[发明专利]沉管浇筑系统及浇筑方法

说明书

本发明提出一种沉管浇筑系统及浇筑方法，用于在水中的坐底基础上浇筑壳式沉管。该沉管浇筑系统包括压载装置和浇筑装置，所述压载装置包括用于向所述管腔内注入压载水以使所述壳式沉管下沉至坐底基础的进水单元，以及用于向外排出压载水以使所述壳式沉管上浮的排水单元，所述进水单元和排水单元分别与所述管腔相连通；所述浇筑装置包括用于将混凝土注入所述浇筑舱格的浇筑溜管，所述浇筑溜管与所述浇筑舱格相连通。本发明提供的沉管浇筑系统及浇筑方法，通过将壳式沉管沉于水底进行浇筑，不仅适用于陆域受限地区的施工，并且提高了施工质量和安全性。

技术领域

本发明属于沉管隧道施工技术领域，尤其涉及一种沉管浇筑系统及浇筑方法。

背景技术

壳式沉管是由钢板制成沉管的外壳和内壳，且外壳和内壳之间形成有多个浇筑舱格的一种沉管结构。这种壳式沉管在沉放前，需要向浇筑舱格中浇筑混凝土以完成沉管预制工作，获得钢壳混凝土预制沉管。目前，钢壳混凝土沉管的浇筑方法主要有坐底干式浇筑法和浮式浇筑法两种。

坐底干式浇筑法是指在建造的干坞内向舱格中浇筑混凝土的浇筑方法，这种浇筑方法由于干坞完全托住壳式沉管的底部，在浇筑施工工程中，壳式沉管的底板不易变形，而且施工设备易于展开，施工较为便利。然而，坐底干式浇筑法由于需要建造干坞，所需的施工区域较大，施工成本高，且不适用于陆域受限的地区。

浮式浇筑法是指将壳式沉管浮于水上进行浇筑的方法，这种浇筑方法在水上进行浇筑，无需建造干坞，施工成本低，解决了陆域受限地区的施工问题。然而，这种浇筑方法由于壳式沉管完全漂浮于水上，施工易受潮汐影响，浇筑过程中的振动易导致沉管的底板变形，浇筑质量较差，而且存在沉管沉底的安全风险。

因此，如何在陆域受限地区进行壳式沉管浇筑施工，并提高施工质量和安全性，是当前急需解决的一项技术问题。

发明内容

本发明针对上述的技术问题，提出一种沉管浇筑系统及浇筑方法，通过将沉管沉于水底同时将浇筑口设于水面之上进行浇筑的方式，不仅适用于陆域受限地区的施工，并且提高了施工质量和安全性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提出一种沉管浇筑系统，用于在水中的坐底基础上浇筑壳式沉管，所述壳式沉管包括外壳和内壳，所述外壳和内壳之间形成浇筑舱格,所述内壳以内形成管腔，其特征在于：所述沉管浇筑系统包括压载装置和浇筑装置；所述压载装置包括用于向所述管腔内注入压载水以使所述壳式沉管下沉至坐底基础的进水单元，以及用于向外排出压载水以使所述壳式沉管上浮的排水单元，所述进水单元和排水单元分别与所述管腔相连通；所述浇筑装置包括用于将混凝土注入所述浇筑舱格的浇筑溜管，所述浇筑溜管与所述浇筑舱格相连通。

作为优选，所述进水单元包括与所述管腔相连通的进水管，所述进水管连接有进水泵；所述排水单元包括与所述管腔相连通的排水管，所述排水管连接有排水泵。

作为优选，所述压载装置还包括设置于所述管腔内的压载水箱，所述进水单元和排水单元分别与所述压载水箱相连通。

作为优选，所述浇筑溜管一端伸入所述浇筑舱格，其另一端设有漏斗，且所述漏斗设置于所述浇筑溜管的浇筑口处。

作为优选，所述沉管浇筑系统还包括控制装置，所述控制装置包括用于测量所述壳式沉管对坐底基础压力的压力传感器，以及用于控制所述压载装置注入或排出压载水的控制器；所述压力传感器安装于所述壳式沉管的底部，所述控制器分别与所述压力传感器、进水单元和排水单元电连接，以接收所述压力传感器测量的实时压力信息并控制所述进水单元注入压载水或控制所述排水单元排出压载水。

本发明还提出一种利用上述任一项技术方案所述的沉管浇筑系统浇筑壳式沉管的浇筑方法，其特征在于，包括如下步骤：

在水底铺设用于壳式沉管浇筑的坐底基础，将所述壳式沉管运输至所述坐底基础上方；