一种水下运输用管道结构的制作方法

本实用新型属于水下施工技术领域，具体涉及一种水下运输用管道结构，尤其涉及一种新型水下桥对接接头连接施工工艺。

背景技术：

随着全球经济和科技的发展，跨越江河和海峡的交通运输逐渐增多。为满足生产、生活的需要，同时降低对周围环境的影响，解决大面积水域的航运等问题，水下隧道技术应运而生。水下隧道主要的施工工艺有沉管法、矿山法和盾构法。

沉管法隧道线路总长较矿山法和盾构法隧道显著缩短，管节断面形状选择灵活，施工时各工序可平行作业，极大地提高了作业效率，同时预制管节的质量控制精度较高，因此，沉管法隧道在很多情况下占有明显优势，已成为最经济合理的水下穿越方案。

但现有沉管技术仍有不足之处，其中：

沉管沉放对接是整个沉管隧道水下施工中极为重要的一环，现行主要的对接方案为利用水下千斤顶及隧道腔体两侧水压完成对接，防水主要由GINA(即GINA止水带)和OMEGA(即OMEGA止水带)两道防护。但是目前世界上对于小截面沉管，特别是真空管道的检测与维修尚无成熟技术与具体参考数据。

可见，现有技术中，存在维护难度大、施工成本高和安全性差等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种水下运输用管道结构，以解决现有技术中真空管道的检测与维修尚无成熟技术与具体参考数据导致水下真空管道隧道的维护难度大的问题，达到降低维护难度小的效果。

本实用新型提供一种水下运输用管道结构，包括：水下管道和道床；所述道床，沿所述水下管道的长度方向，铺设在所述水下管道的内部，以将所述水下管道的内部区域分隔为真空区域和非真空区域；在所述非真空区域中设置有维修通道；所述维修通道，用于维修车辆和/或维修人员进行水下维修；其中，所述真空区域，用于提供真空环境，作为车辆运行环境；所述非真空区域，用于提供常压环境，至少为所述维修通道提供维修环境。

可选地，还包括：设备通道；所述设备通道，用于铺设管线、和/或安放设备；其中，所述管线、所述设备中的至少之一，用于所述车辆水下运行、和/或所述维修通道中进行的水下维修。

可选地，所述设备通道的数量为两个；两个所述设备通道，设置于所述非真空区域的两侧，所述维修通道设置于两个所述设备通道之间。

可选地，还包括：预埋散热管；所述预埋散热管，预埋在所述道床的夹层中，用于将所述真空环境和/或所述常压环境中的电机及其它设备散发的热量散出。

可选地，其中，所述预埋散热管的数量为一个以上；一个以上所述预埋散热管，沿所述道床或所述水下管道的长度方向，均匀或不均匀地间隔设置；和/或，所述预埋散热管，包括：散热水管。

可选地，其中，所述真空区域和所述非真空区域上下设置，所述真空区域位于上部，所述非真空区域位于下部；和/或，所述水下管道，包括：钢筋混凝土外壁和钢管内壁；所述钢筋混凝土外壁设置于所述钢管内壁的外表面。

可选地，其中，所述水下管道呈分节式设置；其中，相邻两节所述钢筋混凝土外壁之间，通过止水带密封和千斤顶对接的方式对接式连接；相邻两节所述钢管内壁之间，通过波纹管片焊接的方式对接式连接；和/或，所述水下管道的横截面形状，包括：圆形、椭圆形、方形中任一形状。

可选地，还包括：管道内钢结构支撑部；所述管道内钢结构支撑部，设置于所述道床与所述水下管道的底部内壁之间，用于支撑所述道床。

可选地，还包括：卡槽式承台和桥墩；其中，所述卡槽式承台，设置于所述水下管道的下方，用于容置并支撑所述水下管道；所述桥墩，设置于所述卡槽式承台的下方与水底之间，用于支撑所述卡槽式承台。

可选地，其中，在所述钢筋混凝土外壁和所述钢管内壁之间，预埋有型钢结构支撑部；在所述卡槽式承台中预埋有承台预埋钢筋；所述型钢结构支撑部和所述承台预埋钢筋，通过浇筑后形成钢筋混凝土；所述钢筋混凝土，位于所述水下管道与所述卡槽式承台之间，用于加固所述水下管道。

由此，本实用新型的方案，通过在管道内部设置真空区域与非真空区域，通过非真空区域可以进行日常维护及维修；解决现有技术中真空管道的检测与维修尚无成熟技术与具体参考数据导致水下真空管道隧道的维护难度大的问题，从而，克服现有技术中维护难度大、施工成本高和安全性差的缺陷，实现维护难度小、施工成本低和安全性好的有益效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的水下运输用管道结构中管道的一实施例的截面结构示意图；

