管段的水下對接采用水下壓接法完成,該法是利用靜水壓力壓縮 GINA止水帶,使其與被對接管段的端面間形成密閉隔水效果,水下對接的主要工序包括對位、拉合、壓接內部連接、拆除端封墻等工序。
為了確保沉管隧道各個(gè)管段能準確連接,需要建立測量系統和調整裝置。測量系統包括引導管段到位和使管段正確對接兩個(gè)部分。引導管段到位的測量系統是在陸地上用掃描式全站儀自動(dòng)跟蹤測量定位控制塔上的棱鏡,根據測量結果用計算機算出管段現在位置,顯示在屏幕上,指導指揮人員下一步?jīng)Q策(進(jìn)一步下沉或平面位置調整)。使管段正確對接的測量系統可采用超聲波探測裝置(水下三維系統)配合陸地上的引導系統,以及時(shí)掌握管段的 位置與狀態(tài)(管段擺動(dòng)與否),以及正沉放管段與已沉放管段之間的相對位置(端面間距離、方向、縱橫斷面的傾斜等),從而安全、正確并以 短時(shí)間實(shí)現管段的沉放與對接,避免沉放過(guò)程中管段碰撞和GIMA橡膠止水帶損傷等事故發(fā)生。 超聲波探測裝置可自動(dòng)測量管段端面之間的相互距離、水平和垂直偏移、管段傾斜,檢測結果通過(guò)計算機處理后顯示出圖像,作為監控管段沉放的根據。末尾對接時(shí),還需潛水員大量、多次的檢查,確認位置正確,保證沉放安全、成功。管段壓艙水箱加減壓艙水時(shí),管內需要人工操作多個(gè)閥門(mén),管段沉放開(kāi)始之前管內人員必須全部離開(kāi),拉合管段并初步止水后,人員方可再進(jìn)入管內進(jìn)行水力壓接,這是沉管隧道施工的安全要求,但實(shí)際操作很難做到。因管段沉放接近基槽底部時(shí),通常周?chē)w容重會(huì )增加,管段負浮力會(huì )減小,這時(shí)需要施工人員進(jìn)入管內進(jìn)行操作增加壓艙水。 50年代以前,對鋼殼制作的管段,曾采用水下灌筑混凝土的方法進(jìn)行水下連接。對鋼筋混凝土制作的矩形管段,現在普遍采用水力壓接法。此法是在50年代末期在加拿大隧道實(shí)踐中創(chuàng )造成功的,故也稱(chēng)溫哥華法。它利用作用于管段后端封墻上的巨大水壓力,使安裝在管段前端周邊上的一圈尖肋型膠墊產(chǎn)生壓縮變形,形成一個(gè)水密性良好的止水接頭施工中在每節管段下沉著(zhù)地時(shí),結合管段的連接,進(jìn)行符合精度要求的對位,然后使用預設在管段內隔墻上的2臺拉合千斤頂(或利用定位卷?yè)P機),將剛沉放的管段拉向前一節管段,使膠墊的尖肋略為變形,起初步止水作用。 完成拉合后,即可將前后兩節管段封墻之間被膠墊封閉的水,經(jīng)前節管段封墻下部的排水閥排出,同時(shí)利用封墻頂部的進(jìn)氣閥放入空氣。排水完畢后,作用在整個(gè)膠墊上更為巨大的水壓力將其再次壓縮,達到完全止水。完成水力壓接后,便可拆除封墻(一般用鋼筋混凝土筑成),使已沉放的管段連通岸上,并可開(kāi)始鋪設路面等內部裝修工作。
基礎處理 處理沉放管段基礎的目的是使溝槽底面平整,而不是為了提高地基的承載力。在水下開(kāi)挖的溝槽,其底面凹凸不平,如不加以整平,管段沉放后會(huì )因地基受力不均勻而導致局部破壞,或因不均勻沉陷而開(kāi)裂。為了提高溝槽底面的平整性,至今絕大多數建成的水底隧道采用墊平的方法。
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