沉放浮箱吊沉法是比较新的一种管段沉放法。通常在管段上方放4只方形浮箱,用吊索直接将管段系吊,浮箱分成前后两组,每组两只浮箱用钢桁架联成整体,并用锚索将各组浮箱定位,在浮箱顶上安设起吊卷扬机和浮箱定位卷扬机。管段的定位须在其左右前后另用锚索牵拉,其定位卷扬机则设于定位塔的顶部。这一沉放法的主要特点是设备简单,适用于宽度20米以上的大、中型管段。沉管法小型管段可采用方驳杠吊法,即在管段两侧分设4艘或2艘方驳船,左右两艘之间设钢梁作杠吊管段的杠棒。这一方法在沉放时较平稳,且在浮运时可以用左右的方驳夹住管段以提高稳定性。水下连接
50年代以前,对钢壳制作的管段,曾采用水下灌筑混凝土的方法进行水下连接。对钢筋混凝土制作的矩形管段,普遍采用水力压接法。此法是在50年代末期在加拿大隧道实践中创造成功的,故也称温哥华法。它利用作用于管段后端封墙上的巨大水压力,使安装在管段前端周边上的一圈尖肋型胶垫产生压缩变形,形成一个水密性良好的止水接头(图2)。
施工中在每节管段下沉着地时,结合管段的连接,进行符合精度要求的对位,然后使用预设在管段内隔墙上的2台拉合千斤顶(或利用定位卷扬机),将刚沉放的管段拉向前一节管段,使胶垫的尖肋略为变形,起初步止水作用。完成拉合后,即可将前后两节管段封墙之间被胶垫封闭的水,经前节管段封墙下部的排水阀排出,同时利用封墙顶部的进气阀放入空气。
排水完毕后,作用在整个胶垫上更为巨大的水压力将其再次压缩,达到完全止水。完成水力压接后,便可拆除封墙(一般用钢筋混凝土筑成),使已沉放的管段连通岸上,并可开始铺设路面等内部装修工作。
基础处理
处理沉放管段基础的目的是使沟槽底面平整,而不是为了提高地基的承载力。在水下开挖的沟槽,其底面凹凸不平,如不加以整平,管段沉放后会因地基受力不均匀而导致局部破坏,或因不均匀沉陷而开裂。为了提高沟槽底面的平整性,绝大多数建成的水底隧道采用垫平的方法。早期大多采用一种在管段沉放之前铺砂石作为垫层的铺法。
它是在作业船上通过卷扬机和钢索操纵特制的刮铺机或钢犁,沿着沟槽底面两侧设置的、具有规定标高和坡度的导轨,将放下的垫料往复刮平。该法缺点较多。另一种垫平的方法为后填法。即将管段沉放在沟槽底上的临时支座上,并使管底形成一定的空间(管段底板内预设液压千斤顶,在定位时可以顶向支座,调节管段高程),随后用垫层材料充填密实。后填法中早用的是灌砂法,仅适用于底宽不大的船台型管段。
40年代初创造成功的喷砂法,适用于宽度较大的大型管段。从水面上用砂泵将砂水混合料通过伸入管段底下的喷管向管底空间喷注,使形成一厚实均匀的砂垫层,喷砂作业须设专用台架和一套喷砂与回吸用的L形钢管。喷砂开始前,可利用它清除沟槽底上回淤土或塌方土。喷砂完毕,随即松开定位千斤顶,利用管段重量将砂垫层压实。这一基础处理方法在欧洲用之较多。