[發明專利]拱頂沉管隧道

有效

• 申請號: 201310567953.1
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103572780A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張鴻;翟世鴻;李宗哲;游新鵬;曾健;黃修平;陳培帥;李鑫;高雄
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司
• 主分類號: E02D29/073
• 分類號: E02D29/073
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明涉及沉管隧道技術領域，具體地指一種拱頂沉管隧道。

背景技術

沉管隧道已成為當前水下大型隧道工程的首選施工方式，合理的隧道斷面形式將有助于提高隧道的空間利用率、滿足隧道結構的受力狀態，并能夠節省工期，降低工程造價。隧道斷面形式是基于交通需求和通風要求，并考慮來自水壓力和回淤等的荷載而確定的。既有常規沉管隧道斷面形式多為兩孔一管廊或多孔多管廊橫斷面，孔道或圓或方，孔道與管廊并列一排布置，排煙道及風機安裝在管廊內。目前世界上最寬的沉管隧道包含的車道數為雙向6車道。

以港珠澳大橋主體工程島隧工程為例，其為雙向6車道沉管隧道，結構斷面形式如圖1所示，它包括兩個并列設置的孔道1，每個孔道1內可容納3車道，在孔道1之間設有兩個管廊2，兩個管廊2上下并列設置，管廊2與孔道1并列一排布置，其橫斷面配筋如圖2所示。此結構的橫斷面設計時，一方面要滿足雙向六車道的設計要求，另一方面，中間管廊還應滿足排煙和通風上的構造要求，使得結構最終斷面設計寬度已達37.95m。

隨著交通要求的增長，要求沉管隧道承擔的車道數也在增加，目前正在規劃的就有雙向8車道沉管隧道。隨著車道數的增加，結構斷面橫向尺寸也隨之增大，對結構的設計和施工帶來以下問題：

傳統的矩形斷面設計，頂板受力類似于連續梁結構，對于沉管壁體抗裂的考慮，沉管隧道配筋率相對其他鋼筋混凝土結構高出許多，配筋率的增加會對施工操作帶來不便，甚至影響振搗，無法保證混凝土密實度，如在港珠澳大橋主體工程島隧工程的施工中已經出現由于配筋率的增加而造成混凝土在澆筑過程中達到了振搗極限的問題。

常規斷面設計思路已很難滿足施工要求，設計必須以可行的施工為前提，因此如何解決設計與施工中存在的矛盾是急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種拱頂沉管隧道。

本發明的技術方案為：一種拱頂沉管隧道，其特征在于：它包括至少一個沉管單體，所述沉管單體的頂部為拱形結構，所述沉管單體包括縱向貫通的孔道和縱向貫通的管廊，所述管廊設置在孔道上方，管廊與孔道之間設有通道，管廊內設有排煙道。

進一步地，所述沉管單體設有兩個，相鄰沉管單體頂部的拱形結構通過直線段過渡。

進一步地，所述孔道包括頂壁、底壁和兩個側壁，所述側壁設置在頂壁和底壁之間，頂壁、底壁和兩個側壁圍成一個箱型結構；所述管廊包括弧形頂壁，所述弧形頂壁的兩端頂在頂壁的上端面上。

更進一步地，所述頂壁沿豎直向設有將管廊與孔道聯通的通道。

優選地，所述頂壁、底壁和側壁之間通過倒角過渡。

本發明是一種改進的沉管隧道，具有優化隧道頂部結構受力，降低施工難度，縮短工程工期，降低工程造價的特點。

附圖說明

圖1是背景技術中沉管隧道結構示意圖；

圖2是圖1所述的沉管隧道橫斷面配筋示意圖；

圖3是本發明結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1、圖2所示現有的沉管隧道，已在背景技術中作了詳細說明，于此不再贅述。

根據背景技術可知，隨著沉管隧道跨徑增大后，如果仍舊采用原有的矩形斷面，沉管隧道橫向尺寸即橫向跨度增加，相應的就必須增加配筋以滿足其結構受力要求，而施工操作性控制的配筋率的要求使得配筋無法一直增加，因此從改變截面形式入手以減小沉管隧道橫向尺寸，進而減少配筋，是解決這一矛盾的唯一方法。

在基于上述條件下，本實施例設計的一種拱頂沉管隧道，其結構示意圖如圖3所示，它包括至少一個沉管單體，沉管單體的頂部為拱形結構，以改變沉管隧道頂部受力狀況，沉管單體包括縱向貫通的孔道3和縱向貫通的管廊4，在孔道3內布置的公路為雙向八車道，管廊4設置在孔道3上方，管廊4與孔道3之間設有通道，管廊4內設有排煙道5。

當沉管單體設有兩個，相鄰沉管單體頂部的拱形結構通過直線段6過渡。

本實施例中的孔道3包括頂壁3.1、底壁3.2和兩個側壁3.3，側壁3.3設置在頂壁3.1和底壁3.2之間，頂壁3.1、底壁3.2和兩個側壁3.3圍成一個箱型結構，其截面為方向；管廊4的截面為向上凸起的圓弧狀，它包括弧形頂壁4.1，弧形頂壁4.1的兩端頂在頂壁3.1的上端面上，孔道3的頂壁3.1作為管廊4的底壁。孔道3與管廊4均為節段預制品。

頂壁3.1沿豎直向設有將管廊4與孔道3聯通的通道7。