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1、1第二节沉管的结构设计一、沉管结构的浮力设计：、浮力设计的内容：干计算和抗浮安全系数计算。、干和抗浮安全系数的概念：、干计算时的要求：a.干设计范围为cm，太小对管数施工的精度要高，难以达到，太大浮运过程中稳定性差。b.计算时按照最大的重量和最小的河水比重计算。、抗浮安全系数计算要求。a、设计范围：施工阶段：.05.使用阶段.2,5b、按最小的混凝土容重和体积，最大的水比重来计算、管段的结构R按照干的验算：f+(W-2a)fS外*rw(S外+S内)rs/rw=0式中：f干W管段外宽（m）S外、S内管数内外断面积a管数顶部(dnb)切角宽度rs、rw水、混凝土的容重。第1页/共15页第一页，共1
2、6页。2二、作用在沉管结构(jigu)上的载荷、结构(jigu)自重（恒载）混凝土容重：.37,41KN/m3钢筋量：.62.05KN/m、水压力：按最高水位计算、土压力：（恒载）管数顶面的覆土重量管数侧面的水平土压、浮力：管数的排水量、地基反力：分布的不同假设：a、直线分布：b、反力与地基位移成正比c、地基作为半无限弹性体，按弹性理论计算第2页/共15页第二页，共16页。3.施工载荷.车辆载荷：设计时一般可忽略8.投锚和拖锚载荷（偶然载荷）投锚：当覆土度米，可忽略当覆土度米，可按落锚速度为m/s计算此集中力拖锚：按锚索强度(qingd)计算9.隧道内爆炸产生载荷（偶然载荷）按pa计算10.温
3、度变化，地震，不均匀沉陷，混凝土收缩等造成的载荷。第3页/共15页第三页，共16页。4三、管段内力分析、横向内力分析：通常(tngchng)用计算机计算（由于需要计算多个截面）、纵向内力分析：施工阶段：按施工载荷计算使用阶段：按弹性地基理论计算第4页/共15页第四页，共16页。5第三节管段制作一、临时干坞：指江河边用于管数制作的临时性土坑。、构造：干坞的边坡通常为土坡；坑的底做一层很薄的混凝土底版或不做。、大小：取决于管段的长度和宽度和一次制作的节数。当江边用地紧张时，建小型干坞。当江边用不紧张时，建大干坞，一次性制作所需管数。、深度：施工期内的最低水位再向下管数高度、边坡：要据土力学知识进行
4、稳定性计算，防止边坡遇水滑坡。、坞底：混凝土时：cm厚不用混凝土时cm后黄河(hun h)，再铺厚碎石第5页/共15页第五页，共16页。6二、管段制作：、严格控制混凝土比重，每个班均应取升混凝土试件，使共满足、纵向施工缝一般留在高出底板cm处；横向(hnxin)施工缝一般每1520m一条并加装橡胶止水带、管数模板拆除后，在两端面cm处，设封端墙，材料为钢板式钢筋混凝土，过后用防水涂料密封，墙上部设进气阀，下部设排水阀，并留有人员出入孔，出入孔设防水密闭门。、压载设施:墙前设置水箱，至少个，均匀布置在管段内。、捡漏：先将压载水箱注水压载，再往干坞里灌水。再抽出部分空气使管数内气压降低，天后，捡漏
5、人员进入,有漏排干坞进修补。第6页/共15页第六页，共16页。7第四节水底挖一、水底挖的内容：、沉管基槽：土方量和水下作业的深度最大。、临时航道、浮运线路、沉设作业泊位二、基槽断面：由底宽、深度和边坡坡度(pd)来确定。第7页/共15页第七页，共16页。8三、浚挖方式、挖泥船选择时的考虑(kol)因素：a.挖深度b.开挖面的平整度c.挖成本d.挖速度、挖泥船种类：a、吸扬式挖泥船：利用绞刀式泥耕松土层，再用泥泵将泥,排泥管b、抓斗式：c、连斗式：d、铲斗：、挖泥船选择：见P107表、挖程序：分层位段挖，断面上分层，逐层挖。沿隧道轴向，分段开挖第8页/共15页第八页，共16页。9第五节基础处理一
