[實用新型]具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭

有效

• 申請號: 201620345936.2
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN206337584U
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 丁浩;李科;董滿生;張嫄;蔣樹屏;吳勝忠;陳建忠;吳夢軍
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司;合肥工業大學
• 主分類號: E02D29/067
• 分類號: E02D29/067
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所11308
• 代理人: 周維鋒

技術領域

本實用新型是一種水中懸浮隧道接頭。

背景技術

水中懸浮隧道，又稱阿基米德橋，其利用浮力支撐隧道體和交通荷載重量，是一種新的穿越水域的交通方式。由于亟待解決的問題尚多，所以目前世界上還未建成一座實用的水中懸浮隧道。但水中懸浮隧道本身所具有的經濟、環保、便捷、抗震的特性，注定其必將擁有十分廣闊的應用前景。

管段接頭是懸浮隧道乃至所有水下結構中十分關鍵的環節。目前國內外的水下隧道接頭設計主要針對沉管隧道、盾構隧道等，并沒有專門設計的懸浮隧道接頭結構。沉管隧道的管段接頭包括中間接頭、岸邊接頭和最終接頭，一般情況下，中間接頭廣泛采用柔性接頭，而岸邊接頭和最終接頭則主要選用剛性接頭。在港珠澳大橋的建設中，設計者更是創新性地提出了半剛性接頭的概念。

然而不同于沉管隧道，水中懸浮隧道通常處于水下十幾米至幾十米的深度，所處的海洋環境更為復雜。管段的不均勻沉降會導致接頭的錯動和張開，影響接頭受力情況。另外，與陸上交通設施相比，水體作用于懸浮隧道管段所產生的靜水壓力和附加的動水壓力，還會引起結構自振頻率與振型的改變并產生附加阻尼。懸浮隧道接頭在長期的應力腐蝕和海水化學腐蝕的雙重作用下，其關鍵部件很容易發生損壞，最終威脅整體的安全性能。

申請號為201410010771.9的專利公開了一種沉管隧道柔性接頭，包括隧道箱體、剛性鋼圈、GINA止水帶、止水帶連接板、Ω型橡膠止水帶、連接螺栓、擋板、鋼拉索、水平剪切鍵和垂直剪切鍵，兩段隧道箱體中間連接一個剛性鋼圈，剛性鋼圈一端與隧道箱體之間設置一個GINA止水帶和橡膠止水帶以及鋼拉索，其中GINA止水帶通過止水帶連接板和連接螺栓固定于剛性鋼圈，型橡膠止水帶則通過連接螺栓兩端都固定；剛性鋼圈另一端與隧道箱體之間設置一個GINA止水帶和兩個型橡膠止水帶，其中GINA止水帶通過止水帶連接。該接頭結構為柔性接頭，應用于沉管隧道，以此專利為代表的現有隧道接頭基本都是應用于沉管隧道，無法適用于水下懸浮隧道，不能滿足水下隧道受力、密封和抗腐蝕要求等。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭，該接頭結構具有良好的消能減振特性，能夠滿足復雜海洋環境下水中懸浮隧道接頭所產生的振動和變形。

為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：一種具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭，包括對接的兩個管段，兩個管段之間具有接頭空間，兩管段之間設有減振結構，所述減振結構包括套于相鄰兩管段外的連接套、將連接套兩端與兩管段連接的徑向預應力拉索、位于兩管段內的同軸設置的軸向預應力拉索和位于兩管段之間將同軸的軸向預應力拉索拉緊的拉緊裝置。

進一步地，其中一個管段的端部開有錐孔，另一個管段的端部由其內外壁之間的區域延伸有錐套，所述錐孔與錐套之間呈契合結構，所述錐套以內構成兩管段端面之間的接頭空間。

進一步地，所述錐孔與錐套之間設有減振墊層，所述減振墊層內部設有減振彈簧。

進一步地，所述減振結構還包括位于兩管段接頭空間內的柔性填充層和位于柔性填充層內圈的耐火板。

進一步地，所述柔性填充層內設有M型鋼桁架結構。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型的具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭，與傳統沉管隧道接頭相比，設置了軸向和徑向預應力拉索，能夠滿足復雜海洋環境下水中懸浮隧道接頭所產生的振動和變形，并且還可以保證GINA橡膠止水帶不會由于錯動而發生滲漏。

2、本實用新型的具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭，采用契合結構使接頭具有一定的定位功能，比傳統結構更便于安裝，同時為徑向預應力拉索提供了安裝平臺，在契合結構中設置減振墊層，不僅可以起到消能減振的目的，通過膠接還能起到一定的防水作用，保護下部的GINA止水帶。

3、本實用新型的具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭，聚氨酯彈性連接套和剪力鍵共同作用承擔接頭處的剪力并限制管段之間的相對位移，避免接頭發生較大變形時內部的軸向預應力拉索無法滿足GINA止水帶的最小壓縮止水要求而導致接頭發生滲漏水。

4、本實用新型的具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭，接頭內部采用鋼筋混凝土鍵并填充有柔性填充物，使接頭呈剛性的同時具備一定的柔性，且結合軸向預應力限位拉索，保證了接頭強度。

附圖說明

圖1為本實用新型的具有抗振性能的水中懸浮隧道接頭的徑向截面視圖；