一种消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置的制作方法

1.本实用新型属于海底沉管隧道防护领域，具体涉及一种消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置。


背景技术：

2.海底沉管隧道是将多个预制好的沉管管节，通过专用船舶逐一沉放安装在海底基槽中的一种隧道形式，因此海底沉管隧道沉放之前，首先就需开挖基槽，由于地基土质不同，基槽开挖方式也不相同。岩质地基上的基槽开挖，多采用水下钻孔爆破成槽。水下爆破在安全控制处理上与陆地爆破不同，对于水下爆破工程而言，爆破冲击波的危害需考虑，冲击波一部分从炮孔直接传出，另一部分是基岩中的应力波达到基岩和水的分界面时折射到水中形成。当爆破的距离近时，会对沉管隧道尤其是沉管端部的钢封门造成影响，发生钢封门变形渗漏水等安全事故，产生巨大的损失。
3.大连湾海底隧道工程主线长5.1km，需安装18节大型钢筋混凝土预制沉管，标准管节长180m，宽33.4m，高9.7m，重量约6万吨，沉管端部采用钢封门止水。根据工程进度，e2和e3管节安装完成后，e4和e5管节基槽炸礁施工尚未结束，存在交叉作业，爆破点离钢封门最近距离180米，超过了钢封门能承受的最大冲击波压力值，如果推迟沉管安装时间，将影响整个项目的施工工期，造成经济上的损失；如果减小炸礁装药量，也会延长工期，造成损失。因此，需要开发一种消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置，在不影响工程工期的前提下，能有效消减冲击波压力，保障已安装沉管钢封门在基槽炸礁施工期间的安全。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置，包括横梁和防护帘，防护帘的顶端与所述横梁连接，在防护帘的底端设置有压重结构；
7.所述防护帘包括外套和内芯，外套均匀缝制出网格，每个网格内填充内芯，所述外套采用土工织物，内芯采用聚苯乙烯、珍珠棉材料。
8.在上述方案中，整个防护帘长30-40m、宽15-20m，厚度2-3cm，外套缝制的网格长度4-5m，宽度3-4m。
9.在上述方案中，所述防护帘顶端设置有安装套，安装套套装在横梁上，实现防护帘与横梁的连接。
10.在上述方案中，所述压重结构包括多个压重单元，每个压重单元由长方形布袋和设置在长方形布袋内的压重块组成，压重块为混凝土块。
11.在上述方案中，在防护帘底端的正、反两面均设置有压重单元，正面布置两排压重单元，反面也布置两排压重单元。
12.在上述方案中，在防护帘的每个网格的正面布置有8个压重单元，反面也布置8个压重单元，正面的8个压重单元为两排*四列布置，反面的8个压重单元也为两排*四列布置。
13.在上述方案中，所述横梁采用直径4-6cm的钢管，壁厚4-6mm，长度30-40m。
14.在上述方案中，在防护帘的靠近横梁的一侧设置有两个安装口，所述安装口与沉管隧道顶部系船柱位置对应。
15.在上述方案中，所述防护帘顶端安装口处设置有固定绳索，固定绳索用于捆绑固定在系船柱上，保证防护帘不会在浮力作用下弯曲上浮脱离系船柱，影响防护效果。
16.在上述方案中，所述防护帘底端在长度方向上设置有底梁，底梁采用长度30-40m的钢管，在海水涌动中防止在海水冲击下防护帘呈波浪状而导致整体长度变短产生防护漏洞。
17.本实用新型优点和有益效果为：
18.1.本实用新型的消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置的防护帘采用了土工织物做外套，聚苯乙烯、珍珠棉做内芯，混凝土做压重块，材料成本低，加工工序简单。
19.2.本实用新型的防护帘可在施工完成后拆除，继续在下一节沉管上循环使用，减少成本。
20.3.本实用防护帘采用缝制网格的结构，整体厚度均匀，对冲击波阻挡效果明显，不会产生防护薄弱点。
附图说明
21.图1是本实用新型的消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置立体结构示意图。
22.图2是本实用新型的消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置侧视图。
23.图3是本实用新型的消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置局部放大图。
24.图4是本实用新型的消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置局部放大图。
25.其中：
26.1：横梁，2：防护帘，21：安装套，23：外套，24：内芯，25：安装口，26：底梁，3：压重结构，311：布袋，312：压重块。
27.对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
29.实施例一
30.一种消减水下冲击波对沉管隧道钢封门影响的防护装置，包括横梁1和防护帘2，防护帘2的顶端与所述横梁1连接，在防护帘2的底端设置有压重结构3。
31.所述防护帘2顶端设置有安装套21，安装套21内径略大于所述横梁1的直径，以使防护帘2顶端的安装套21能够套装在横梁1上，实现防护帘2与横梁1的连接。
32.所述压重结构3，包括多个压重单元31，每个压重单元由长方形布袋311和设置在长方形布袋内的压重块312组成，压重块放入布袋后将开口缝合，压重块优选混凝土块，混凝土块造价低，长时间在海水中仍能够保持形状和重量，通过混凝土块重量保证防护帘在水中纵向展开，达到对沉管隧道刚封门保护效果。
33.本实施例中，在防护帘2底端的正、反两面均设置有压重单元31，正面布置两排压重单元，反面也布置两排压重单元。
34.所述防护帘2包括外套23和内芯24，外套23均匀缝制出网格m，每个网格内填充内芯24，所述外套23采用土工织物，内芯24采用聚苯乙烯、珍珠棉材料，达到对于水下冲击波的缓冲作用，同时，防护帘2平整，厚度均匀。整个防护帘2长36m、宽15m，厚度2cm，外套23缝制的网格长度4m，宽度3m，所述内芯24填充厚度2cm。
35.进一步的说，在防护帘2的每个网格m的正面布置有8个压重单元31，反面也布置8个压重单元31，正面的8个压重单元为两排*四列布置，反面的8个压重单元也为两排*四列布置。
36.所述横梁1采用直径5cm的钢管，壁厚5mm，长度36m。
37.在防护帘2上侧(即，防护帘2的靠近横梁1的一侧)设置有两个安装口25，安装口25长2.5m，宽2.5m，所述安装口25与沉管隧道顶部系船柱位置对应，防护帘2通过安装口25固定在沉管隧道上，所述安装套21内的横梁在自身重力和压重块重力的作用下，卡在系船柱上。
38.实施例二
39.在实施例一中，所述防护帘2顶端安装口25处设置有固定绳索(图中未示出)，固定绳索捆绑固定在系船柱上，保证防护帘不会在浮力作用下弯曲上浮脱离系船柱，影响防护效果。
40.实施例三
41.所述防护帘2底端在长度方向上设置有底梁26，底梁采用长度36m的钢管，在海水涌动中防止在海水冲击下防护帘呈波浪状而导致整体长度变短产生防护漏洞。
42.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
43.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
44.以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。