沉管隧道水下连接与管节接 头施工工艺(隧道工艺标准系列 之二十九)

隧道施工方法之沉管法沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。

其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。

定位后，向管段内加载，使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。

管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。

最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。

在其顶部和外侧用块石覆盖，以保安全。

水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有较多的优点。

50年代起，由于水下连接等关键性技术的突破而普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。

用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。

适合于沉管法施工的主要条件是：水道河床稳定和水流并不过急。

前者不仅便于顺利开挖沟槽，并能减少土方量；后者便于管段浮运、定位和沉放。

历史发展：19世纪末已用于排水管道工程。

第一条用沉管法施工成功的是美国波士顿的雪莉排水管隧洞，于1894年建成，直径2.6米，长96米，由6节钢壳加砖砌的管段连接而成。

20世纪初叶，开始用于交通隧道，1910年美国建成了第一条底特律河铁路隧道，水下段由10节长80米的钢壳管段组成。

至1927年，德国于柏林建成了一条总长为120米的水底人行隧道。

采用沉管法修建的第一条水底道路隧道为美国加利福尼亚州的奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道，建成于1928年，水下段长744米，使用12节62米长的管段。

它是钢筋混凝土圆形结构，其外径为11.3米。

该隧道采用圆形的双车道断面等许多重要特点，成了美国后来用沉管法的楷模。

但从1930年建造的底特律—温莎隧道起又采用了钢壳制作的管段，而将其横断面的外形改为八角形。

沉管法修建水底隧道一个明显的进步，是1941年在荷兰建成的马斯河道路隧道。

管段用钢筋混凝土制成矩形结构，内设4车道并附设自行车和人行的专用通道。

管段断面为24.8×8.4米，外面用钢板防水，并用混凝土作防锈保护层。

简述沉管法的施工工艺一、引言沉管法是一种常用的海底隧道施工方法，它通过将预制的隧道管段沉入海底，然后逐个连接起来形成隧道。

沉管法施工工艺相对简单，同时能够有效地减少对海洋环境的影响，因此在海底隧道建设中得到广泛应用。

二、前期准备在进行沉管法施工之前，需要进行充分的前期准备工作。

首先需要进行地质勘探和设计，确定隧道的位置、长度、深度等参数。

其次需要进行现场勘测和测量，确定沉管的精确位置和方向。

最后还需要制定完善的施工方案和安全管理计划。

三、制作沉管在沉管法施工中，首先需要制作预制沉管。

预制沉管可以采用钢筋混凝土或钢材等材料制成，在生产过程中需要严格按照设计要求进行加固和防腐处理。

四、运输和安装将预制好的沉管运输至现场后，在海上进行安装。

首先需要将船舶靠近待安装位置，并使用起重机将沉管吊起并放入水中。

然后使用拖船将沉管缓慢拖向目标位置，同时通过水下设备控制沉管的姿态和深度。

五、沉入海底当沉管到达目标位置后，需要将其沉入海底。

这一过程需要使用水泥和砂浆等材料填充管道内部，同时使用船舶和起重机控制沉管的下降速度和姿态。

当沉管完全沉入海底后，需要进行固定并进行防水处理。

六、连接隧道段在所有的预制沉管都安装完成后，需要逐个连接起来形成完整的隧道。

这一过程需要使用特殊的连接器将相邻的两个沉管连接起来，并进行密封处理。

在连接完成后还需要进行测试和检查，确保隧道的完整性和安全性。