6、、沉管基础的特点和必要性、受载甚至减少；、适用于几乎任何地质条件；、不需事先进行(jnxng)地基钻探；二、沉管基础处理方法：先铺法：刮沙法刮石法后填法：灌沙法喷沙法灌囊法压浆法压沙法第9页/共15页第九页，共16页。101、先铺法的基本程序：a、设挖沟槽时先超挖6080cm。b、在基槽底部两侧,打数c、通过(tnggu)管道从水面船只泵送粗砂式碎石（粗径100mm）.确良填满一节管段的基槽。d、用专用刮铺机按导轨所确定的厚度，坡度反复刮斗。刮沙法中，表面平整度要达到cm刮石法中，表面平整度要达到cme、管段沉设后，灌满压载水箱并加压石料，压紧垫层。f、如采用刮石法，可通过(tnggu)管数底
7、板上预埋的压浆九，向垫层压注混凝土砂浆。第10页/共15页第十页，共16页。11、先铺法的适用条件和特点a.适用于底宽较小的沉管隧道，及河道深，河底流速慢的河道。b.导轨架设潜水作业，要求精确度高，费工费时。c.刮铺作业时间较长，船只水上停留时间较长，对航运影响较大。、后填法的基本工序：a.基槽超挖米左右；b.在沟底安设临时支座；c.管段沉设安放在临时支座上后，往管底空间回填垫料。d.临时支座通常(tngchng)为只，由.m的钢筋混凝土予制板组成。第11页/共15页第十一页，共16页。12、后填法的主要特点：a.高程挖制容易达到精度要求；b.作业时间短，对航行干扰少。、哄沙法。P122P12
8、3、灌囊法：先往基槽中铺设(psh)一层砂石垫层约mm厚管数沉设后再往预先固定在管数底部的囊袋中用皮管由水面灌注黏土，水银，蒸沙和水的混合沙浆。水合空气从囊袋中排除，混合砂浆凝固后的强度只要6、压浆法：优点是：在基础处理进程中，不受外界条件影响，基本不干扰航运；不需要专门的设备和潜水作业；操作简单，省时省力省钱。便于日夜连续作业第12页/共15页第十二页，共16页。13第六节管数沉设与水下(shuxi)联结一、沉设方法：起重船吊沉法P108浮箱吊沉法P108船组吊沉法拉沉法工作台法（水上平台法）二、沉设作业的气象条件要求（P112）三、沉设作业的主要设备：、起重船，浮箱、移船、卷扬机，拉合千斤
9、顶，定位塔，出入井筒，各种(zhn)测量和指挥通讯器材。第13页/共15页第十三页，共16页。14四.沉设作业、沉设前的准备：青淤，水上管制、管投定位：距规定沉设位置米处定位调整好位置和坡度、管段下沉：一般(ybn)需要小时，三个阶段：初步下沉、靠拢下沉、着地下沉五.水下连接方法：水下混凝土连接法水力压按法、胶垫和胃式及连接精度P118表、对位：、拉合：（P113图）千斤顶拉合卷扬机拉合、压接：、拆除封端墙第14页/共15页第十四页，共16页。15谢谢大家(dji)观赏！第15页/共15页第十五页，共16页。内容(nirng)总结1。f+(W-2a)fS外*rw(S外+S内)rs/rw=0。S外、S内 管数内外断面积。8.投锚和拖锚载荷（偶然载荷）。施工阶段：按施工载荷计。、捡漏：先将压载水箱注水压载，再往干坞。、挖程序：分层位段挖，断面上分。.m的钢筋混凝土予制。工作台法（水上平台(pngti)法）。谢谢大家观赏第十六页，共16页。
