专利名称：一种半潜式隧道及其架设方法
技术领域：
本发明涉及一种半潜式隧道及其架设方法。
高速公路或铁路跨越宽度大的江河或者湖和海时，一般不采用桥梁，而采用隧道，其主要原因是由于隧道比较经济。目前，还有一种更经济的，那就是沉管隧道。修建这种沉管隧道不用在水底的地下挖掘隧道洞，而只要把预制好的隧道管节沉降至水底，并串联拼接好即可。所以这种沉管隧道的施工工期短，而且省工省料造价低。但由于这种隧道最终还是要落于水底，因此它对水底的地形有一定的要求。这种隧道不适宜在水底地质条件不好，水下地面高低起伏过大的地方使用，特别是不适宜在地形复杂的深海中使用。
本发明的目的在于提供一种悬浮于水中的半潜式隧道及其架设方法，这种隧道不落于水底，所以对水底地质、地形无要求，从而可使水底地质条件不好，水下地面高低起伏很大，地形复杂的水域也能建造隧道。
本发明的目是这样实现的本发明提供一种半潜式隧道，它是由预制好的隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn串联组合而成，其隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn都悬浮于水中，其下部都系有绳索1，绳索1的另一端系在被放置于不同方向的配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn或水底岩石2上，从而，隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn在绳索1的张力和水的浮力的共同作用下，被固定，并悬浮于水中。
此种隧道架设时，首先将配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn按设计位置放入水底并系好绳索1或者按设计位置在水底岩石2上钻孔并系好绳索1，然后将两个端部都密封好的隧道管节SG1运到要建浮桥的水面上，并将系有配重物PZ1或水底岩石2的绳索1的另一端系在隧道管节SG1的下部，然后拉紧所有绳索1，使隧道管节SG1下潜到设计位置后，再系好所有拉紧的绳索1，靠绳索1的拉力使隧道管节SG1就位，并固定住；之后再按上述方法将剩下的隧道管节PZ2、PZ3-----PZn就位，并固定住；然后用螺栓或焊接的方法将所有隧道管节串联拼接起来；最后拆除所有隧道管节两端的密封，使之成为一条贯通的隧道。
为便于寻找绳索1，可以在隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn就位之前，先将绳索1的一端系在配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn或水底岩石2上，其另一端系在用木材或聚苯乙稀制成的漂浮物3上。
为易于隧道管节的就位，在隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn就位时，先往隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn内加水或者用外系配重物4的方法帮助隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn下潜，当每个隧道管节就位后，都要把拉紧的绳索1系牢，靠绳索1的张力使其位置固定下来；除第一个隧道管节外，其它隧道管节就位后，还要用螺栓或焊接的方法与前一个隧道管节串联拼接好；等所有的隧道管节全串联拼接好后，再将隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn内的水或外系的配重物4去掉，最后再拆除所有隧道管节两端的密封，隧道就安装好了。
由于本发明的隧道管节不落于水底，不直接靠水下地面来承载，而是悬浮于水中，依靠水的浮力来克服地球对自身的吸引力。因此本发明的隧道对水底地质、地形无要求。也就是说，水底地质条件再不好、水下地面起伏再大也没关系，都不会影响本发明隧道的安装和使用。这样一来，就可使过去不能采用沉管隧道的水域也能建造隧道了。其实，本发明的隧道的优点还不仅如此，由于本发明的隧道不落于水底，因此可以省去对水底地面的整理和挖掘；由于本发明的隧道是悬浮于水中，不用任何材料掩埋，因此可以省掉掩埋所用的工、料和时间。由于上述原因，建造本发明的隧道与普通的沉管隧道相比，可以省工10％——30％；工期可以缩短20％——40％。
由于本发明的隧道悬浮于水中，不受不水面波浪影响，所以不仅可以用于江、河、湖也可以用于大海之中。
图1是半潜式隧道的立面示意图；图2是A——A剖面；图3是半潜式隧道的安装示意图。
下面将结合各附图详细描述本发明的最佳事实方案。
图1所表示的一种半潜式隧道，它是由预制好的隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn串联组合而成，其隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn都悬浮于水中，其下部都系有绳索1，绳索1的另一端系在被放置于不同方向的配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn或水底岩石2上。
由图2可见，隧道管节SG2是圆管式的，其内部安装铁轨，可通火车。其实，如不安装铁轨也可通汽车或其它车辆。
此种隧道架设时，首先将配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn按设计位置放入水底并系好绳索1或者按设计位置在水底岩石2上钻孔并系好绳索1。系好了绳索1后，接下来就可以安装隧道管节了。
