管段的水下連接

管段的水下對接采用水下壓接法完成，該法是利用靜水壓力壓縮ＧＩＮＡ 止水帶，使其與被對接管段的端面間形成密閉隔水效果，水下對接的主要工序包括對位、拉合、壓接內(nèi)部連接、拆除端封墻等工序。為了確保沉管隧道各個管段能準(zhǔn)確連接，需要建立測量系統(tǒng)和調(diào)整裝置。測量系統(tǒng)包括引導(dǎo)管段到位和使管段正確對接兩個部分。引導(dǎo)管段到位的測量系統(tǒng)是在陸地上用掃描式全站儀自動跟蹤測量定位控制塔上的棱鏡，根據(jù)測量結(jié)果用計算機算出管段現(xiàn)在位置，顯示在屏幕上，指導(dǎo)指揮人員下一步?jīng)Q策（進(jìn)一步下沉或平面位置調(diào)整）。使管段正確對接的測量系統(tǒng)可采用超聲波探測裝置（水下三維系統(tǒng)）配合陸地上的引導(dǎo)系統(tǒng)，以及時掌握管段的 位置與狀態(tài)（管段擺動與否），以及正沉放管段與已沉放管段之間的相對位置（端面間距離、方向、縱橫斷面的傾斜等），從而安全、正確并以最短時間實現(xiàn)管段的沉放與對接，避免沉放過程中管段碰撞和ＧＩＮＡ 橡膠止水帶損傷等事故發(fā)生。超聲波探測裝置可自動測量管段端面之間的相互距離、水平和垂直偏移、管段傾斜，檢測結(jié)果通過計算機處理后顯示出圖像，作為監(jiān)控管段沉放的根據(jù)。 對接時，還需潛水員大量、多次的檢查，確認(rèn)位置正確，保證沉放安全、成功。管段壓艙水箱加減壓艙水時，管內(nèi)需要人工操作多個閥門，管段沉放開始之前管內(nèi)人員必須全部離開，拉合管段并初步止水后，人員方可再進(jìn)入管內(nèi)進(jìn)行水力壓接，這是沉管隧道施工的安全要求，但實際操作很難做到。因管段沉放接近基槽底部時，通常周圍水體容重會增加，管段負(fù)浮力會減小，這時需要施工人員進(jìn)入管內(nèi)進(jìn)行操作增加壓艙水。瑞典到丹麥的厄勒沉管隧道13號管段的事故最能說明管段沉放過程中管內(nèi)不允許有人的安全觀點，13號管段沉放離目標(biāo)還有１.３ｍ時，管尾的混凝土封門由于底部枕梁缺少箍筋引起局部破壞，導(dǎo)致大量海水在極短時間內(nèi)進(jìn)入管內(nèi)并從人孔中涌出約30ｍ，管段急劇下沉到基槽底。另外，由于同一潛水員24h內(nèi)不能復(fù)潛，完成一節(jié)管段的沉放，需要8~10位潛水員依次工作，潛水準(zhǔn)備、潛水員更換，也占用很多時間。在上海外環(huán)隧道７節(jié)管段的沉放對接施工中，曾有多次由于潛水探摸占用太多施工時間，錯過了平潮流速較小時段可以進(jìn)行管段初步對接的機會，只好等待下一個平潮，拖延了沉放作業(yè)進(jìn)度。因此，掃描式全站儀、超聲波探測裝置的應(yīng)用，可大大減小現(xiàn)場施工人員的作業(yè)強度，減少施工風(fēng)險，降低作業(yè)成本。