[發明專利]一種水下掛網掩蔽式隧道及其建造方法

在審

• 申請號: 202110219792.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN114960756A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 王懷忠;肖永力;李永謙
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: E02D29/067
• 分類號: E02D29/067
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

一種水下掛網掩蔽式隧道及其建造方法，所述隧道包括：兩豎井，分別設置于隧道待穿越水域中兩岸的岸側；豎井上一側壁加工與預制隧道管節匹配的門洞，門洞內緣的上下或左右中央設缺口；兩根掛網纜索，平行布置，跨設于待穿越水域中，掛網纜索兩端分別固定于對應兩豎井，且位于門洞上方兩側；掛網纜索長度對應兩豎井間距離；掛網，其橫截面呈U形，其兩側上端分設于兩根掛網纜索上，掛網底部鋪設于待穿越水域中的水底基床上；兩根導引纜索，分別穿過設置于兩豎井側壁門洞上缺口張拉水平，導引纜索兩端分別錨定于兩豎井；隧道，由若干段預制隧道管節串聯構成，預制隧道管節外緣設連接環；連接環穿設于兩根導引纜索上；掛網與隧道之間填充凝固混合料。

技術領域

本發明涉及隧道工程領域，尤其涉及一種水下掛網掩蔽式隧道及其建造方法。

背景技術

現有在沒有地下水的土層或巖層中建設隧道的方法有明挖法、暗挖法等，有地下水的土層中隧道的建設方法有盾構法、頂管法等，水中隧道建設方法有沉管法及鋼纜索定位頂管法。

如中國專利申請號201910481081.4公開的“一種利用鋼纜索定位的水下反拱形懸浮隧道及建造方法”和中國專利申請號201910481071.0公開的“一種利用鋼纜索定位的水下反拱形懸浮雙隧道及建造方法”，其采用在水中設置導向纜索和水中頂進隧道管節。

現有沉管隧道技術涉及在沉設隧道管節前水下開挖基槽和沉設隧道管節后采用常規土體回填基槽，并有少數涉及沉設隧道管節后采用常規土體覆蓋隧道管節。但沉管隧道技術回填和覆蓋的土體強度較低，覆蓋的土體強度較低且不能厚重，因此對來自隧道兩側和上方的意外荷載作用保護很弱。隧道管節之間是在水下連接，技術難度高且成本更高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水下掛網掩蔽式隧道及其建造方法，用于江河湖海中水下隧道快速經濟建造，并為隧道設置可靠的掩蔽保護措施，尤其適用于水底深度不再適合沉樁的情況下為隧道設置可靠的掩蔽保護措施，并特別適用于潮汐水面下的隧道建造。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種水下掛網掩蔽式隧道，其包括：

兩豎井，分別作為驅動井、接收井，設置于隧道待穿越水域中兩岸的岸側，且豎井與待穿越水域的岸邊之間保留大于30m長的弱透水土體或不透水土體，豎井的底部高于水底基床；兩豎井上供預制隧道管節穿過的一側壁加工與預制隧道管節匹配的門洞，門洞內緣的上下或左右中央設缺口；

兩根掛網纜索，平行布置，跨設于待穿越水域中，掛網纜索兩端分別穿過岸邊的弱透水土體或不透水土體并固定于對應所述兩豎井側壁，且位于門洞上方兩側；掛網纜索長度對應兩豎井之間距離；兩根掛網纜索的間距大于預制隧道管節寬度；

掛網，其橫截面呈U形，其兩側上端分別設置于所述兩根掛網纜索上，掛網底部鋪設于待穿越水域中的水底基床上；掛網長度對應待穿越水域距離；

兩根導引纜索，分別穿過設置于所述兩豎井一側壁門洞的上下或左右中央的缺口張拉水平，導引纜索兩端分別錨定于所述兩豎井；

隧道，由若干段預制隧道管節串聯構成；每段預制隧道管節的橫截面外緣上下或左右分別設置連接環；每段預制隧道管節的上下或左右設置的連接環穿設于所述兩根導引纜索上；預制隧道管節寬度小于所述兩根掛網纜索的間距；所述掛網與隧道之間填充凝固混合料；凝固混合料的頂面低于掛網頂端且高于隧道頂面。

優選的，所述掛網纜索的兩端分別穿過岸邊的弱透水土體或不透水土體及所述兩豎井相對的兩側側壁，固定于對應所述豎井側壁。

優選的，所述驅動井、接收井上分別設置兩根固定纜索，該兩側固定纜索位于門洞上方兩側，固定纜索一端固定于所述驅動井、接收井，另一端穿過驅動井、接收井前的弱透水土體或不透水土體至待穿越水域中，所述掛網纜索的兩端分別穿過岸邊的弱透水土體或不透水土體及所述兩豎井相對的兩側側壁，固定于對應所述豎井側壁。