双孔三管廊沉管隧道临时支承的施工方法及其垂直千斤顶

摘要

本发明公开了一种用于双孔三管廊沉管隧道临时支承的垂直千斤顶系统，包括垂直千斤顶的上端焊接有垂直千斤顶上部预埋件、下端焊接有垂直千斤顶推杆，垂直千斤顶分别与两端的上部预埋件和推杆之间用螺拴紧固；推杆的下部穿过垂直千斤顶下部预埋件，推杆与下部预埋件的上端口之间设有压紧套筒，下部预埋件与压紧套筒之间为螺纹连接，压紧套筒的下方设有用于密封的盘根，推杆与下部预埋件的下端口之间设有O形橡胶密封圈；下部预埋件上设有注浆管。本发明采用三点支撑方式，即前端采用鼻托，尾端采用垂直千斤顶，支撑设置在两个边管廊的隔墙内，横向距离大，整个管段纵、横向结构受力合理，在管段拉合过程中，整体稳定性好，结构配筋相应减少。

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉管隧道临时支承结构，尤其涉及一种管段下沉就位后的临时支承结 构。

背景技术

管段下沉就位后的临时支承方法，通常在对接端用鼻托，另一端用垂直千斤顶来支承， 也有全部采用垂直千斤顶的先例。综观近几年国内已建成通车的沉管隧道，广州珠江隧道、 宁波甬江隧道和上海外环隧道采用的是四点支撑方式，四点支撑的具体做法是：每个管节 需要配置四个支承千斤顶及相应的四块临时支座，靠近管节对接端的两个支承千斤顶代替 顶升千斤顶的作用。但此时需要在被沉入的管节顶面放置两根对接定位梁，在先前已沉放 好的管节的顶面上设置对接定位座。采用四点支撑方式主要存在的不足之处是：定位精度 底，四点支承调整设计标高，所需潜水员及潜水施工时间增长，施工难度大。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种双孔三管廊沉管隧道临时支承的施工方法，本发 明采用三点支撑方式，即前端采用鼻托，端部采用垂直千斤顶，垂直千斤顶采用三点支撑 的布置形式，且尾端支撑设置在两个边管廊的隔墙内，横向距离大，整个管段纵、横向结 构受力合理，在管段拉合过程中，整体稳定性好，结构配筋相应减少。另外，千斤顶的竖 向推杆预埋件结构新颖，安全、可靠，施工质量有保证，防水效果好，能有效降低施工风 险和节约工程投资，对类似的沉管工艺隧道具有很好的指导意义。

为了解决上述技术问题，本发明一种用于双孔三管廊沉管隧道临时支承的垂直千斤顶 系统，包括垂直千斤顶，所述垂直千斤顶的上端焊接有垂直千斤顶上部预埋件，所述垂直 千斤顶的下端焊接有垂直千斤顶推杆，所述垂直千斤顶分别与两端的垂直千斤顶上部预埋 件和垂直千斤顶推杆之间用螺拴紧固；所述垂直千斤顶推杆的下部穿过垂直千斤顶下部预 埋件，所述垂直千斤顶推杆与所述垂直千斤顶下部预埋件的上端口之间设有压紧套筒，所 述垂直千斤顶下部预埋件与所述压紧套筒之间为螺纹连接，所述压紧套筒的下方设有用于 密封的盘根，所述垂直千斤顶推杆与所述垂直千斤顶下部预埋件的下端口之间设有O形橡 胶密封圈；所述垂直千斤顶下部预埋件上设有注浆管。

本发明一种双孔三管廊沉管隧道临时支承的施工方法，采用三点支撑方式，沉管段前 端采用鼻托，沉管段的尾端采用垂直千斤顶，且垂直千斤顶采用三点支撑的布置形式，且 沉管段的尾端支撑设置在两个边管廊的隔墙内，该施工方法包括以下步骤：

