專(zhuān)利名稱(chēng)：水中懸浮隧道消能連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接裝置，特別涉及一種水中懸浮隧道的連接裝置。
背景技術(shù)：
水中懸浮隧道，即懸浮在水面以下的隧道，又稱(chēng)阿基米德橋，是一種新的跨越水域的交 通理念，懸浮隧道利用浮力支撐隧道重量和交通載荷。對(duì)于水域跨度太大或地質(zhì)不穩(wěn)定不宜 建造橋梁和水底隧道的地區(qū)，或有環(huán)境保護(hù)要求地區(qū)，水中懸浮隧道是跨越水域連接的理想 方式。由于水中懸浮隧道這一交通概念涉及領(lǐng)域廣泛，需要解決的問(wèn)題眾多，因此，到目前 為止世界上還未建成一座實(shí)用的水中懸浮隧道。建造水中懸浮隧道需要解決許多工程力學(xué)問(wèn) 題，其中，如何有效控制隧道對(duì)環(huán)境荷載如地震、海嘯、波浪及水流等的動(dòng)力響應(yīng)是關(guān)鍵問(wèn) 題之一。水中懸浮隧道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)細(xì)比大，受環(huán)境荷載作用的動(dòng)力響應(yīng)復(fù)雜，隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)荷載 和位移難以控制，影響水中懸浮隧道的正常安全運(yùn)行。
對(duì)于水中懸浮隧道的施工， 一般是將主體隧道分段預(yù)制，再運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，下沉定位、 錨固；下一段隧道下沉定位后與前一段隧道在水下進(jìn)行對(duì)接并錨固。這一過(guò)程中，水下流態(tài) 復(fù)雜、.隧道管體巨大，如何準(zhǔn)確將兩段隧道進(jìn)行對(duì)接是一個(gè)施工控制關(guān)鍵工程技術(shù)問(wèn)題。
己有技術(shù)中，水中懸浮隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是參照沉井隧道，在隧道各管段之間沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè) 計(jì)接頭，管段之間的連接重點(diǎn)考慮是防滲防水，并沒(méi)有考慮隧道在環(huán)境荷載作用下的動(dòng)力響 應(yīng)控制。這種形式顯然不能完全滿足水中懸浮隧道在特定使用環(huán)境中的結(jié)構(gòu)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種應(yīng)用于水中懸浮隧道、在兩 管段之間實(shí)施連接、能有效減弱隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的水中懸浮隧道消能連接裝置。 本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明水中懸浮隧道消能連接裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是連接裝置為套管結(jié)構(gòu)，對(duì)稱(chēng)的兩端套管 與兩端被連接管之間為承插連接，兩端套管之間具有作為被連接管的插入止口的環(huán)形臺(tái)階； 在被連接管的前端面與所述環(huán)形臺(tái)階的對(duì)應(yīng)端面之間，設(shè)置有軸向減振件；在被連接管的外 管壁與兩端套管的內(nèi)側(cè)壁之間，設(shè)置有多道環(huán)形徑向減振膠圈；連接裝置的套管在其圓周上 分片設(shè)置，相鄰兩片之間是以套管上凸出于圓周面上的連接耳通過(guò)螺栓緊固連接。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述軸向減振件為均布在環(huán)形臺(tái)階端面上的各柱狀體，柱狀體 為中空腔，中空腔內(nèi)充液壓油。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在
1、 本發(fā)明是以其環(huán)形徑向減振膠圈實(shí)現(xiàn)徑向消能，以軸向減振件實(shí)現(xiàn)軸向消能，能有效 抑制隧道段與段之間的動(dòng)能傳遞，大大減弱隧道的動(dòng)力響應(yīng)，使隧道的安全性和使用性能得
到保障。
2、 本發(fā)明連接裝置的實(shí)施，避免了隧道施工時(shí)的水下直接對(duì)接，從而克服了水下對(duì)接這 一工程技術(shù)難題。


