接头的设计及处理技术:接头设计和处理技术是沉管隧道的关键技术之一。接头的设计应能承受温度变化、地震力以及其他作用,并保证具有良好的水密性。沉管隧道的每一个管段都是一个预制件,在管段之间和管段与通风塔之间存在接头。接头有2种形式:刚性接头,接头具有与其连接管段相似的断面刚度和强度;柔性接头,接头允许在3个主轴方向上有相对位移。在某些情况下,沉管隧道的所有接头都采用同一种形式,在另外一些情况下,两种形式都可能采用。接头的位置、间距和形式应按照土壤条件、基础形式、抗震以及可加工性俩决定。同时,还应考虑接头的强度、变形特性、防水、材料以及细部构造。
在浇筑围堰、混凝土防渗墙、墩台基础以及水下建筑物的局部修补等工程中会经常遇到水下混凝土施工的问题。水下混凝土施工就是在干处进行拌制,而在水下浇筑和硬化的混凝土。混凝土在水下虽可以凝固硬化,但浇筑质量较差,会影响混凝土在水下的结构稳定性。那么,如何才能在水下混凝土工程中浇筑出质量优良的混凝土呢?水下预填骨料压浆法,要求水泥砂浆具有一定的流动度和一定的抗离析能力。压浆压力与灌注浆液的稠度、预填骨料平均粒径及要求扩散半径有关。如果预填骨料平均粒径在150mm以内,扩散半径在1. 5m以内,当水深为零时,管底出 浆压力约为50~150kpa。有水仓面,管底出浆压力应再加上相应水深引起的水压力。
这 是为常用的方法。作业过程是将管子经陆上预制厂加上水泥加重层后,用船运到铺管船上,将管子逐段组装焊接,焊好的管段在铺管船向前移动时,从船尾部的托管架上滑入海中。整个铺管作业的过程中,管段下滑的长度必须与船的位移量同步,同时,铺管船必须处于较稳定的状态。为此,在铺管船的前后左右布置有4~6个船锚,调节锚缆的松紧可稳定船只;调节锚缆的长短可移动船位。管段自托管架的尾部滑向海底时,悬吊在海水中形成一个由上拱弯转为下弯曲的s形,使管段受到复杂的弯曲应力的作用。因此船上有能力足够的张力机夹住管段,使之不能自由滑动,并且使管段下滑同船的位移距离一致。
由于水击压力和地震作用均为短期荷载,因而材料的设计强度均可提高。为了提高管道抗腐蚀能力,应适当增加钢管壁厚。在管道敷设过程中和敷设后均须验算稳定性,包括在波浪、水流(主要为潮流)、冰层压力和流水冲击力作用下管道的稳定性,以及由于管道基底面不平整、地基基础的不均匀沉陷而对管道稳定性的影响。调节水下管道的重量,可以降低管道在施工敷设时的应力和保持管道在敷设过程中和敷设后的稳定。调节的方法有增重调节法(调节管道单位长度的重量,增加管壁厚度,在管道上连续或间隔地覆盖压块,管道内充水等)和浮力调节法(用浮筒的浮力来调节管道重量)。
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