[发明专利]一种双管悬浮隧道管体接头装置及施工方法

说明书

本发明涉及水下隧道交通基础装备领域，尤其涉及一种双管悬浮隧道管体接头装置及方法，包括接头装置、隧道管体与逃生装置，逃生装置设置在接头装置的内部，隧道管体分别连接在接头装置的左右两端，在接头装置的外侧连接有多个锚索环，接头装置包括有水密锁紧结构段、骨架连接段与主体功能段，主体功能段包括有接头内路面与接头外壳，接头内路面设置在接头外壳的内部，水密锁紧结构段分别连接在骨架连接段的两端。本发明相较于传统悬浮隧道接头装置只能满足单一功能，提高了水下悬浮隧道内部空间的利用率，大幅降低了悬浮隧道整体线形结构系统的复杂程度，提高了隧道接头的整体性、管体与接头的连接强度，减少了隧道安全风险。

技术领域

本发明涉及水下隧道交通基础装备领域，尤其涉及一种双管悬浮隧道管体接头装置及施工方法。

背景技术

悬浮隧道是建设悬浮于水中的一种大型跨海交通构筑物，是继跨海大桥、海底隧道后又一种人类未来实现深海峡湾跨越的颠覆性交通技术。与传统的超深水大型跨海通道相比，悬浮隧道理论上可建设在任何长跨度、大水深、陡峭底床的水域，主要解决的是宽水域深水峡湾交通跨越问题，具有巨大的工程应用价值，近年来得到了国内外学术界和工程界的高度关注。这种新型交通方式是十九世纪六十年代提出的，但目前世界范围内既无建成的先例，也未形成系统完备的理论体系。最大的技术难点在于对复杂动力环境下复杂结构体系的运动响应的控制，维持系统的稳定性，以及对可能发生的隧道内部泄露、突发火灾、爆炸等风险因素的控制。目前悬浮隧道需跨越深大海峡，长度达到了几十公里甚至上百公里，淹没于水下30~50米。从施工角度考虑，隧道管体显然无法整体预制，必须采用多个接头装置进行拼接而形成整体。而在长期的高压、高盐、高湿环境下，接头装置的强度、水密性、耐久性能否满足使用要求，直接决定了整个悬浮隧道的成败，是悬浮隧道结构体系中十分关键的环节。

目前国内外水下隧道接头装置均参考沉管隧道的方式，由于特殊的外界动力环境及使用要求，悬浮隧道显然无法直接参考沉管隧道接头的设计。如申请号为202110059680.4的中国发明专利公开了一种悬浮隧道连接构件，包括圆筒和N个弧形板，圆筒和弧形板外径一致，N个弧形板连接到圆筒的一端，并沿圆筒的周向等间距布置；如申请号为202010065308.X的中国发明专利公开了一种水下斜拉式悬浮隧道的管节连接结构，管节接头为承插式结构，并在每段管节的承口的外表面和插口的内表面上各自均布对应径向开设多个埋头式接头螺栓孔。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：悬浮隧道接头装置均为相邻两个管体的“点对点”对接，相邻管体的对接长度较短，且均为单管形式，结构整体性和连接强度差，难以满足“接头刚度须不低于管体自身刚度”的设计要求，存在重大安全风险隐患。

对此，本申请特提出一种双管悬浮隧道管体接头装置及施工方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供了一种双管悬浮隧道管体接头装置及方法，包括接头装置、隧道管体与逃生装置，本发明集合了相邻管段之间的连接、锚索的安装及逃生等多重功能，相较于传统单管悬浮隧道接头装置只能满足单一功能，提高了接头结构的整体性和连接强度，提高了水下悬浮隧道内部空间的利用率，大幅降低了悬浮隧道整体线形结构系统的复杂程度，减少了隧道安全风险。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种双管悬浮隧道管体接头装置，包括接头装置、隧道管体与逃生装置，逃生装置设置在接头装置的内部，隧道管体分别连接在接头装置的左右两端，在接头装置的外侧连接有多个锚索环，所述接头装置包括有水密锁紧结构段、骨架连接段与主体功能段，主体功能段包括有接头内路面与接头外壳，接头内路面设置在接头外壳的内部，水密锁紧结构段分别连接在骨架连接段的两端，水密锁紧结构段包括有剪力环、锁紧环与连接环，剪力环套设在连接环的外部，所述隧道管体穿过剪力环与接头装置相互连接，锁紧环套设在所述隧道管体与所述接头装置的连接处，用于将隧道管体与接头装置进行锁紧连接。

进一步，所述主体功能段还包括有用于连通两个平行隧道管体的应急通道B，所述逃生装置通过平行于隧道管体长度方向的应急通道A与应急通道B相互连通。