【摘要】：節(jié)段式管節(jié)是一種適宜于深厚軟土地層的沉管隧道結(jié)構(gòu),通過對節(jié)段式沉管隧道的接頭構(gòu)造進行分類研究,著重探討了節(jié)段接頭構(gòu)造類型、功能及其作用機理。為保證節(jié)段式沉管隧道的接頭構(gòu)造能達到預期的密水性和可靠耐久性,提出了止水帶的安裝技術要求。
【圖文】：

２０１５年第４期劉洪洲等：沉管隧道節(jié)段接頭作用機理及構(gòu)造型式探討１沉管隧道接頭設置的目的及分類通過分析國內(nèi)外節(jié)段式沉管隧道的工程實例，可將接頭設置目的概括為以下４個方面。（１）化整為零，將整座隧道離散為數(shù)個至數(shù)十個結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)單元之間通過接頭連接起來形成預定功能的通道，如圖１所示。圖１典型節(jié)段式沉管隧道管節(jié)（２）使隧道能夠較好地承受各種作用引起的管節(jié)脹縮、升降、扭轉(zhuǎn)，更好地控制隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形。（３）為保證管節(jié)混凝土澆筑質(zhì)量，避免因大體積混凝土澆筑水化熱而產(chǎn)生早期開裂，限于現(xiàn)今混凝土管節(jié)預制技術水平，一次性完成一個節(jié)段的匹配澆筑并設置接頭止水裝置是可行的。當管節(jié)數(shù)量較多時，分段預制便于施工流程化，有利于提高工效和保證構(gòu)件預制質(zhì)量。（４）通過設置最終接頭連接已沉放的預制管節(jié)或岸上段，實現(xiàn)沉管隧道的最終貫通。通過調(diào)研分析近年來國內(nèi)外已建和在建沉管隧道實例，為便于設計與工程應用，可按功能、剛度、材料類型及作業(yè)環(huán)境將沉管隧道接頭分成以下幾類。（１）依據(jù)受力特點與賦予的功能定位，可分為管節(jié)接頭、節(jié)段接頭、最終接頭。（２）依據(jù)接頭剛度與管節(jié)本體接近程度，可分為剛性接頭、柔性接頭、準剛性接頭或假剛性接頭。（３）依據(jù)使用的材料種類，可分為鋼筋混凝土、鋼構(gòu)件、鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)等。（４）依據(jù)安裝時的作業(yè)環(huán)境，，可分為岸上現(xiàn)澆接頭、水下現(xiàn)澆接頭、水下預制接頭，如圖２所示。圖２沉管隧道接頭構(gòu)造２接頭構(gòu)造的功能沉管隧道本體是由結(jié)構(gòu)與接頭組成，通過受力分析可將接頭功能歸結(jié)為以下幾個方面。（１）承受并傳遞縱向軸力。考慮管節(jié)混凝土凝結(jié)過程中收縮徐變、溫度效應及地震

，實現(xiàn)沉管隧道的最終貫通。通過調(diào)研分析近年來國內(nèi)外已建和在建沉管隧道實例，為便于設計與工程應用，可按功能、剛度、材料類型及作業(yè)環(huán)境將沉管隧道接頭分成以下幾類。（１）依據(jù)受力特點與賦予的功能定位，可分為管節(jié)接頭、節(jié)段接頭、最終接頭。（２）依據(jù)接頭剛度與管節(jié)本體接近程度，可分為剛性接頭、柔性接頭、準剛性接頭或假剛性接頭。（３）依據(jù)使用的材料種類，可分為鋼筋混凝土、鋼構(gòu)件、鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)等。（４）依據(jù)安裝時的作業(yè)環(huán)境，可分為岸上現(xiàn)澆接頭、水下現(xiàn)澆接頭、水下預制接頭，如圖２所示。圖２沉管隧道接頭構(gòu)造２接頭構(gòu)造的功能沉管隧道本體是由結(jié)構(gòu)與接頭組成，通過受力分析可將接頭功能歸結(jié)為以下幾個方面。（１）承受并傳遞縱向軸力。考慮管節(jié)混凝土凝結(jié)過程中收縮徐變、溫度效應及地震工況下地層運動引起的縱向張拉與壓縮，作為隧道結(jié)構(gòu)的接頭需具備承受并吸收部分縱向變形的能力。在縱向合適的位置設置適當構(gòu)造的接頭，有利于改善沉管隧道的整體受力性能。（２）承受水平剪切力和垂直剪切力。當沉管隧道長度較大時，沿線穿越的縱向地層性質(zhì)不一、厚度不均、土性參數(shù)各異，加上處理后基礎剛度很難均一、兩側(cè)回填土不均以及來自水流的橫向波浪力，管節(jié)及接頭部位需承受來自水平方向的橫向剪切力和豎直方向的垂直剪切力以及地震工況下水平方向和垂直方向的動剪切力、響應滯后和阻尼。（３）承受縱向彎曲。管頂作用荷載和管底基礎剛度的差異會導致隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生縱向彎曲應力和變形，接頭要傳遞剪力和彎矩。（４）承受橫向扭轉(zhuǎn)。管節(jié)橫向范圍內(nèi)因地基與基礎剛度差異、荷載和波浪力不均會使得管節(jié)發(fā)生橫向扭轉(zhuǎn)、縱向拉壓與偏轉(zhuǎn)。（５）承受地震工況下振蕩及

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本文編號：2568067