问题是，虽然绳索1的另一端没有系在任何的配重物上，但因为绳索1的比重一般要比水大，无法靠自身的浮力漂于水面之上。因此，在水面上不易找到绳索1。为便于寻找绳索1，在隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn就位之前，就先将系在配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn或水底岩石2上的绳索1的另一端系在用木材或聚苯乙稀制成的漂浮物3上，然后再安装隧道管节。
隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn的两个端部在预制时就密封好了，所以它们可以象船只一样漂浮在水面之上。安装时，这些隧道管节可以用船拖到安装现场。当位置找好后，就应先往隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn内加水或者系好配重物4。这样做的其目的是为了帮助隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn下潜。
图3所表示的是隧道管节SG1已经就好了位，并固定住了，现正在安装隧道管节SG2。由图3可见，隧道管节SG2的外部系有配重物4，同时绳索1的一端系在配重物上，而另一端穿过隧道管节SG2下部的圆环后，又分别系在两艘船的卷扬机上。卷扬机正在拉紧绳索1。这样一来，隧道管节SG2就可以在配重物4和卷扬机所施的合力的共同作用中下沉就位了。隧道管节SG2就位好后，把拉紧的绳索1系牢，这样一来，依靠绳索1的张力，隧道管节SG2就被固定了。之后，再用螺栓或焊接的方法将SG1与SG2隧道管节串联拼接起来。然后再按上述方法将剩下的隧道管节全部就位，并用螺栓或焊接的方法将所有隧道管节串联拼接起来；串联拼接好后，再将隧道管节SG1、SG2、SG3------SGn内的水或外系的配重物4去掉，最后再拆除所有隧道管节两端的密封，就可使之成为一条贯通的隧道了。
权利要求
1.一种半潜式隧道，它是由预制好的隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn串联组合而成，其特征在于隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn都悬浮于水中，其下部都系有绳索1，绳索1的另一端系在被放置于不同方向的配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZ n或水底岩石2上，从而，隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn在绳索1的张力和水浮力的共同作用下，被固定，并悬浮于水中。
2.权利要求1所述的一种半潜式隧道的架设方法，其特征在于首先将配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn按设计位置放入水底并系好绳索1或者按设计位置在水底岩石2上钻孔并系好绳索1，然后将两个端部都密封好的隧道管节SG1运到要建浮桥的水面上，并将系有配重物PZ1或水底岩石2的绳索1的另一端系在隧道管节SG1的下部，然后拉紧所有绳索1，使隧道管节SG1下潜到设计位置后，再系好所有拉紧的绳索1，靠绳索1的拉力使隧道管节SG1就位，并固定住；之后再按上述方法将剩下的隧道管节PZ2、PZ3-----PZn就位，并固定住；然后用螺栓或焊接的方法将所有隧道管节串联拼接起来；最后拆除所有隧道管节两端的密封，使之成为一条贯通的隧道。
3.权利要求1、2所述的一种半潜式隧道的架设方法，其特征在于在隧道管节SG1、SG2、SG3------SGn就位之前，先将绳索1的一端系在配重物PZ1、PZ2、PZ3-----PZn或水底岩石2上，其另一端系在用木材或聚苯乙稀制成的漂浮物3上。
4.权利要求1、2所述的一种半潜式隧道的架设方法，其特征在于在隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn就位时，先往隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn内加水或者外系配重物4的方法帮助隧道管节SG1、SG2、SG3------SGn下潜；当每个隧道管节就位后，都要把拉紧的绳索1系牢，靠绳索1的张力使其位置固定下来；除第一个隧道管节外，其它隧道管节就位后，还要用螺栓或焊接的方法与前一个隧道管节串联拼接好；等所有的隧道管节全串联拼接好后，再将隧道管节SG1、SG2、SG3-----SGn内的水或外系的配重物4去掉，最后再拆除所有隧道管节两端的密封。
全文摘要
本发明公开了一种半潜式隧道及其架设方法，它是由预制好的隧道管节串联组合而成，其隧道管节都悬浮于水中，下部都系有绳索，绳索的另一端系在被放置于不同方向的配重物或水底岩石上。由于这种隧道悬浮于水中，对水底地质、地形无要求，从而可使水底地质条件不好，水下地面高低起伏很大，地形复杂的水域也能建造隧道；这种隧道与普通沉管隧道相比，可以节省工、料和时间。这种隧道不仅可以用于江、河、湖，而且也可以用于大海之中。
文档编号E02D29/063GK1590658SQ0315387
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月26日 优先权日2003年8月26日
发明者刘寄声 申请人:刘寄声