[发明专利]沉管隧道最终接头及预制方法、安装方法

说明书

本发明公开了沉管隧道最终接头及预制方法、安装方法，其中最终接头包括包括与已安装相邻管节连接的两个端面，两个所述端面均为倾斜面，使所述最终接头沿安装方向的纵剖面形成为倒梯形结构；该最终接头还可采用相互连接的管节一和管节二结构。该沉管隧道最终接头结构简单、控制方便、精度较高，减少大量外海潜水作业，降低了安装质量缺陷风险；预制工序简单，可以在地面工厂进行预制再运输至现场，降低了气候条件对施工的影响；通过在在工厂内预制完成最终接头的本体结构，然后再整体运输到现场安装，通过止水系统实现快速止水，形成干施工环境，能降低气候潮流条件对工程影响，同时质量风险。

技术领域

本发明涉及沉管隧道技术领域，特别涉及一种沉管隧道最终接头，沉管隧道最终接头的预制方法，以及沉管隧道最终接头的安装方法。

背景技术

沉管法隧道施工，就是把在半潜驳或者干坞内预制好的隧道沉箱分别浮运到预定位置沉放对接，为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间，该余下距离空间所沉放对接的管段即视为最终接头。该沉管隧道最终接头是沉管隧道建设的关键，特别是外海超长沉管隧道建设，施工现场作业条件困难，面临着复杂的波浪和海流等海洋环境条件和气象条件。

目前，世界上建成的大型海底沉管隧道主要分布在美国、欧洲和日本，国内虽已建成几条沉管隧道，但还没有建成的大型海底沉管隧道，规划或在建的有国内深海或跨海的沉管隧道，对不同的地理环境、水文气象条件、施工技术及工期要求对沉管隧道最终接头的建设方案是一个严峻的挑战。

世界上外海大型沉管隧道通用最终接头方案主要有：传统的围堰法和止水板法，现代的端部块法、V形块法和KEY管节法。其中，围堰法及端块体法适用于最终接头处于岸边暗埋段处；V形块法对测量精度及对接偏差的要求高；KEY管节法一般管节长100米，如果管节太长，安装控制难以达到工法精度要求；止水板法主要依靠潜水完成水下工作，一般江河沉管工期3-4个月。对于外海大型沉管隧道，外海气候和波流条件使得潜水作业受到限制，同时外海现场作业时间的不确定和回淤环境相互影响，使得工程工期、质量和工程风险都难以控制。

因此，针对以上问题，本发明急需一种新型的沉管隧道最终接头方案，能够实现在施工现场远离陆地，外海作业条件困难，工期要求比较高的工程中，使得最终接头的安装施工相对更为快速和安全，从而缩短工程工期、降低质量风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有沉管隧道最终接头的施工方法，控制较为麻烦，精度不高、工程工期较长的上述不足，提供一种沉管隧道最终接头，该沉管隧道最终接头的预制方法，以及还提供了一种沉管隧道最终接头的安装方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种沉管隧道最终接头，包括与已安装相邻管节连接的两个端面，两个所述端面均为倾斜面，使所述最终接头沿安装方向的纵剖面形成为倒梯形结构。

本发明所述一种沉管隧道最终接头，采用了将该最终接头的两个端面设置成倾斜面，使整个最终接头形成倒梯形结构，能够在最终管头沉管安装的时候，便于控制位置及姿态，降低与待连接的已安装相邻管节的碰撞风险，方便进入安装工位；该最终接头形成的倾斜面能够与已安装相邻管节相匹配连接，以实现最终的安装施工，该沉管隧道最终接头结构简单、安装控制方便、精度较高，在安装过程中还能减少大量外海潜水作业，降低了安装质量缺陷风险。

需要说明的是，最终接头形成倒梯形结构，是指最终接头沿已安装相邻管节纵向的方向的剖面，形成上底长度大于下底长度的倒梯形结构，那么最终接头的两个连接面则是倾斜朝向的，与该最终接头的两个连接面相配合的已安装相邻管节连接的两个端面则是倾斜朝上的，便于最终接头和已安装相邻管节的对接。

优选地，该最终接头包括相互连接的管节一和管节二，所述管节一和管节二分别与已安装相邻管节连接的连接面均为倾斜面，使所述管节一和管节二共同形成沿安装方向的纵剖面为倒梯形结构。