一种有倒插桩的水中隧道及其施工法的制作方法

本发明涉及水中隧道，具体是一种有倒插桩的水中隧道及其施工法。

背景技术：

1、现有水中隧道的施工都是先筑围堰，然后将围堰内的水抽干，再施工桩基础，接着施工建筑物，最后拆除围堰。该类隧道及其施工法的主要缺陷是：1）水深达到一定程度，尤其是在海中，几乎无实施可能性；2）施工过程中影响通航；3）建设周期长、不环保。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，来解决上述背景技术中提到的问题；

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述的水中隧道1包括隧道管节3和倒插入隧道管节3内的桩4，隧道管节3中包括桩接口3-1；该水中隧道的主要施工步骤如下：

3、1）完成隧道管节3和桩4的预制；

4、2）完成桩4的施工；

5、3)将隧道管节3浮运下沉至设定的位置，并使桩4的顶部倒插入桩接口3-1内；

6、4）将待安装的隧道管节3的一端与已安装的相邻隧道管节3的一端进行连接,并完成待安装的隧道管节3在水中的临时定位；

7、5）在无水的桩接口3-1内，将桩接口3-1与桩4进行连接；

8、6）重复上述步骤2）至步骤5）的施工，直至完成所有隧道管节3的施工；

9、7）继续后续施工，完成水中隧道1的全部施工。

10、作为本发明进一步的方案：所述的桩接口3-1包括底部开口的筒体7，筒体7倒扣罩着桩4的顶部。

11、作为本发明进一步的方案：所述的筒体7内包括连接装置7-1，通过连接装置7-1将筒体7的底部和桩4的顶部固连成一体。

12、作为本发明进一步的方案：所述的筒体7包括圆钢筒7a，桩4包括钢管桩4a；连接装置7-1包括连接环7-1a，连接环7-1a的外径小于等于圆钢筒7a的内圆，内径大于等于钢管桩4a的外径；在钢管桩4a的施工完成后，通过连接环7-1a将圆钢筒7a的底部和钢管桩4a的顶部固连成一体。

13、作为本发明进一步的方案：所述的水中隧道1的施工装置5包括打桩船9；通过打桩船9完成钢管桩4a的施工，再通过连接环7-1a将钢管桩4a与圆钢筒7a连接成一体。

14、作为本发明进一步的方案：所述的水中隧道1包括深水隧道1a，施工装置5包括深水施工装置51，深水施工装置51包括水下装置5a和水面船10；位于水下的水下装置5a包括机架5a-1、水下螺旋桨5a-2、水下升降支撑5a-3和锁定装置5a-4；水下螺旋桨5a-2、水下升降支撑5a-3和锁定装置5a-4均安装在机架5a-1上，通过锁定装置5a-4将隧道管节3与机架5a-1临时锁定在一起；

15、水面船10包括船体10-1、螺旋桨装置10a1和卷扬装置10a2，螺旋桨装置10a1和卷扬装置10a2均安装在船体10-1上；卷扬装置10a2将机架5a-1吊挂在船体10-1上，通过螺旋桨装置10a1使船体10-1运行到设定位置，即机架5a-1被初步浮运到设定位置，再通过卷扬装置10a2将机架5a-1初步下沉到设定深度；

16、通过水下螺旋桨5a-2来调节隧道管节3水平方向的位置，再通过可调节的水下升降支撑5a-3将机架5a-1支撑于水底，来调节隧道管节3的水平度和高度位置，实现隧道管节3的定位要求；当隧道管节3施工完成后，通过锁定装置5a-4将隧道管节3与机架5a-1分离，通过卷扬装置10a2将机架5a-1复位至水面。

17、作为本发明进一步的方案：所述的水中隧道1包括浅水隧道1b，浅水隧道1b包括沟槽2，施工装置5包括船坞6；船坞6位于沟槽2的轴线上，在船坞6内完成预制的隧道管节3是通过沟槽2浮运到位的。

18、作为本发明进一步的方案：所述的施工装置5包括浅水施工装置52，浅水施工装置52包括水面平台11，水面平台11包括平台体11-1、平台螺旋桨11a1、平台卷扬11a2和平台升降支撑11a3；平台螺旋桨11a1、平台卷扬11a2和平台升降支撑11a3均安装在平台体11-1上，平台体11-1的立面呈倒u型状，俯视图呈“工”字状；

19、平台卷扬11a2将隧道管节3吊挂在平台体11-1上，通过平台螺旋桨11a1使隧道管节3在水平方向浮运到设定位置，再通过平台卷扬11a2将隧道管节3下沉到设定位置；平台升降支撑11a3位于平台体11-1俯视图“工”字中的四角，通过平台升降支撑11a3将平台体11-1支撑于水底，实现隧道管节3水平和高度位置的调节，完成隧道管节3的水底定位。