圖1為本發(fā)明實(shí)施連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中的A—A視圖； 圖3為圖1的B—B視圖； 圖4為圖1中C部放大示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)l套管、2被連接件、3環(huán)形臺(tái)階、4軸向減振件、5徑向減振膠圈、6連接耳、 7螺栓、8密封件、9隧道主體、IO張力腿、ll水面、12路基、13路面、14充油口。 以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖l、圖2和圖3，連接裝置為套管結(jié)構(gòu)，對(duì)稱(chēng)的兩端套管1與兩端被連接管2之間 為承插連接，兩端套管1之間具有作為被連接管2的插入止口的環(huán)形臺(tái)階3;在被連接管2 前端面與環(huán)形臺(tái)階3的對(duì)應(yīng)端面之間，設(shè)置有軸向減振件4，圖3所示，軸向減振件4為均 布在環(huán)形臺(tái)階端面上的各柱狀體，柱狀體為柔性聚合物材質(zhì)并為中空腔，中空腔內(nèi)充液壓油， 側(cè)壁設(shè)置充油口 14及充油閥以此實(shí)現(xiàn)連接裝置的軸向消能。在被連接管2的外管壁與兩端套 管l的內(nèi)側(cè)壁之間，設(shè)置有多道環(huán)形徑向減振膠圈5，以此實(shí)現(xiàn)連接裝置的徑向消能，同時(shí) 起到防滲作用，為了保證徑向減振膠圈5的準(zhǔn)確定位，在被連接件的外周設(shè)置環(huán)形凹槽，徑 向減振膠圈5嵌裝在環(huán)形凹槽中。
如圖2所示，連接裝置的套管可以為金屬構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件，套管在其圓周上分片 設(shè)置，相鄰兩片套管之間是以凸出于其圓周面上的連接耳6通過(guò)螺栓7緊固連接，并在相鄰 兩片套管之間的接觸部位設(shè)置密封件8，本實(shí)施例中的套管在整個(gè)圓周面上呈扇形等分設(shè)置 為三片，采用高強(qiáng)型螺栓7，設(shè)置防滲的密封件8，將三片分體的套管殼體緊固連接形成套管 管體。
圖1所示，具體實(shí)施中，水中懸浮隧道的隧道主體9是由張力腿10固定在水域底部，隧 道主體9位于水面11下方的一定深度處，在水中懸浮隧道內(nèi)部的路基12上鋪設(shè)有供車(chē)輛、 行人通過(guò)的路面13。
在連接裝置安裝好之后，通過(guò)充油闊注入液壓油使軸向減振件4擴(kuò)充成圓柱狀，并與被
連接件即隧道的端部相接觸，形成一定的預(yù)壓力，預(yù)壓力大小需要根據(jù)具體環(huán)境而調(diào)整，當(dāng) 有動(dòng)態(tài)載荷存在時(shí)，隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)所產(chǎn)生的動(dòng)能大部分由其端部的軸向減振件和徑向減 振膠圈吸收，從而抑制隧道段與段之間的動(dòng)能傳遞，大大減弱了隧道的動(dòng)力響應(yīng)，使隧道的 安全性和使用性能得到保障。
本發(fā)明消能連接裝置的實(shí)施使水中懸浮隧道不需要在水下直接對(duì)接，而是先將所有隧道 段在水下安裝錨固系統(tǒng)，再用本發(fā)明消能連接裝置將離散的隧道段連接成一個(gè)整體，從而克 服了水下直接對(duì)接這一工程技術(shù)難題。
權(quán)利要求
1、水中懸浮隧道消能連接裝置，其特征是所述連接裝置為套管結(jié)構(gòu)，對(duì)稱(chēng)的兩端套管(1)與兩端被連接管(2)之間為承插連接，兩端套管(1)之間具有作為被連接管(2)的插入止口的環(huán)形臺(tái)階(3)；在所述被連接管(2)的前端面與所述環(huán)形臺(tái)階(3)的對(duì)應(yīng)端面之間，設(shè)置有軸向減振件(4)；在所述被連接管(2)的外管壁與兩端套管(1)的內(nèi)側(cè)壁之間，設(shè)置有多道環(huán)形徑向減振膠圈(5)；所述連接裝置的套管在其圓周上分片設(shè)置，相鄰兩片之間是以套管上凸出于圓周面上的連接耳(6)通過(guò)螺栓(7)緊固連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中懸浮隧道消能連接裝置，其特征是所述軸向減振件(4) 為均布在環(huán)形臺(tái)階端面上的各柱狀體，柱狀體為中空腔，中空腔內(nèi)充液壓油。
全文摘要
水中懸浮隧道消能連接裝置，其特征是連接裝置為套管結(jié)構(gòu)，對(duì)稱(chēng)的兩端套管與兩端被連接管之間為承插連接，兩端套管之間具有作為被連接管的插入止口的環(huán)形臺(tái)階；在被連接管的前端面與環(huán)形臺(tái)階的對(duì)應(yīng)端面之間，設(shè)置有軸向減振件；在被連接管的外管壁與兩端套管的內(nèi)側(cè)壁之間，設(shè)置有多道環(huán)形徑向減振膠圈；連接裝置的套管在其圓周上分片設(shè)置，相鄰兩片之間是以套管上凸出于圓周面上的連接耳通過(guò)螺栓緊固連接。本發(fā)明是能有效抑制隧道段與段之間的動(dòng)能傳遞，減弱隧道的動(dòng)力響應(yīng)，使隧道的安全性和使用性能得到保障。
文檔編號(hào)E02D29/067GK101392537SQ20081019549
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者汪忠明, 鋼 董, 董滿生 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)