一种沉管隧道碎石基床清淤整平船及清淤工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种沉管隧道碎石基床清淤整平船及清淤工艺，包括：桩腿，竖直设置于沉管段的左右两侧，在左右侧的桩腿上端，贯通设置有一可升降承载台；竖直穿过长条支撑卡孔，设置有一竖直向的集成式管道；集成式管道为一上下敞口的管体，其下端延伸至基坑内，且可沿长条支撑卡孔左右往复运动；清淤管，为梯形框架状的管体，框架的上底宽，其下底水平管的上侧所在侧开设有多个与内腔相连通的开孔；斜向上的一个腰管为排污通道；斜向上的另一个腰管为浆液进入通道。采用该清淤整平船及清淤工艺不受水深影响、适应多种基床条件，实现了基础施工与淤泥处理一体化。工与淤泥处理一体化。工与淤泥处理一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种沉管隧道碎石基床清淤整平船及清淤工艺


[0001]本专利技术属于沉管隧道施工
，具体涉及一种沉管隧道碎石基床清淤整平船及清淤工艺。

技术介绍

[0002]目前，水下隧道大多数采用沉管法施工，基础处理是沉管隧道特别是矩形沉管隧道所面临的施工技术难题之一，而在引起基础质量问题的诸多原因中，以施工期间管底清淤最为突出，施工期基槽回淤、基础层的材料特性、管底与基础层间未充满的间隙等对隧道沉降具有重要影响。沉管基槽地基软硬不均，一段是炸岩形成的岩石地基，一段是处理淤泥后的形成的人工地基，并且在地基上抛填碎石时，在水下抛填的碎石很难平整，此外沉管隧道施工时，基槽中淤泥的沉积是不可避免的，这给沉管施工以及管段本身的受力带了很多潜在的危险，尽管目前也有多种清淤系统，但是从实际使用来看，存在如下问题：并不能有效全面的清理干净淤泥，而且无法解决基槽回淤问题，后期一旦淤泥回流对沉管隧道造成影响，再次清淤成本太高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种沉管隧道碎石基床清淤整平船及清淤工艺，不受水深影响、适应多种基床条件，实现了基础施工与淤泥处理一体化。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：一种沉管隧道碎石基床清淤整平船，包括：
[0005]桩腿，为四个，竖直设置于沉管段的左右两侧，各侧两个，且同侧的两个前后间隔设置，在左右侧的桩腿上端，贯通设置有一可升降承载台，在承载台上，且位于两个整平船桩腿间开设有长条支撑卡孔；
[0006]竖直穿过长条支撑卡孔，设置有一竖直向的集成式管道；集成式管道为一上下敞口的管体，其下端延伸至基坑内，且可沿长条支撑卡孔左右往复运动；其用于由下端向基坑内抛填碎石；
[0007]清淤管，为梯形框架状的管体，框架的上底宽，且上部为敞口状；其下底水平管的上侧所在侧开设有多个与内腔相连通的开孔；水平管用于左右走向设置于沉管段的基坑内，且位于碎石下；并位于两根整平船桩腿间；
[0008]斜向上的一个腰管为排污通道，其上端开口与竖直设置的一个桩腿侧管相连通；该端的桩腿侧管用于将污泥排出；
[0009]斜向上的另一个腰管为浆液进入通道，其上端开口与竖直设置的另一个桩腿侧管相连通，该段的桩腿侧管用于向腰管内注入浆液；
[0010]清淤管用于：通过开孔将基坑内的淤泥抽吸入水平管内，并通过作为排污通道的腰管排入相连接的桩腿侧管；还用于，通过开孔将浆液导入基坑内。
[0011]进一步地，位于长条支撑卡孔的前后均设置有左右向的轨道，在轨道上设置有沿其左右向往复运动的台车，台车与集成式管道的上部相连接，台车用于带动集成式管道左
右往复运动。
[0012]进一步地，该集成式管道的下端通过连接头轴向可拆卸连接有一整平头，
