[发明专利]一种沉管隧道接头装置及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉管隧道防水结构及其安装方法。

背景技术

沉管隧道的施工方法是将在坞址预制的管段逐节托运至隧址，逐节沉放对位后进行水下对接。管段接头是沉管隧道的重要部位，同时也是薄弱部位，因此，管段与管段之间的接头防水十分重要。沉管隧道的使用年限较长，通常为100年左右，为了实现管段接头防水在使用年限内有效以及沉管隧道的正常运营，必须保证管段接头的防水质量。中国实用新型专利（CN203320573U）公开了一种沉管管段接头的OMEGA止水带安装结构，该安装结构包括管段接头处的钢端壳，沿所述端钢壳的周向侧面设有一圈OMEGA止水带。仅靠一圈OMEGA止水带无法完全阻止沉管漏水。

目前，国内外沉管隧道接头多采用柔性接头形式，利用作用在管段后部的强大水压力，通过水平千斤顶拉合，压接GINA止水带初步止水，然后从接头中抽水直至全部压接完成，之后在内侧安装OMEGA止水带做第二道止水防线，满足管段接头的止水要求；最后做垂直、水平剪切键及高强接头连接键，完成水下接头施工。所有的工序均在水下完成。但此种接头一方面应对变形的能力有限，另一方面止水带周围存在裂缝和缺陷点，不能完全阻止沉管漏水，因此，需要进一步加固堵水。

发明内容

本发明针对现有沉管隧道接头装置存在的应对变形能力有限、不能完全阻止沉管漏水等问题，提供一种施工成本较低、防水效果好的沉管隧道接头装置及其安装方法。

实现上述发明目的的技术方案是提供一种一沉管隧道接头装置，包括端钢壳、止水带和保护罩；具体的结构为：在端钢壳周向侧面设置四道防水线，包括两道柔性止水带和两道注浆层；所述柔性止水带包括在端钢壳的周向内侧设置的一圈GINA止水带，端钢壳的周向外侧设置的一圈OMEGA止水带；所述注浆层包括于端钢壳的外侧底部设置注浆管，在端钢壳与GINA止水带和OMEGA止水带之间的空腔内，通过注浆管灌注浆液形成注浆层；于保护罩的一侧设置另一注浆管，在OMEGA止水带与保护罩的空腔内，通过另一注浆管灌注浆液形成注浆层。

本发明所述GINA止水带与端钢壳紧密贴合，在端钢壳的一侧、且位于GINA止水带下边缘的两侧分别焊接有止水带压块，止水带压块的上面搭接止水带压板，止水带压板通过螺纹紧固件同时压紧GINA止水带和止水带压块。

所述OMEGA止水带的两端与端钢壳之间设有固定装置，固定装置包括设置在OMEGA止水带两端上面的压板，压板与OMEGA止水带之间设有压条，压板与端钢壳之间设有圆钢，压板通过螺栓紧固件与OMEGA止水带和圆钢压紧。

所述保护罩焊接在端钢壳上。

所述螺栓紧固件包括六角圆柱头螺钉和弹簧垫圈，所述六角圆柱头螺钉和弹簧垫圈均为不锈钢材质。

所述固定装置上的压条与所述压板之间为焊接；固定装置上的压板与所述圆钢之间、所述端钢壳与所述圆钢之间均为焊接。

本发明技术方案还包括一种沉管隧道接头装置的安装方法，包括如下步骤：

1、在水外船坞中预制端钢壳，端钢壳的外侧底部设置注浆管；端钢壳与管节焊接，通过六角圆柱头螺钉、止水带压块和止水带压板将GINA止水带固定在端钢壳周向内侧；

2、在端钢壳底部设置螺栓孔，孔内填满黄油，防止堵塞，利用固定装置将OMEGA止水带固定在端钢壳上，固定装置由压板、压条、圆钢及六角圆柱头螺钉组成，安装前将压板、压条及圆钢焊接成整体；

3、沉管沉放完成，安装拉合千斤顶，对GINA止水带进行预压初步止水；

4、压接完成后，安装OMEGA止水带，OMEGA止水带由管顶中间位置开始向两侧逐步安装，依次安装顶板处、侧墙处，最后安装底板处，OMEGA止水带接头设在底板位置，采用热接法焊接；

5、OMEGA止水带安装完成后，在OMEGA止水带外侧焊接保护罩，在保护罩的一侧设置另一注浆管；

6、打开预埋在端钢壳外侧底部和保护罩一侧的两个注浆管，对在端钢壳与两个柔性止水带之间的空腔，以及OMEGA止水带与保护罩的空腔灌注浆液，形成注浆层。

现有技术中，由于一般的沉管隧道接头采用橡胶止水带进行防水，接头整体呈柔性，应对变形的能力有限，当沉管管段放置不均匀，或接头承受较大外力，容易造成接头变形较大，导致海水漏进隧道，对隧道的运营安全带来威胁，严重时，甚至会引发灾难。