步骤1：形成上述的用于双孔三管廊沉管隧道临时支承的垂直千斤顶系统，其步骤如下： 步骤1-1：沉管隧道底板与边隔墙施工的同时预埋垂直千斤顶上部预埋件及垂直千斤顶下部 预埋件，并将注浆管与垂直千斤顶下部预埋件焊接，将所述注浆管预埋在沉管隧道底板内， 所述注浆管的一端外露于所述沉管隧道底板；将垂直千斤顶放置于边隔墙内，利用边隔墙 作为该垂直千斤顶的反力架，步骤1-2：将垂直千斤顶与垂直千斤顶上部预埋件焊接，并用 螺拴拧紧，用螺拴将垂直千斤顶推杆与垂直千斤顶2拧紧，将垂直千斤顶推杆的下端穿过 垂直千斤顶下部预埋件后相对沉管隧道底板外露30cm，并搭接在临时钢管桩或临时垫块上； 步骤1-3：将盘根填充在所述垂直千斤顶下部预埋件与垂直千斤顶推杆之间，安装压紧套筒， 使盘根变形，使盘根紧密地填充在垂直千斤顶推杆与压紧套筒之间；在所述垂直千斤顶推 杆与所述垂直千斤顶下部预埋件的下端口之间设一O形橡胶密封圈；

步骤2：将沉管段放置至设计位置处，下沉至使所述沉管段的上鼻托搭上前沉管段的下 鼻托；

步骤3：将垂直千斤顶推出30cm，将该推出段置于临时支承钢管桩或垫块上，调节沉 管段的纵向和横向标高，使沉管段调整就位；

步骤4：沉管段施工完毕后，通过预留的注浆管，开启注浆闸阀，向压紧套筒和垂直千 斤顶推杆之间的间隙注射止水浆液；

步骤5：注浆基础，封孔后，管段的重量由基础承担，将垂直千斤顶推杆回收到与管隧 道底板平齐的位置，沉管段沉放完毕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）将垂直千斤顶位于边管廊的隔墙内，利用边隔墙作为垂直千斤顶的反力架，以改 善管段的受力条件，施工也较方便。

（2）整个垂直千斤顶系统由垂直千斤顶上部预埋件、垂直千斤顶下部预埋件（套筒）、 垂直千斤顶推杆、压紧套筒、垂直千斤顶组成。在管段浇注过程中，先进行千斤顶的预留 预埋作业。构件预埋过程中需事前考虑管段纵坡等因素，在管段舾装过程中，通过安装垂 直千斤顶和油压系统等，将垂直千斤顶系统的连为一个整体。

（3）为确保千斤顶推杆和预埋套筒之间的止水，设计中共置两道止水措施：在预埋套 筒的底部设一道封闭的O形橡胶密封圈；套筒的顶部在千斤顶推杆安装就位后，安装盘根， 并通过压紧套筒（套筒与埋件间采用螺纹丝口连接）使盘根压缩变形，密贴推杆与套筒之 间的缝隙。

（4）在管段沉放、基础处理、管段沉降趋于稳定后，通过套筒上预留的注浆管，向套 筒和推杆之间的间隙注射止水浆液，使两者之间的间隙完全封闭，达到最终的止水效果。

附图说明

图1是本发明双孔三管廊沉管隧道临时支承的施工方法中垂直千斤顶布置示意图；

图2是本发明中所用垂直千斤顶结构剖视图；

图3是图2中A-A所示位置剖面图；

图4是图2中B部局部结构放大图；

图5是图2中C部局部结构放大图；

图6是图3中D-D所示位置剖视图；

图7是本发明采用的三点支承平面布置示意图。

图中：

1-垂直千斤顶上部预埋件        2-垂直千斤顶         3-垂直千斤顶下部预埋件

4-垂直千斤顶推杆              5-螺拴               6-压紧套筒

7-盘根                        8-O形橡胶密封圈      9-注浆管

10-注浆管闸阀                 11-边隔墙            12-沉管隧道底板

13-临时钢管桩或临时垫块       14沉管隧道顶板       15-1-上鼻托

15-2-下鼻托                   16-中隔墙            17-沉管段

18-基础

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图2、图3和图4所示，本发明一种用于双孔三管廊沉管隧道临时支承的垂直千斤顶 系统，包括垂直千斤顶2，所述垂直千斤顶2的上端焊接有垂直千斤顶上部预埋件1，所述 垂直千斤顶2的下端焊接有垂直千斤顶推杆4，所述垂直千斤顶4分别与两端的垂直千斤顶 上部预埋件1和垂直千斤顶推杆4之间用螺拴5紧固；所述垂直千斤顶推杆4的下部穿过 垂直千斤顶下部预埋件3，所述垂直千斤顶推杆4与所述垂直千斤顶下部预埋件3的上端口 之间设有压紧套筒6，所述垂直千斤顶下部预埋件3与所述压紧套筒6之间为螺纹连接，所 述压紧套筒6的下方设有用于密封的盘根7，所述垂直千斤顶推杆4与所述垂直千斤顶下部 预埋件3的下端口之间设有O形橡胶密封圈8；所述垂直千斤顶下部预埋件3上设有注浆 管9。

