[发明专利]一种沉管流水线预制系统和预制方法

说明书

本发明涉及沉管技术领域，具体涉及一种沉管流水线预制系统和预制方法，预制系统包括依次设置的钢筋加工区、钢筋绑扎区、桩平台和钢浮箱，钢筋加工区位于陆地，钢筋绑扎区位于陆地或桩平台，桩平台位于水陆交界处，钢浮箱设置于水域，钢浮箱用于沉管浇筑、舾装和下水，桩平台和钢浮箱对接，陆地设备通过桩平台进入和退出钢浮箱。本发明是一种水上平台和岸上平台相组合的工厂体系，将工厂的浇筑区和舾装区合并为一个浮箱平台区域作为沉管浇筑和舾装的共同区域，浇筑采用通长内模工艺提高浇筑进度，舾装封门采用封门‑钢梁一体结构和封门拉合安装工艺提高了舾装安装进度，使浇筑和舾装的工期加起来与钢筋绑扎的工期接近，两者刚好匹配形成流水生产。

技术领域

本发明涉及沉管技术领域，特别是一种沉管流水线预制系统和预制方法。

背景技术

现有的沉管预制大多采用现场干坞法，现场干坞需要开挖现场两岸的土体，对两岸建筑会造成一定影响，且预制速度慢、风险大。而现有的沉管预制工厂法，整套工厂用地面积大，现场及附近寸地难求。特别是城市过江隧道，不管是用干坞法还是工厂法，两岸无法找到预制沉管的预制场地，需要远离现场异地预制，异地运输，而异地运输受航道宽度和水深限制，需要大量疏浚，耗费大，环保影响大，同时受过桥高度限制使运输难以实施。所以目前的沉管预制工厂只适合沿海的跨海湾隧道，或不受航道水深限制，不受过桥高度限制的跨湾、跨湖、跨江隧道。对于城市内的过江隧道建设目前的干坞法和工厂法已不适应当前隧道选址的环境要求，因此需要寻求新的方法和新的装备。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种沉管流水线预制系统和预制方法，沉管隧道建设中不破坏两岸设施、少开挖、少占陆地，同时能够避免航道水浅、水运过桥多、水上桥梁低矮、超大型构件运输困难、适用船舶数量少等情况的沉管预制，且能够形成流水线作业，大大加快在现场预制沉管的速度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种沉管流水线预制系统，包括依次设置的钢筋加工区、钢筋绑扎区、桩平台和钢浮箱，所述钢筋加工区位于陆地，所述钢筋绑扎区位于陆地或所述桩平台，所述桩平台位于水陆交界处，所述钢浮箱设置于水域，所述钢浮箱用于沉管浇筑、舾装和下水，所述桩平台和所述钢浮箱对接，陆地设备通过所述桩平台进入和退出所述钢浮箱。

本发明在现场采用钢浮箱预制沉管，是将现有先进的沉管预制工艺再组合、再优化推广应用到隧道现场实施，以便减少异地运输带来的航道疏浚和过桥阻碍。本发明保留现有工厂钢筋加工工艺、钢筋绑扎工艺和钢筋笼整体移运工艺，改变现有工厂的浇筑区和舾装区布置，将浇筑区和舾装区合二为一，设置坐底的钢浮箱平台为沉管浇筑区和舾装区，浮箱平台表面与钢筋绑扎平台一样高度，通过过渡平台或栈桥连接形成一个水陆结合的沉管预制工厂。绑扎好的钢筋笼可通过钢筋笼台车整体移运到浮箱平台上，汽车、门吊、浇筑设备、模板体系等陆地设备通过桩平台可自行走到浮箱平台上工作，完成混凝土沉管浇筑、完成一次舾装，然后浇筑设备、模板体系等回到过渡区(桩平台)，钢浮箱排水起浮，并移到旁边的下潜坑灌水下潜，然后沉管卸驳安装，钢浮箱再排水起浮移回到原位，进行下个管节预制。

钢筋绑扎区可选择在陆地或岸边水陆交接的滩涂上，通过打桩搭设高桩平台作为钢筋绑扎区，其区域既不影响边坡稳定，也不影响防洪水流通过。同时在滩涂边坡至航道边线以外的水域，在其底部适当整平，做一个水下基础，钢浮箱坐落在水下基础上形成一个水上平台。水上浮箱平台与钢筋绑扎平台同高，两者之间用过渡平台或栈桥连接，形成一个水陆相连的沉管预制平台。水上钢浮箱在防洪期间可移走防洪。

钢浮箱是在隧道现场附近找不到预制场地的情况下，同时也为预制的沉管下水而设置的一个半潜式平台装置，此浮箱可以是钢板制作，也可以是钢筋混凝土制作，或者是钢筋混凝土和钢板组合制作。三种结构形式的半潜式浮箱均可实现沉管预制功能和沉管下水功能，可根据现场实际情况选择设置。