七、施工中的安全管理在进行沉管法施工时，安全管理非常重要。

首先需要对施工现场进行严格管理，确保所有人员都遵守安全规定并佩戴必要的安全装备。

其次需要对设备和材料进行严格检查，并对不符合要求的设备和材料及时更换或修理。

最后还需要定期进行安全教育和培训，提高施工人员的安全意识和技能水平。

八、总结通过以上的简述，我们可以看出沉管法施工工艺相对简单，但需要进行充分的前期准备和严格的安全管理。

在实际施工中，需要根据具体情况制定合理的施工方案，并采取有效措施确保隧道的质量和安全。

沉管施工工艺沉管施工工艺沉管施工工艺是一种常用的隧道施工方法，广泛应用于大型水下通道的建设。

在这种工艺中，工人使用沉管船将预制的钢管段沉积到水底，形成隧道的结构。

这种工艺具有施工速度快、质量可控的优点，已经成为处理深水、海底地形复杂的最佳选择。

下面就来介绍一下沉管施工工艺的具体过程。

首先，进行预制工作。

在沉管施工工艺中，预制是至关重要的一步。

工人需要在陆地上进行众多预制工作，包括制作沉管的钢管段、制作连接部件、制作导向系统等。

这些工作的精细程度直接关系到后续施工的顺利进行。

接下来，进行潜水工作。

潜水工作是沉管施工工艺中最重要的环节之一。

潜水员需要进入水下，并配合沉管船进行施工操作。

首先，他们需要清理水底的杂物和泥沙，确保沉管的靠放位置平整。

然后，他们需要在预制好的沉管上安装导向系统，以便在沉降过程中保持良好的位置。

潜水员需要非常细心和耐心，确保每一个环节都完成到位。

然后，进行沉管过程。

沉管过程是整个施工工艺的核心环节。

在此过程中，沉管船会将预制好的沉管连接，并逐渐降低到预定的位置。

这个过程需要精确的掌控和调整，以确保沉管的位置和方向都符合设计要求。

沉管过程目前主要采用液压和浮力的方式进行，这样可以保证沉管的下沉速度和姿态。

最后，进行沉管的固定和封闭工作。

沉管降低到预定位置后，就需要进行固定和封闭操作。

固定可以采用下注钢浆或钢筋搭设的方式。

这样可以保证沉管与水下地面的牢固连接。

而封闭工作则是为了确保沉管内部的工作环境安全。

工人需要对沉管进行排水和通风处理，确保施工人员能够在安全的状态下进入工作。

总之，沉管施工工艺是一项复杂而精细的工程，需要各个环节的精细操作和严格控制。

只有经过专业的培训和丰富的实践，工人才能够胜任这一工作。

随着科技的发展，沉管施工工艺也在不断的改进和完善，未来必将在更多水下工程中起到重要的作用。

在沉管施工工艺中，工人在潜水过程中面临着巨大的挑战和风险。

首先，潜水员需要克服水压带来的难题。

28管段浮运与沉放施工工艺28.1 总则28.1.1适用范围本标准适用于采用沉管法施工的水下公路隧道工程。

28.1.2编制参考标准、规范28.1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。

28.1.2.2公路隧道施工技术规范(JTJ042－94)。

28.1.2.3公路工程质量检验评定标准(第一册土建工程)(JTGF80/1-2004)28.1.2.4陈韶章. 沉管隧道设计与施工，科学出版社，2002年。

28.1.2.5铁道部西南科研所. 世界沉管隧道技术，1997年。

28.2 术语28.2.1 起重船吊沉法采用起重船提着管节顶板预埋的吊环沉放管节的方法（见图28.5.2.2-1）。

28.2.2浮箱吊沉法在管节顶板上方安装浮箱和卷扬机，直接将管节吊起和沉放的方法（见图28.5.2.2-2）。

28.2.3 自升式平台吊沉法(简称SEP法)采用船体作业平台吊沉管节的方法，这种作业平台的4根柱脚可通过液压千斤顶自由升降(见图28.5.2.2-3)。

28.2.4 船组杠吊法采用两副“杠棒”担在两组船体上组成的船组，完成管节吊沉作业的方法。

所谓“杠棒”即钢珩架梁或钢板梁(见图28.5.2.2-4)。

28.3施工准备28.3.1 技术准备28.3.1.1为保证管节浮运与沉放的顺利进行，施工前应收集气象、水文等基础资料，其中包括：（1）管节沉放期间的天气预报。

