[发明专利]一种无岛式跨海通道桥隧转换结构和方法

说明书

本发明提供了一种无岛式跨海通道桥隧转换结构和方法，属于隧道施工技术领域，该结构包括限位转换桩等，限位转换桩的中部设置有通道结构承台，限位转换桩的顶部设置有用于限制通道转换结构可拆卸预制平台的上浮的竖向限位装置，通道转换结构可拆卸预制平台下方固定有若干浮箱装置。该方法在通道转换结构可拆卸预制平台上预制通道结构，预制过程中通道转换结构可拆卸预制平台所受合力始终表现为浮力；往浮箱装置内注水，分两步拆除通道转换结构可拆卸预制平台和浮箱装置，通道结构落在通道结构承台上。本发明的转换结构简单、施工方便、预制平台可重复利用、提高了施工效率，且无需修建体量庞大的人工岛，减小了工程修建对海洋环境的破坏。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，特别涉及一种无岛式跨海通道桥隧转换结构和方法。

背景技术

跨海通道由于线路长，跨越水域宽，既要考虑水面船舶通航、又要考虑飞机通航，通道往往既有桥梁、又有隧道。

以往国内外跨海通道的桥梁和隧道都通过在海中修筑人工岛，桥梁连接人工岛，通过人工岛与隧道相连，以实现桥隧转换。填海筑岛的方案除造价高外，随着保护海洋原生态环境的要求越来越严，这方案将难以实施。水中悬浮隧道方案未能解决隧道在洋流作用下的稳定问题，一直没有成功工程案例。

申请公布号CN111485579A的中国发明专利公开了一种悬浮隧道与深水悬索桥之间的桥隧过渡转换结构，通过在人工岛上设置螺旋式引桥等实现转换。授权公告号CN214695738U的中国实用新型专利公开了一种桥隧协同跨海交通系统，通过锚块和锚索将浮桥组件、动力组件、水下悬浮隧道连接在一起，未能解决锚索属于柔性约束，在洋流作用下通道主体结构容易失稳等问题。

鉴于此，针对现有技术的缺点和适应局限性，提供了一种无岛式跨海通道桥隧转换结构和方法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种无岛式跨海通道桥隧转换结构和方法，转换结构简单、施工方便、预制平台可重复利用、可多作业面施工、提高了施工效率，且无需修建体量庞大的人工岛，大大节省了工程造价、节约了工期，减小了工程修建对海洋环境的破坏。

本发明采用的技术方案是：一种无岛式跨海通道桥隧转换结构，包括限位转换桩、通道转换结构可拆卸预制平台和浮箱装置，所述限位转换桩的下部埋于海底，中部设置有通道结构承台，上部贯穿所述通道转换结构可拆卸预制平台，所述限位转换桩的顶部设置有竖向限位装置，所述竖向限位装置位于所述通道转换结构可拆卸预制平台的上方，所述竖向限位装置用于限制通道转换结构可拆卸预制平台的上浮位置，所述通道转换结构可拆卸预制平台下方固定有若干浮箱装置。

进一步的，所述限位转换桩成对设置，每对所述限位转换桩的相对侧面上设置所述通道结构承台。

进一步的，相邻的限位转换桩对的所述通道结构承台的高度不同。

进一步的，每对所述限位转换桩的相对侧面上设置水平限位滚轴，所述水平限位滚轴位于所述通道结构承台的上方。

进一步的，所述浮箱装置选用具有注水、排水功能的浮箱装置。

进一步的，所述通道转换结构可拆卸预制平台上放置有通道结构，所述通道转换结构可拆卸预制平台沿所述限位转换桩向下移动。

本发明采用的技术方案是：一种无岛式跨海通道桥隧转换方法，包括以下步骤：

步骤1：根据隧道海中转换段数量划分计算每段通道结构的自重F₁、通道转换结构可拆卸预制平台的重量F₂、通道结构预制设备的重量F₃；

计算浮箱装置所需的最大浮力Fv，Fv=η×（F₁+ F₂+ F₃），η为竖向控制安全系数，根据Fv确定浮箱装置的总体积，再确定浮箱装置的使用数量及排布位置；