20、作为本发明进一步的方案：所述的隧道管节3包括位于两侧的边腔3a，边腔3a底板上的圆钢筒7a包括筒盖7a1；隧道管节3在水中临时定位后，通过压缩空气使边腔3a成为正压室，作业人员在圆钢筒7a内完成圆钢筒7a和钢管桩4a顶部的连接，再完成筒盖7a1与圆钢筒7a顶部的连接，使圆钢筒7a与边腔3a完全隔离止水。

21、综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优势：施工无需围堰，不影响通航，且建设周期短、环保。

技术特征：

1.一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的水中隧道（1）包括隧道管节（3）和倒插入隧道管节（3）内的桩（4），隧道管节（3）中包括桩接口（3-1）；该水中隧道的主要施工步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的桩接口（3-1）包括底部开口的筒体（7），筒体（7）倒扣罩着桩（4）的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的筒体（7）内包括连接装置（7-1），通过连接装置（7-1）将筒体（7）的底部和桩（4）的顶部固连成一体。

4.根据权利要求3所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的筒体（7）包括圆钢筒（7a），桩（4）包括钢管桩（4a）；连接装置（7-1）包括连接环（7-1a），连接环（7-1a）的外径小于等于圆钢筒（7a）的内圆，内径大于等于钢管桩（4a）的外径；在钢管桩（4a）的施工完成后，通过连接环（7-1a）将圆钢筒（7a）的底部和钢管桩（4a）的顶部固连成一体。

5.根据权利要求4所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的水中隧道（1）的施工装置（5）包括打桩船（9）；通过打桩船（9）完成钢管桩（4a）的施工，再通过连接环（7-1a）将钢管桩（4a）与圆钢筒（7a）连接成一体。

6.根据权利要求5所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的水中隧道（1）包括深水隧道（1a），施工装置（5）包括深水施工装置（51），深水施工装置（51）包括水下装置（5a）和水面船（10）；位于水下的水下装置（5a）包括机架（5a-1）、水下螺旋桨（5a-2）、水下升降支撑（5a-3）和锁定装置（5a-4）；水下螺旋桨（5a-2）、水下升降支撑（5a-3）和锁定装置（5a-4）均安装在机架（5a-1）上，通过锁定装置（5a-4）将隧道管节（3）与机架（5a-1）临时锁定在一起；

7.根据权利要求5所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的水中隧道（1）包括浅水隧道（1b），浅水隧道（1b）包括沟槽（2），施工装置（5）包括船坞（6）；船坞（6）位于沟槽（2）的轴线上，在船坞（6）内完成预制的隧道管节（3）是通过沟槽（2）浮运到位的。

8.根据权利要求7所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的施工装置（5）包括浅水施工装置（52），浅水施工装置（52）包括水面平台（11），水面平台（11）包括平台体（11-1）、平台螺旋桨（11a1）、平台卷扬（11a2）和平台升降支撑（11a3）；平台螺旋桨（11a1）、平台卷扬（11a2）和平台升降支撑（11a3）均安装在平台体（11-1）上，平台体（11-1）的立面呈倒u型状，俯视图呈“工”字状；

9.根据权利要求6或8所述的一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的隧道管节（3）包括位于两侧的边腔（3a），边腔（3a）底板上的圆钢筒（7a）包括筒盖（7a1）；隧道管节（3）在水中临时定位后，通过压缩空气使边腔（3a）成为正压室，作业人员在圆钢筒（7a）内完成圆钢筒（7a）和钢管桩（4a）顶部的连接，再完成筒盖（7a1）与圆钢筒（7a）顶部的连接，使圆钢筒（7a）与边腔（3a）完全隔离止水。

技术总结
本发明公开了一种有倒插桩的水中隧道及其施工法，其特征是所述的水中隧道包括隧道管节和倒插的桩，隧道管节包括桩接口；其主要施工步骤如下：1）完成隧道管节和桩的预制；2）完成桩的施工；3)将隧道管节浮运下沉至设定的位置，并使桩的顶部伸入桩接口内；4）将待安装的隧道管节的一端与已安装的相邻隧道管节的一端进行连接,并完成待安装的隧道管节在水中的临时定位；5）将桩接口与桩进行连接；6）重复上述步骤2）至步骤5）的施工，直至完成所有隧道管节的施工。该发明的主要优势是：施工无需围堰，不影响通航，且建设周期短、环保。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：无锡阿基米德桥隧工程所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15