天气、风向、风力、温度、风速、相对湿度等。

（2）水文资料。

历史最高与最低水位，百年一遇洪水推算水位，最高与最低潮位。

（3）流速。

涨急与落急最大、最小断面流速，涨急与落急平均断面流速。

（4）涨急平均流向。

（5）江(河、海)水重度。

（6）绘制典型日水位过程线。

28.3.1.2制定管节浮运与沉放方法与实施计划。

28.3.1.3进行管节浮运与沉放过程的力学验算。

28.3.1.4进行管节沉放地段的沟槽开挖与清淤工作。

28.3.1.5准备浮运与沉放机具与设备。

沉管法施工工艺一、概述沉管法施工是一种广泛应用于水下工程建设中的技术，主要用于铺设管道、电缆、水底隧道等。

在沉管法施工中，管道或结构物在陆上预制后，通过船只将其运输到铺设位置，并沉放到预定的深度。

这种施工方法具有高效、安全、环保等优点，尤其适用于长距离、大口径的水下管道铺设。

二、施工步骤1、预制管道：在陆地上进行管道的预制工作，包括管道的生产、组装、测试等。

2、浮运：将预制好的管道通过船只运输到铺设位置。

3、沉放：在管道到达预定位置后，通过牵引或其他方式将管道沉放到预定的深度。

4、连接：在管道沉放就位后，进行管道的连接工作，包括对接口的焊接、密封等。

5、回填：在管道连接完毕后，进行回填工作，包括沙土、石料等，以固定管道的位置。

三、注意事项1、在进行沉管施工前，应对施工区域的水文、地质、气象等条件进行详细调查，以确保施工的安全和顺利进行。

2、在预制管道时，应严格按照设计要求进行生产、组装和测试，以确保管道的质量和性能。

3、在浮运和沉放过程中，应采取有效的措施防止管道的破损和变形。

4、在连接管道时，应确保接口的质量和密封性能，以防止水流的冲刷和侵蚀。

5、在回填时，应选择合适的材料和工艺，以保证管道的位置稳定和安全。

四、总结沉管法施工是一种高效、安全、环保的水下工程建设技术，具有广泛的应用前景。

在实际施工中，应根据具体情况选择合适的施工方案和技术参数，以保证施工的质量和安全。

加强施工管理和监督也是保证施工质量的重要措施。

顶管法施工工艺顶管法施工工艺是一种先进的非开挖施工方法，广泛应用于给排水管道、通信电缆、电力管道等地下管网的建设和维修。

相比于传统的开挖施工方法，顶管法具有更高的效率、更低的成本、更少的环境影响等优点。

本文将介绍顶管法施工工艺的基本原理、优点、应用范围、施工流程和注意事项。

一、顶管法施工工艺的基本原理顶管法施工工艺是通过推力将掘进机从工作井中推入地下，同时将需要铺设的管道随着掘进机一起推进，直到到达目标位置。

沉管隧道施工技术沉管隧道，又被称为海底隧道或水下隧道，是一种特殊的隧道施工技术，常用于连接两个陆地或海底之间的通道。

它的特点是通过将预制的沉管进行排列拼接，从水下铺设出一条隧道。

那么，沉管隧道的施工技术是怎样的呢？以下是一些关于沉管隧道施工技术的介绍。

施工前的准备工作土方工程在进行沉管隧道施工前，需要进行土方工程，确保建设的隧道底部和两侧的土层得到足够的加固，以支持沉管的压力和重量。

同时，在土方工程中还需要建立工地的临时设施和通道，为后续的施工提供足够的空间和便捷的通道。

沉管生产沉管隧道的沉管是由预制的混凝土管段组成，需要在生产过程中按照设计要求进行加固，以防止沉管在隧道运输和铺设过程中发生损坏。

同时，在生产过程中还需要进行质量检测，确保沉管的质量满足设计要求。

起重机的购置与安装沉管隧道的施工需要有足够强度和稳定性的起重机进行操作。

这些起重机需要在施工前进行购置和安装，并需要经过专业人员的调试，确保其能够满足施工需要，保证沉管的安全铺设。

施工流程沉管运输在沉管隧道的施工过程中，需要将预制的沉管从厂家运输到现场。

运输的方式可以是通过陆路，也可以是通过海路。

无论采用何种方式，都需要经过精心规划和准备，以确保沉管的安全运输。

水下铺设沉管隧道的水下铺设是沉管隧道施工的核心环节。

水下铺设的流程主要包括沉管的排列和拼接、沉管的下沉、沉管的浮浮起和大船接驳。

这些环节需要经过精心的规划和组织，以确保沉管能够按照设计要求顺利铺设在水下。