[0013]连接头为一柱状体，其上端与集成式管道螺纹连接，沿其中轴线开设有一竖向内部孔洞；在连接头下壁面的边沿，且绕其一周间隔设置有多个半圆环扣；
[0014]整平头为半球状，且球面向下；在整平头的上壁面的边沿，且绕其一周间隔设置有多个半圆环扣，下部的整平头上的半圆环扣与上部的连接头上的半圆环扣个数相同，且位置相对应；位置对应的上部的半圆环扣和下部的半圆环扣间通过竖直设置的伸缩式弹簧相连接；
[0015]在整平头的上壁面上设置有振动发射器，振动发射器用于向整平头提供向下运动的动力；振动发射器与伸缩式弹簧用于带动整平头上下往复运动。
[0016]进一步地，该振动发射器连接有电缆线，电缆由内部孔洞穿出，由在集成式管道的内穿过，延伸至台车。
[0017]进一步地，在清淤管的水平管，以及腰管上，沿管体走向间隔设置有多个光纤传感器，各光纤传感器均与光纤解调仪相连接，光纤传感器用于监测沉管隧道的沉降。
[0018]进一步地，在承载台上，位于排污通道侧设置有抽泥室，位于浆液进入通道侧设置有拌和站。
[0019]进一步地，在集成式管道的上端设置有GPS定位器，且GPS定位器位于整平头和集成式管道的中垂线上，用于测定集成式管道和整平头的实时位置。
[0020]进一步地，该承载台和桩腿间通过液压油缸连接，液压油缸固定安设于承载台的套筒中。
[0021]本专利技术还公开了一种沉管隧道碎石基床清淤整平船的清淤工艺，该清淤工艺如下：
[0022]步骤S1、对所需沉管段进行基槽开挖，暴露出岩石地基与人工地基，其中，人工地基覆盖于岩石地基上；
[0023]步骤S2、GPS定位器确定集成式管道和整平头在同一竖直方向；
[0024]步骤S3、两个整平船桩腿左右间隔位于基槽两侧，将整平船桩腿竖直插入下层岩石地基，液压油缸托举力作用于承载台，使承载台位于海平面上方；
[0025]步骤S4、由集成式管道上端开口填入块石体，由其下端抛入基槽中，抛入的块石体量为基槽内总土方量的一半；集成式管道左右往复运动，完成该跨度内基槽的块石体填充；
[0026]步骤S5、在基槽内，且位于块石体上方放置清淤管，且下底段左右横跨基槽左右；同时，两个腰管各连接一竖直设置的桩腿侧管，且一桩腿侧管的上端与抽泥室管路连通；一桩腿侧管的上端与拌和站管路连通；
[0027]步骤S6、由集成式管道上端开口填入碎石，由其下端抛入基槽中中的块石体上方，并将清淤管埋入基槽内；其中，碎石体量为基槽内总土方量的一半；
[0028]步骤S7、启动抽泥泵，基槽内的淤泥由开孔抽吸入水平管内，通过作为排污通道的腰管排入相连接的桩腿侧管，由桩腿侧管的上端抽入抽泥室；同时，开启压浆泵，将浆液由桩腿侧管进入作为浆液进入通道的腰管中，并进入水平管内，由开孔溢出，浆液扩散至基槽内的块石体、碎石的空隙内，碎石层上部形成一平面；
[0029]待抽泥泵抽出来的水清澈时，即关闭抽泥泵与压浆泵。
[0030]步骤S8、集成式管道与整平头配装；台车左右移动，带动集成式管道左右往复运动，利用整平头对碎石层上部的平面进行整平；
[0031]通过测平仪与声呐的校准来判断基础整平的精度以及是否达到设计高程，若不满足要求，则重新整平处理，直到满足指标要求。
[0032]进一步地，在步骤S1中还包括如下：若人工地基埋深大于5米，在基槽内施做多个纤维混凝土桩，各纤维混凝土桩竖直设置，上下分别贯穿上方人工地基和下部岩石地基；多个纤维混凝土桩沿基槽左右向成排排布，沿基槽前后向成列排布。
[0033]本专利技术的有益效果是：1.在基槽内设置清淤管，通过清淤管上的开口抽吸淤泥和将浆液扩散至碎石间，实现基础施工与淤泥处理一体化，缩减施工程序，相应的缩短工期。2.通过桩腿插入固定于岩石中，上端支撑承载台，并实现承载台的升降，在作业时，承载台位于水面上，保证了整个施工不受水深影响、适应多种基床条件。
