧道本体2位于海平面SI以下一距离Dl，Dl为30公尺(米)至50公尺，最佳为40公尺。
[0026]图2显示了本实用新型实施例中沉潜海中浮管锚定海床框架的横截面，而第三图显示本创作一实施例中隧道本体之架构示意图。在本实用新型的较佳实施例中，隧道本体2为一三管结构，其包含一第一主干管21、一第二主干管22与介设于第一主干管21与第二主干管22之间的至少一逃生管23，且逃生管藉由逃生连接管24分别与第一主干管21与第二主干管22相连通，而逃生管23与第一主干管21及第二主干管22的连结处被一包覆体25所包覆，且该包覆体25系由H型钢、C型钢、L型钢以及一防水性材料所组成(图中未显示)。
[0027]本实用新型的第一主干管21、第二主干管22与逃生管23分别包含至少一钢管结构，如第三图所示，第一主干管21、第二主干管22与逃生管23分别由数个钢管结构所组成。
[0028]进一步来说，在本实用新型的实施例中，上述将隧道本体设置于支撑构架上的步骤是，先将这些第一主干管21、这些第二主干管22与这些逃生管23的两端密封以利运送及沉放。接着，运载这些第一主干管21、这些第二主干管22与这些逃生管23至海平面上相对于支撑构架的位置，也就是隧道本体预定设置的位置上方。紧接着，加水压使该些第一主干管21、该些第二主干管22与该些逃生管23陆续沉放至支撑构架上事先挖好的槽中，并藉由数个逃生连接管24将之相互接合，且这些接合处以包覆体25包覆至完全防水程度。最后，打通该些第一主干管21、该些第二主干管22与该些逃生管23两端的密封墙而形成连续的隧道。
[0029]在较佳实施例中，支撑构架I的材质为钢管结构，隧道本体2的材质可为特殊钢骨结构，且隧道本体2的厚度较佳为I公分至2.5公分，但本实用新型并不欲以此为限。另外，如图所示，第一主干管21、第二主干管22、逃生管23以及逃生连接管24为单向通行，且内部分上下二层。以第一主干管21为例，其上层21a为双至多线汽车道，下层21b为捷运车道二线道(例如:四轨道，钢轨宽轨)。较佳地，每一第一主干管21与每一第二主干管的直径为16公尺、长度为55公尺，而进一步地第一主干管21、第二主干管22以及逃生管23以宽度60公尺为一节，但本实用新型并不欲以此为限。
[0030]至于介设于第一主干管21与第二主干管22之间的逃生管23，在较佳实施例中为单层且分为二线汽车道及路肩，且其直径较佳地为10公尺，但本实用新型并不欲以此为限。另外，可每隔50公尺便设一逃生连接管24以与第一主干管21、第二主干管22(亦即出入口接汽车道及火车道)。较佳地，逃生连结管24以与第一主干管21、第二主干管22成45ο连结。较佳地，从第一主干管21通过逃生管23至第二主干管22间的逃生连接管24结构的总宽度为60公尺，但本实用新型并不欲以此为限。
[0031]此外，这些第一主干管21、这些第二主干管22、这些逃生管23以及这些逃生连接管24的材质于外可采用防水处理，而于内则可涂布防火漆。
[0032]综上所述，本实用新型的隧道本体不局限于陆上建构与组装，但于最佳实施例中本实用新型的隧道本体于陆上建构以及组装后，利用三管沉潜工法使之架设于海平面下40公尺处，此深度可超过海上舰艇的吃水深度，达到一安全距离，而不影响航道安全。本实用新型可应用于台湾海峡的海底隧道工程，例如:海底隧道北段由台北车站经淡水经马祖至福州长乐机场，共长196公里，中段由桃园航空城经新竹至平潭岛，到福州长乐机场共长186公里，而南段则由台南经澎湖经金门至厦门机场共长210公里。
[0033]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本【技术领域】技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种沉潜海中浮管锚定海床框架的海底隧道，其特征在于，包括: 一固定支撑构架，所述固定支撑构架深入至海底岩盘50?70公分处； 一隧道本体，所述隧道本体设置于所述支撑构架上并为三管结构； 其中，所述隧道本体位于海平面以下30-50公尺处。
2.如权利要求1所述的海底隧道，其特征在于，所述三管结构的隧道本体包含一第一主干管、一第二主干管、架设于第一主干管与第二主干管之间的至少一逃生管，且逃生管通过一逃生连结管分别与第一主干管与第二主干管相连通。
3.如权利要求2所述的海底隧道，其特征在于，所述第一主干管、所述第二主干管、所述逃生管与所述逃生连结管分别为钢管。
4.如权利要求2所述的海底隧道，其特征在于，所述支撑构架的材质为钢筋混凝土。
5.如权利要求4所述的海底隧道，其特征在于，所述支撑构架包含: 深入海底岩盘的一固定基座； 连接在所述固定基座与所述隧道本体之间的一支撑件。
6.如权利要求5所述的海底隧道，其特征在于，所述支撑件为梯形结构。
7.如权利要求5所述的海底隧道，其特征在于，所述第一主干管为具有上层和下层的两层结构。
8.如权利要求5所述的海底隧道，其特征在于，所述第二主干管为具有上层和下层的两层结构。
9.如权利要求2所述的海底隧道，其特征在于，所述第一主干管、所述第二主干管与所述逃生管的连接处外部具有一包覆体。
10.如权利要求9所述的海底隧道，其特征在于，所述包覆体由一H型钢、一 L型钢、一C型钢以及一防水性材料所组成。
【文档编号】E21D9/14GK203925512SQ201320799742
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】曾达成 申请人:曾达成, 曾维模