如图1所示：将垂直千斤顶系统放置在结构边隔墙11及沉管隧道底板12内，垂直千 斤顶之间横向距离大，整个系统纵向、横向受力合理，稳定性好。

如图2、图3和图4所示，上述垂直千斤顶系统形成的施工方法如下：

沉管隧道底板12与边隔墙11施工的同时预埋垂直千斤顶上部预埋件1及垂直千斤顶 下部预埋件3，即将垂直千斤顶上部预埋件1在边隔墙11施工浇筑混凝土时预先预埋；将 垂直千斤顶下部预埋件3布置在边隔墙11与沉管隧道底板12的相交处，并将其预先预埋 在沉管隧道底板12中；如图2和图6所示，将注浆管9与垂直千斤顶下部预埋件3焊接， 将所述注浆管9预埋在沉管隧道底板12内，所述注浆管9的一端外露在所述沉管隧道底板 12以上，在注浆管的外露端安装注浆管闸阀10；将垂直千斤顶2放置于边隔墙11内，利 用边隔墙11作为该垂直千斤顶2的反力架，使整个管段受力合理，施工简便。

将垂直千斤顶2与垂直千斤顶上部预埋件1焊接，并用螺拴5拧紧，垂直千斤顶推杆4 的直径为350mm，长21300mm，行程0～730mm，用螺拴将垂直千斤顶推杆4与垂直千斤顶2 拧紧，将垂直千斤顶推杆4的下端穿过垂直千斤顶下部预埋件3，接触面涂油脂，使垂直千 斤顶推杆4可以光滑滑动，穿入后的垂直千斤顶推杆4相对沉管隧道底板12外露出30cm， 该外露出的部分搭接在临时钢管桩或临时垫块13上，至此，垂直千斤顶安装完毕。

本发明垂直千斤顶系统设有两道止水措施，一是，将盘根7填充在所述垂直千斤顶下 部预埋件3与垂直千斤顶推杆4之间，安装压紧套筒6，使盘根7变形，使盘根7紧密地填 充在垂直千斤顶推杆4与压紧套筒6之间的缝隙，以达到止水的作用；如图5所示，二是， 在所述垂直千斤顶推杆4与所述垂直千斤顶下部预埋件3的下端口之间设一O形橡胶密封 圈8，以达到止水的作用。

如图1所示：将垂直千斤顶系统放置在结构边隔墙11及沉管隧道底板12内，垂直千 斤顶之间横向距离大，整个系统纵向、横向受力合理，稳定性好。

本发明一种双孔三管廊沉管隧道临时支承的施工方法，如图7所示，采用三点支撑方 式，沉管段17的前端采用鼻托，沉管段17的尾端采用垂直千斤顶，且垂直千斤顶采用三 点支撑的布置形式，且沉管段17的尾端支撑设置在两个边管廊的隔墙内，该施工方法包括 以下步骤：

将沉管段17放置至设计位置处，下沉至使所述沉管段17的上鼻托15-1搭上前沉管段 的下鼻托15-2；利用上、下鼻托定位精度高，悬臂较小，受力状态好。

将垂直千斤顶2推出相对沉管隧道底板12外30cm，将该推出段置于临时支承钢管桩或 垫块13上，鼻托15-1安装后，管段就位，垂直千斤顶2开始发挥临时支承作用，调节沉管 段17的纵向和横向标高，使沉管段17调整就位。如图7所示，采用三点支撑定位，其定 位精度高，所需潜水员及潜水施工时间短，施工难度相对较低。

沉管段17调整就位后，进行沉管段17的施工，施工完毕后，开启注浆闸阀10，并通 过注浆闸阀10来控制注浆量及注浆速度，通过预留的注浆管9向压紧套筒6和垂直千斤顶 推杆4之间的间隙注射止水浆液，通过注浆闸阀10控制注浆量及注浆速度，注浆指标为 10kg/cm²，达到止水的作用。

注浆基础18，封孔后，管段的重量由基础18承担，将垂直千斤顶推杆4回收到与管隧 道底板12平齐的位置，沉管段17沉放完毕。

尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式， 上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明 的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保 护之内。