附图说明
[0034]图1为一种沉管隧道碎石基床清淤整平船的结构示意图；
[0035]图2为清淤管的结构示意图；
[0036]图3为过滤网的结构示意图；
[0037]图4为集成式管道的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道碎石基床清淤整平船，其特征在于，包括：桩腿(27)，为四个，竖直设置于沉管段的左右两侧，各侧两个，且同侧的两个前后间隔设置，在左右侧的所述桩腿(27)上端，贯通设置有一可升降承载台(8)，在所述承载台(8)上，且位于两个整平船桩腿(27)间开设有长条支撑卡孔；竖直穿过所述长条支撑卡孔，设置有一竖直向的集成式管道(22)；所述集成式管道(22)为一上下敞口的管体，其下端延伸至基坑内，且可沿所述长条支撑卡孔左右往复运动；其用于由下端向基坑内抛填碎石；清淤管(5)，为梯形框架状的管体，框架的上底宽，且上部为敞口状；其下底水平管的上侧所在侧开设有多个与内腔相连通的开孔(53)；水平管用于左右走向设置于沉管段的基坑内，且位于碎石下；并位于两根整平船桩腿(27)间；斜向上的一个腰管为排污通道，其上端开口与竖直设置的一个桩腿侧管(28)相连通；该端的所述桩腿侧管(28)用于将污泥排出；斜向上的另一个腰管为浆液进入通道，其上端开口与竖直设置的另一个桩腿侧管(28)相连通，该段的所述桩腿侧管(28)用于向腰管内注入浆液；清淤管(5)用于：通过开孔(53)将基坑内的淤泥抽吸入水平管内，并通过作为排污通道的腰管排入相连接的桩腿侧管(28)；还用于，通过开孔(53)将浆液导入基坑内。2.如权利要求1所述的一种沉管隧道碎石基床清淤整平船，其特征在于，位于所述长条支撑卡孔的前后均设置有左右向的轨道，在所述轨道上设置有沿其左右向往复运动的台车(21)，所述台车(21)与所述集成式管道(22)的上部相连接，所述台车(21)用于带动所述集成式管道(22)左右往复运动。3.如权利要求2所述的一种沉管隧道碎石基床清淤整平船，其特征在于，所述集成式管道(22)的下端通过连接头(31)轴向可拆卸连接有一整平头(24)，所述连接头(31)为一柱状体，其上端与所述集成式管道(22)螺纹连接，沿其中轴线开设有一竖向内部孔洞(312)；在所述连接头(31)下壁面的边沿，且绕其一周间隔设置有多个半圆环扣(241)；所述整平头(24)为半球状，且球面向下；在所述整平头(24)的上壁面的边沿，且绕其一周间隔设置有多个半圆环扣(241)，下部的所述整平头(24)上的半圆环扣(241)与上部的所述连接头(31)上的半圆环扣(241)个数相同，且位置相对应；位置对应的上部的所述半圆环扣(241)和下部的半圆环扣(241)间通过竖直设置的伸缩式弹簧(32)相连接；在所述整平头(24)的上壁面上设置有振动发射器(242)，所述振动发射器(242)用于向所述整平头(24)提供向下运动的动力；所述振动发射器(242)与所述伸缩式弹簧(32)用于带动所述整平头(24)上下往复运动。4.如权利要求3所述的一种沉管隧道碎石基床清淤整平船，其特征在于，所述振动发射器(242)连接有电缆线(240)，所述电缆(240)由内部孔洞(312)穿出，由所述在集成式管道(22)的内穿过，延伸至台车。5.如权利要求4所述的一种沉管隧道碎石基床清淤整平船，其特征在于，在所述清淤管(5)的水平管，以及腰管上，沿管体走向间隔设置有多个光纤传感器(511)，各所述光纤传感器(511)均与光纤解调仪(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭东，刘玉涛，陈振锋，邓文亮，孙俊伟，文远，康旭鹏，莫奇山，
申请(专利权)人：中铁隧道集团三处有限公司，
类型：发明
国别省市：