[发明专利]一种水底隧道的倒U型构件及其施工法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水底隧道的倒U型构件及其施工法,属于土木工程基础施工技术领域。

背景技术

现有水底隧道施工一般有盾构法和沉管法。盾构法对地面（或海底面）的影响很小，但是盾构设备技术复杂，断面尺寸多变的区段适应能力差；沉管法是将若干个预制段分别浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道，但基槽施工土方量大，施工周期长。

发明内容

本发明提出的是一种水底隧道的倒U型构件及其施工法，其目的旨在克服现有技术存在的缺陷，其主要优点：由于倒U型构件自身带有挖掘装置，可以在工厂分段预制倒U型构件，施工简单。利用倒U型构件、挡水墙和底板组成了倒U型构件内的挖掘和施工空间，在此干地施工空间中进行清除建筑物内部的岩土，浇筑楼板或者底板，施工土方量小，施工简单。

本发明的技术解决方案 ：一种水底隧道的倒U型构件1的两侧墙的底部和两侧墙的前后端面设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，驱动装置驱动链刀，链刀沿着轨道运行，构件1两侧墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，构件1两侧墙底部的链刀和构件1一起下降。

构件1两侧墙前后端链刀运行的轨道是封闭轨道，相邻（第n节的前端与第n+1节的尾端）两封闭轨道的外侧是互相嵌入的扣。

构件1内设有垂直于长度方向的挡水墙，挡水墙的上部是施工时或结束后需拆除的临时挡水墙，挡水墙的底部和对应两侧墙的外侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，挡水墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，挡水墙和构件1一起下降。

构件1内的底部设有垂直于长度方向的承重墙，承重墙的底部和对应两侧墙的外侧设有轨道，施工时轨道上运行有链刀，链刀由链条和固定于链条上的刀具组成，链刀和传动装置、顶部机架组成了挖掘装置，传动装置由驱动装置和链轮等组成，传动装置安装在顶部机架上，顶部机架位于构件1的上方；施工时，驱动装置驱动链条，链条带动刀具沿着轨道运行，承重墙底部轨道上的链刀挖掘岩土，由底部往上运行的链刀将已挖掘的岩土输送至上方，承重墙和构件1一起下降。

本发明的优点：克服了现有技术存在的缺陷，由于倒U型构件自身带有挖掘装置，可以在工厂分段预制倒U型构件，施工简单。利用倒U型构件、挡水墙和底板组成了倒U型构件内的挖掘和施工空间，在此干地施工空间中进行清除建筑物内部的岩土，浇筑楼板或者底板，施工土方量小，施工简单。

附图说明

图1是预制构件1的截面示意图，也是清除上部岩土后的水底岩土的截面示意图；

图2是倒U型构件1安装挖掘装置2后的结构示意图，也是构件1和顶部机架5组成作业平台的结构示意图；

图3是挖掘装置2的链刀3挖掘底部岩土并一起下降到位后的结构示意图；

图4是图3的A向视图，在构件1第n节的前端施工第n+1节的构件1的结构示意图，也是由驱动装置4-1和链轮4-2组成的传动装置4的结构示意图；

图5是图4的B-B剖视图，也是链刀3在构件1底部既挖掘岩土又是岩土水平输送的结构示意图，也是构件1的底部轨道1-1的结构示意图；

图6是图4的C-C剖视图，也是由链刀3和侧面罩组成的垂直岩土输送装置的结构示意图，也是构件1的侧墙的前后端面的轨道1-2的结构示意图；

图7是链刀3的结构示意图，也是链条3-1和刀具3-2的结构示意图，也是由A十字节3-1-1和B十字节3-1-2组成的链条3-1的十字节的结构示意图；也是链条3-1实现空间弯曲的结构示意图是链刀3的结构示意图，（a）是链条3-1和刀具3-2的结构示意图，也是由A十字节3-1-1和B十字节3-1-2组成的链条3-1的十字节的结构示意图；也是链条3-1实现空间弯曲的结构示意图。（b）是链刀3由柔性带3-1B和刀具3-2B组成的结构示意图；也是柔性带3-1B和刀具3-2B的结构示意图；