[发明专利]一种海底大跨市政隧道挡水结构及施工方法

权利要求书

1.一种海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，包括双排钢板桩围堰，所述双排钢板桩围堰包括外排钢板桩、内排钢板桩和反压膜袋砂；所述外排钢板桩位于所述双排钢板桩围堰外侧，所述内排钢板桩位于所述双排钢板桩围堰内侧，所述反压膜袋砂堆放于所述内排钢板桩位于所述双排钢板桩围堰内侧的下部；所述外排钢板桩与所述内排钢板桩之间设置有吹填砂层，所述吹填砂层上方设置有碎石层。

2.根据权利要求1所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，还包括钢拉杆，所述钢拉杆设置于所述外排钢板桩与所述内排钢板桩之间。

3.根据权利要求2所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，所述双排钢板桩围堰所处海域极端高水位为±0.00米，所述外排钢板桩的顶端高+1.50米，所述内排钢板桩的顶端高+1.00米，所述吹填砂层的顶端高+0.80米，所述碎石层厚度为0.2米；所述钢拉杆高度为-1.50米。

4.根据权利要求1所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，所述外排钢板桩与所述内排钢板桩之间的距离为5-15米。

5.根据权利要求4所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，所述外排钢板桩与所述内排钢板桩之间的距离为8-12米。

6.根据权利要求1所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，所述内排钢板桩底部穿透隧道基坑底部最近透水土层2米或嵌入隧道基坑底部5米，所述内排钢板桩嵌入隧道基坑底部的长度取其中的较大值。

7.根据权利要求1所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，还包括多个设置于所述外排钢板桩和所述内排钢板桩之间的横隔，所述横隔用于将所述外排钢板桩和所述内排钢板桩之间的区域划分为多个隔仓。

8.根据权利要求7所述的海底大跨市政隧道挡水结构，其特征在于，所述横隔为钢板桩。

9.根据权利要求1-8所述的海底大跨市政隧道挡水结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：施工准备，对海域场地范围内的障碍物进行清理，并对施工所需材料和设备进行储备与检查，以保证施工效率；

第二步：施工隔离墙，施工灌注桩或钢板桩隔离墙，对场地周边存在的重要建筑物或构筑物进行保护；

第三步：打设外排钢板桩施打所需导桩及架设导梁，沿围堰轴线每隔10～16m设置导桩，每组导梁打设4根导桩，以限定钢板桩打设时的姿态，保证钢板桩施工的精度；

第四步：打设外排钢板桩，在导梁设置完成后，采用振动锤或静压锤进行钢板桩打设；当打到拐角处时，根据现场的实际尺寸加工制作导形桩，使拐角部位与直边顺利连接；

第五步：淤泥清除，利用清淤船将外排钢板桩范围内的淤泥清理至淤泥平均底标高，若局部淤泥较厚需全部清除再回填至淤泥平均底标高；

第六步：打设内排钢板桩施打所需导桩及架设导梁，具体同第三步；

第七步：打设内排钢板桩，并每隔20～30m在内排钢板桩与外排钢板桩之间设置一道钢板桩横隔，形成若干个隔仓，增强双排钢板桩围堰的整体稳定性；

第八步：围檩和钢拉杆施工，当一个隔仓的钢板桩打设完成后，进行该隔仓围檩及钢拉杆施工；在双排钢板桩围堰外侧布置施工配合船，双排钢板桩围堰内侧设置安全木排，施工人员分别站立在施工配合船和安全木排上作业，互相配合进行围檩和钢拉杆施工；

第九步：吹填砂及护面层施工，所需吹填砂经运砂船运至吹砂船附近，由吹砂船经管道吹填至指定施工区域，达到吹填高度后填筑0.2m厚碎石层；

第十步：堆筑反压膜袋砂，在内排钢板桩侧堆筑反压膜袋砂，防止双排钢板桩围堰内抽排海水后因围堰内外侧压力差过大导致围堰失稳；

第十一步：围堰拆除，隧道明挖施工完成后，将双排钢板桩围堰内的垃圾及废物全部进行清理，并对双排钢板桩围堰内回灌海水，使得围堰内外水压平衡，围堰所受挤压力消失，而后按与双排钢板桩围堰施工相反的顺序分段拆除围堰，恢复原状海面。