等压盾构等压盾构是沉管隧道施工中的一种特殊的防水施工技术。

通过等压盾构，可以在施工过程中保证水下隧道内部的一定的氧气和压力，防止隧道内氧气消耗导致人员窒息或其他安全问题。

在沉管隧道的施工过程中，等压盾构技术可以有效地提高施工效率和安全性。

沉管补偿在沉管隧道的施工过程中，由于各种原因，沉管可能会出现一定的偏移和错位。

为了保证隧道施工的质量和安全，需要对沉管进行补偿和校准，以保证沉管能够铺设在指定的位置上。

沉管隧道中水力压接的工序
水力压接是指利用液压力将管材连接在一起的工艺。

在沉管隧道中，水力压接通常用于连接沉管和封头。

下面是水力压接的具体工序：
1. 准备工作：将待连接的两个管材的端面进行清理和修整，确保表面光滑、平整，无杂质和损伤。

2. 安装支架：在工作区域附近搭建支架，以便进行水力压接操作。

支架要牢固稳定，确保安全。

3. 准备水力压接设备：准备好水力压接设备，包括水泵、液压缸、液压管路等。

4. 安装压接环：在待连接的管材端面上安装压接环，一般是橡胶密封环，用于保证连接的密封性。

5. 安装管材：将待连接的管材移动到工作区域，将管材的端部插入对应的压接环中。

6. 施加液压力：利用液压泵向液压系统施加压力，通过液压缸作用于管材上，使之产生压力。

7. 压接过程：在施加压力的同时，管材会被压紧，压接环被挤压，从而达到连接紧密的效果。

8. 检查连接质量：在压接完成后，对连接处进行检查，确保连接紧固、无渗漏和松动现象。

9. 拆卸压接设备：在确认连接质量合格后，拆卸水力压接设备，进行下一步工序。

沉管法隧道沉放对接施工工艺1 概况我国目前建成通车的江河沉管法隧道有：1993 年通车的广州珠江隧道；1996年通车的宁波甬江隧道；2002 年通车的宁波常洪隧道；2003 年通车的上海外环隧道；2010 年通车的广州仑头隧道和广州大学城隧道共计6 条。

正在建设中的有广州洲头咀隧道、天津海河隧道、佛山东平隧道、浙江舟山隧道及港珠澳隧道。

可以看出未来我国江河隧道将广泛应用沉管法隧道方法施工，沉管法隧道已拥有一套完善、可行的施工技术方法。

洲头咀隧道采用沉管法隧道作业施工，江中沉管段全长340m共分四节管段及一段水中接头，管段名称及长度：E仁85m E2=85m E3=79.5m； E4-仁3.5m; E4-2=85m 管段名称及宽度：E1=39.36 〜31.4m （44.445m 渐变段）；E2=31.4m； E3=31.4m；E4-仁31.4m；E4-2=37.82 〜31.4m（41.734m 渐变段）。

管段高9.68m。

管段对接采用水力压接法，从两侧岸上段向中间沉放，最终接头设在水下E4-1 与E4-2 管段之间，采用水下管内浇注形成，长度为2m管段纵断面见图1。

2 管段沉放对接管段先在干坞内预制成密封的钢筋混凝土隧道沉箱，浮运到选定位置寄放，当管段沉放位置的基槽检验完成后，利用工程驳船将管段绞移至沉放区，在沉管面上吊装控制塔A和控制塔（尽量选择在寄放区完成）；然后安装管段的纵横调节系统，使沉管在沉放区系泊定位；随后安装吊驳1 和吊驳2 并与管段面上的四个吊点连接，待命沉放对接，见图2。

2.1 施工流程1）管段沉放对接前必须完成的工作有：支承垫块安装；沉放区系泊系统设置；管段二次舾装；管段浮运至沉放区。

当管段沉放对接后，紧跟着进行管段基础处理以及管段锁定、回填，之后是接头处理和管内施工等分项工程。

2）管段沉放对接施工工艺流程见图3。

2.6.1 安装管段的系泊和纵、横调节系统1）纵、横调节系统可满足管段沉放对接时的横向和纵向微调节，达到毫米级的误差范围要求。

地下工程沉管法施工8.1 沉管隧道简介8.1.1 施工工艺流程在江、河、海等基床上用沉管法修建的隧道称为沉管隧道或水下隧道。

所谓沉管法，即按照隧道的设计形状和尺寸，先在隧址以外建造的临时干坞中或船台上预制隧道管段，并在两端用临时隔墙封闭，然后舾装好拖运、定位、沉放等设备，将其拖运至隧址位置，沉放到江河中预先浚挖好的沟槽中，并在水下连接起来，最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。

