[实用新型]具有抗振性能的水中悬浮隧道接头

说明书

技术领域

本实用新型是一种水中悬浮隧道接头。

背景技术

水中悬浮隧道，又称阿基米德桥，其利用浮力支撑隧道体和交通荷载重量，是一种新的穿越水域的交通方式。由于亟待解决的问题尚多，所以目前世界上还未建成一座实用的水中悬浮隧道。但水中悬浮隧道本身所具有的经济、环保、便捷、抗震的特性，注定其必将拥有十分广阔的应用前景。

管段接头是悬浮隧道乃至所有水下结构中十分关键的环节。目前国内外的水下隧道接头设计主要针对沉管隧道、盾构隧道等，并没有专门设计的悬浮隧道接头结构。沉管隧道的管段接头包括中间接头、岸边接头和最终接头，一般情况下，中间接头广泛采用柔性接头，而岸边接头和最终接头则主要选用刚性接头。在港珠澳大桥的建设中，设计者更是创新性地提出了半刚性接头的概念。

然而不同于沉管隧道，水中悬浮隧道通常处于水下十几米至几十米的深度，所处的海洋环境更为复杂。管段的不均匀沉降会导致接头的错动和张开，影响接头受力情况。另外，与陆上交通设施相比，水体作用于悬浮隧道管段所产生的静水压力和附加的动水压力，还会引起结构自振频率与振型的改变并产生附加阻尼。悬浮隧道接头在长期的应力腐蚀和海水化学腐蚀的双重作用下，其关键部件很容易发生损坏，最终威胁整体的安全性能。

申请号为201410010771.9的专利公开了一种沉管隧道柔性接头，包括隧道箱体、刚性钢圈、GINA止水带、止水带连接板、Ω型橡胶止水带、连接螺栓、挡板、钢拉索、水平剪切键和垂直剪切键，两段隧道箱体中间连接一个刚性钢圈，刚性钢圈一端与隧道箱体之间设置一个GINA止水带和橡胶止水带以及钢拉索，其中GINA止水带通过止水带连接板和连接螺栓固定于刚性钢圈，型橡胶止水带则通过连接螺栓两端都固定；刚性钢圈另一端与隧道箱体之间设置一个GINA止水带和两个型橡胶止水带，其中GINA止水带通过止水带连接。该接头结构为柔性接头，应用于沉管隧道，以此专利为代表的现有隧道接头基本都是应用于沉管隧道，无法适用于水下悬浮隧道，不能满足水下隧道受力、密封和抗腐蚀要求等。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有抗振性能的水中悬浮隧道接头，该接头结构具有良好的消能减振特性，能够满足复杂海洋环境下水中悬浮隧道接头所产生的振动和变形。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种具有抗振性能的水中悬浮隧道接头，包括对接的两个管段，两个管段之间具有接头空间，两管段之间设有减振结构，所述减振结构包括套于相邻两管段外的连接套、将连接套两端与两管段连接的径向预应力拉索、位于两管段内的同轴设置的轴向预应力拉索和位于两管段之间将同轴的轴向预应力拉索拉紧的拉紧装置。

进一步地，其中一个管段的端部开有锥孔，另一个管段的端部由其内外壁之间的区域延伸有锥套，所述锥孔与锥套之间呈契合结构，所述锥套以内构成两管段端面之间的接头空间。

进一步地，所述锥孔与锥套之间设有减振垫层，所述减振垫层内部设有减振弹簧。

进一步地，所述减振结构还包括位于两管段接头空间内的柔性填充层和位于柔性填充层内圈的耐火板。

进一步地，所述柔性填充层内设有M型钢桁架结构。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的具有抗振性能的水中悬浮隧道接头，与传统沉管隧道接头相比，设置了轴向和径向预应力拉索，能够满足复杂海洋环境下水中悬浮隧道接头所产生的振动和变形，并且还可以保证GINA橡胶止水带不会由于错动而发生渗漏。

2、本实用新型的具有抗振性能的水中悬浮隧道接头，采用契合结构使接头具有一定的定位功能，比传统结构更便于安装，同时为径向预应力拉索提供了安装平台，在契合结构中设置减振垫层，不仅可以起到消能减振的目的，通过胶接还能起到一定的防水作用，保护下部的GINA止水带。

3、本实用新型的具有抗振性能的水中悬浮隧道接头，聚氨酯弹性连接套和剪力键共同作用承担接头处的剪力并限制管段之间的相对位移，避免接头发生较大变形时内部的轴向预应力拉索无法满足GINA止水带的最小压缩止水要求而导致接头发生渗漏水。

4、本实用新型的具有抗振性能的水中悬浮隧道接头，接头内部采用钢筋混凝土键并填充有柔性填充物，使接头呈刚性的同时具备一定的柔性，且结合轴向预应力限位拉索，保证了接头强度。

附图说明

图1为本实用新型的具有抗振性能的水中悬浮隧道接头的径向截面视图；