深海里的沉管隧道 海底沉管隧道

沉管隧道(深海沉管隧道)沉管隧道通常由多段鋼筋混凝土管拼接而成 。以港珠澳大橋海底隧道為例,它首先將8個22.5米長的管片(稱為“管片”)拼接成180米長的管片(稱為“管片”),在工廠內,一個管片內的8個管片用預應力鋼筋串成一個整體 。最后,30多個管接頭在海底連接成一個整體 。
在復雜荷載作用下,有三種情況最容易引起隧道漏水,需要采取預防措施:
一是防止混凝土開裂 。
每個部分都由鋼筋混凝土制成 。任何對石頭或混凝土等脆性材料有所了解的人都知道,這些材料拉伸性能差,在應力作用下容易開裂 。民用建筑中的混凝土結構允許有裂縫 。比如裂縫一般都覆蓋在橋下,只有混凝土裂縫鋼筋才能發揮最大的作用 。

深海里的沉管隧道 海底沉管隧道

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在山區掘進時,支護和襯砌在挖孔后,支護結構和襯砌也會隨著裂縫而工作,因此隧道內漏水是不可避免的 。做山洞里的隧道,有一個共識:漏了就漏了 。有時海底隧道周圍的水壓不一定像圍巖中的隧道那樣高 。
但是,百年卓越工程港珠澳,是不允許發生的 。如果開裂漏水,那就是海水漏進來了!海水含鹽量高,如果泄漏,鋼筋腐蝕更快...這幅畫太美了...
為了防止隧道開裂,必須做好質量控制工作 。設計中要求隧道結構混凝土在各種荷載組合下的最大拉力不應超過混凝土的抗拉強度;選材上,混凝土也是專門配制的混凝土;在施工中,要嚴格控制施工質量 。
第二是防止片段打開 。
隧道的結構號和美劇正好相反 。美劇第二季第三集叫S2E3,第二管段和第三段隧道叫E2S3 。一個管接頭八段大概有這個長,八段是S1~S8:
深海里的沉管隧道 海底沉管隧道

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這款S1~S8相互之間是硬接觸的 。彎曲后,啟動網絡會打開,打開時會泄漏 。(見我另一個回答 。石拱如何承受荷載引起的彎矩?-知乎的用戶回答-知乎)解決方法是在兩段重災區貼一層橡膠,我們稱之為“止水” 。
然而,僅僅有一個止水帶是不夠的 。醫生給人包扎的時候,不是松松的包,而是緊緊的包 。要牛逼!
如下圖所示,我們用大量預應力鋼筋將這八段串在一起,然后將鋼筋拉緊,這樣相鄰的兩段就會被擠壓在一起 。兩者之間的橡膠非常緊 。
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仔細看上圖,會發現右管接頭上有一個凸起,插入左管接頭的凹槽中 。嗯,凸出部分被橡膠覆蓋,所以不要想它 。在隨后的各種拋擲中,管片之間的受力會發生變化,但止水位置的變形總能滿足要求 。
第三是防止管接頭打開 。
管片形成管接頭,管接頭組合在一起形成整個隧道 。最重要的是管接頭和管接頭(焦點對象)之間的接觸面 。在管接頭與管接頭接觸的地方,使用了一個更大的橡膠止水帶,即吉娜止水帶 。
這種橡膠比較大,壓縮后變形也很大 ??雌饋硎沁@樣的:
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娘口三三鎮樓-
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嗯,這是設計圖:
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要讓它止水,唯一的要求就是按,按再按 。
【深海里的沉管隧道 海底沉管隧道】但是我們不能用幾公里的鋼筋把整個隧道串起來!然而,工程師的智慧是無限的 。魔鬼級別有這樣的技術,可以幫助我們保持隧道的壓力 。
這項技術被稱為“液壓壓接” 。我來畫個示意圖:
對接前,新管接頭兩側有水壓;對接后,將中間的水抽出來,新的管接頭就會被牢牢壓??!
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我們不禁感嘆大自然巧妙的創業網絡 。
當然,整個隧道貫通后,最后兩個管接頭將被關閉,這不僅僅是液壓壓接 。我就不多介紹了...

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