沉管法施工的工艺流程如图8.1所示，其中管段制作、基槽浚挖、管段的沉放与水下连接、管段基础处理、回填覆盖是施工的主体。

图8.1 沉管法工艺流程8.1.2 隧道基本结构1）沉管隧道的横断面结构水下沉管隧道的整体结构是由管段基槽、基础、管段、覆盖层等部分组成，整体坐落于水底，如图8.2所示。

图8.2 沉管隧道的横断面图（台湾高雄）沉管隧道管段断面结构形式，按制作材料主要分为钢壳混凝土管段和钢筋混凝土管段两种；按断面形状可分为圆形、矩形和混合形；按断面布局可分为单孔式和多孔组合式，如图8.3所示。

图8.3 沉管隧道断面结构形式（1）钢壳混凝土管段钢壳混凝土管段是钢壳与混凝土的组合结构。

钢壳有单层和双层两种。

单层钢壳管段的外层为钢板，内层为钢筋混凝土环；双层钢壳管段的内层为圆形钢壳，外层为多边形钢壳，内外层之间浇筑混凝土。

钢壳管段一般用于双车道隧道，若需设4车道，则可采用双筒双圆形组合式断面。

钢壳管段的优点有：外轮廓断面为圆形或接近圆形，在外荷载作用下所产生的弯矩较小，因此在水深较大时比较经济；管段的底宽较小，基础处理的难度不大；钢壳可在造船厂的船台上制作，充分利用船厂设备，工期较短。

钢壳管段的缺点有：圆形断面的空间利用率低，耗钢量大，造价较高；钢壳的防腐蚀、钢壳与混凝土组合结构受力等问题不易得到较好解决，且施工工序复杂。

（2）钢筋混凝土管段钢筋混凝土管段的横断面多为矩形，可同时容纳2～8个车道，有的还设置有维修、避险、排水设施等的专用管廊。

26管段制作工艺26.1总则26.1.1适用范围本标准适用于采用钢筋混凝土管节的沉管隧道。

26.1.2编制参考标准及规范26.1.2.1 公路工程技术标准(JTJ001－97)。

26.1.2.2公路隧道勘测规程(JTJ063－85)。

26.1.2.3 公路工程质量检验评定标准(第一册土建工程)(JTGF80/1-2004)。

26.1.2.4沉管隧道设计与施工.陈韶章主编.科学出版社.2002年26.1.2.5世界沉管隧道技术.铁道部西南科研所.1997年26.2术语26.2.1 端封门端封门属于施工过程的临时设施，其功能是使管节成为密封的箱体，从而能浮在水中，或灌水后沉放至基槽内。

26.2.2 压载水箱压载水箱是安装在管节内的施工用临时设施。

管节预制好后，根据计算往压载水箱内注入适度水量，使管节起浮时保持纵向、横向平衡，并调节干舷高度。

管节浮运至沉放位置，注入足够水量，使管节顺利沉放、定位、对接。

对接完成后，再注入适度水量，使管节保持有一定的抗浮力，以确保施工过程的安全。

26.3施工准备26.3.1技术准备26.3.1.1 混凝土生产线布置。

混凝土生产线包括：水泥和粉煤灰储罐、粗细骨料堆栈和水洗筛分楼、混凝土拌和楼以及混凝土输送泵等。

根据施工组织要求确定混凝土生产线的生产能力和主要材料的储备量，包括砂、石、水泥、粉煤灰等。

26.3.1.2钢筋制作生产线布置钢筋加工能力应满足管节制作的需要。

钢筋原材料、制作区、半成品及成品堆放区的相互关系要合理，形成流水线，避免重复搬运。

26.3.1.3 模板制作生产线的布置管节预制的模板系统应以钢模台车为主，钢模台车在场外制作、现场安装。

如需模板，则要设置木工车间。

木工车间应包含原材料仓库及半成品堆放场的用地面积。

26.3.1.4 金工车间布置管节预制时所要的金属结构较多，可能包括端钢壳、钢底板、压载水箱、端封门、拉合装置、定位装置、系泊设施及各类预埋件等。

应根据生产要求，确定金工车间的加工能力，金工车间应包括原材料、半成品及边角料堆放场的用地面积。