图2为本实用新型的水下运输用管道结构中水下桥承台的一实施例的结构示意图；

图3为图2的I-I承台剖面示意图；

图4为本实用新型的水下运输用管道结构中钢管预埋钢结构支撑部的一实施例的结构示意；

图5为本实用新型的水下运输用管道结构的一实施例的浇筑完成后整体结构示意图；

图6为图1的II-II管道纵向剖面示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-钢筋混凝土外壁；2-预埋散热管；3-管道内钢结构支撑部；4-钢管内壁；5-承台预埋钢筋；6-型钢结构支撑部；7-钢筋混凝土；8-桥墩；9-卡槽式承台；10-波纹管片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决水下真空管道隧道后期检测及可维护性的问题，本申请人提出了在管道内部设置真空区域与非真空区域，通过非真空区域可以进行日常维护及维修。

根据本实用新型的实施例，提供了一种水下运输用管道结构，涉及沉管后期维护维修操作对接接头处防水与气密性问题，尤其适用于深水沉管的对接及施工工艺。

在一个可选实施方式中，本实用新型提出了一种水下运输用管道结构(例如：新的隧道内施工工艺)，其主要参考了传统沉管隧道舾装施工方案，以及水下桥接头固定方案，并对各个施工方案的利弊进行了充分的研究，然后依据自身的施工环境，再对其进行了创新设计。因此，降低了施工成本、提高了安全性能等。

在一个可选例子中，本实用新型的方案，采用新的水下连接方式，新的管道对接方式，新的隧道内散热方式，新的道床支撑方式；在施工质量上、防水性能上、及安全维护性能上都得到大大提高。

可选地，管道内部分为上下两部分，上层为真空环境，为车辆运行环境；下层为常压环境，两侧铺设管线，安放设备，中间为维修通道，维修车辆及人员可以通过，方便日常维护。

可选地，管道隔层里面设置有散热管道，可以将真空环境中电机及其他设备的热量带出。

这样，通过新的沉管隧道以及接头施工方式，保证了隧道运营和维护需求；并且新的水下接头固定体系，提高了隧道整体的安全性能等。

在一个可选具体实施方式中，本实用新型的方案，主要作用是解决真空管道内部维护维修问题以及加强管道接头连接措施；其施工成本低、时间短、效率高、标准统一、安全可靠等优势。

具体地，本实用新型的方案，可以由钢结构支撑部3支撑的预埋散热水管2的道床，钢管内壁4和外层钢筋混凝土1共同组成的管道，以及由管道接头与承台共同浇筑为一体的水下桥沉管施工工艺。

其中，本实用新型的方案，具体施工步骤如下：

⑴首先，进行管道内的钢结构支撑部3的施工，然后设置预埋散热管(例如：散热水管)2进行道床铺设，将管道内的空间分为两个部分，道床上方为真空区域行驶列车，道床下方为非真空区域进行日常的维护与维修。

⑵管道对接分为两个操作环节，外侧钢筋混凝土(例如：钢筋混凝土外壁1)采用传统止水带与千斤顶对接方式，对接完成后在管道内进行钢管连接工作，每一管节的内壁钢管(例如：钢管内壁4)之间用波纹板(例如：波纹管片10)焊接的方式连接，保证伸缩性，目的是使混凝土与钢管均成为柔性接头。

⑶沉管内壁(例如：钢管内壁4)在浇筑混凝土外层1之前会预埋型钢结构支撑部6，然后浇筑外壁(例如：钢筋混凝土外壁1)。在对接完成后，对接接头与卡槽式承台9共同浇筑，沉管的预埋钢结构支撑部6与承台预埋钢筋5浇筑后会形成整体的钢筋混凝土7，以使沉管固定于承台(例如：卡槽式承台9)之上。其中，卡槽式承台9的下方设置有桥墩8。

需要说明的是，本实用新型中的沉管隧道并不局限于圆形截面，凡是类似施工工艺及对接、连接方式均处于本实用新型的保护范围内。

综上，本实用新型的方案，通过新的沉管隧道以及接头施工方式，至少可以达到以下有益效果：

⑴解决了真空管道磁悬浮列车的日常维修维护问题。

⑵新的沉管对接接口处固定方式，减少了某一环节防水出现问题而造成隧道漏水的现象，并且可以保证隧道接头处的稳定性。

⑶解决了水下隧道散热问题。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。