本發(fā)明屬于水下隧道，具體涉及一種結(jié)構(gòu)改進的沉管隧道管節(jié)。

背景技術(shù)：

1、前述深海隧道是指在海底或水下建造的隧道，主要用于連接兩個海域或沿海地區(qū)，提供比橋梁更為便捷和穩(wěn)定的通道。具體而言，提高交通效率，通過海洋隧道或海洋管道的方式可以快速將交通運輸工具直接運輸?shù)侥康牡?，避免陸路交通中的擁堵和交通事故；增加交通容量，海洋隧道可以通過多隧道方式顯著提高城市之間的交通容量而滿足不斷增長的交通需求；促進城市間的經(jīng)濟文化交流，海洋隧道的建設可以直接將兩個城市連接，有效促進城市之間的經(jīng)濟聯(lián)系和貿(mào)易往來，并且也有助于相互間的文化交流、旅游往來；不受氣候影響，可以全天候通行，與海上橋梁相比，海洋隧道具有不受風、雨、雪、霧之類的惡劣天氣影響，保證交通的持續(xù)不間斷性；對航運（海運）不產(chǎn)生破壞并且不影響景觀；可以免占或少占土地資源以及顯著減少拆遷，等等。

2、已有技術(shù)中，前述的沉管隧道管節(jié)主要采用以下幾種結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（如港珠澳大橋海底隧道）；鋼殼混凝土復合結(jié)構(gòu)（如深中通道）。前述兩種結(jié)構(gòu)各自存在相應的不足，如就作為第一種的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的隧道管節(jié)而言，重量大、制作及養(yǎng)護時間長，在浪高的情況下浮運與安裝難度大，容易失穩(wěn)；就作為第二種的鋼殼混凝土復合結(jié)構(gòu)的隧道管節(jié)而言，鋼殼焊接和混凝土澆筑工藝復雜，管節(jié)制作工期長，造價高，在浪高的情況下浮運與安裝難度大，容易失穩(wěn)。鑒于上述已有技術(shù)，經(jīng)本技術(shù)人多年持續(xù)關(guān)注與實際的探索以及所做的反復模擬推演試驗，形成了在很大程度上能彌補上述沉管管節(jié)欠缺的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的任務在于提供一種有助于體現(xiàn)優(yōu)異的強度與剛度，制作周期短，裝配式作業(yè)，造價低，包括浮運在內(nèi)的拖運與安裝方便，不會失穩(wěn)，安全性好，適用于海底沉管隧道，也適用于水下隧道，有助于滿足設計的靈活性并且有助于顯著減輕對制作現(xiàn)場環(huán)境的影響程度的結(jié)構(gòu)改進的沉管隧道管節(jié)。

2、本發(fā)明的任務是這樣來完成的，一種結(jié)構(gòu)改進的沉管隧道管節(jié)，包括鋼殼和設置在鋼殼的鋼殼內(nèi)壁的內(nèi)襯機構(gòu)，特征在于所述內(nèi)襯機構(gòu)包括內(nèi)襯單元、內(nèi)襯單元周向連接件和內(nèi)襯單元軸向連接件，所述內(nèi)襯單元圍繞所述鋼殼的鋼殼內(nèi)壁的圓周方向以一枚挨著一枚的狀態(tài)相互貼靠接合并且在軸向同樣以相互貼靠的狀態(tài)接合而自鋼殼的鋼殼內(nèi)壁的長度方向的一端延伸至另一端，內(nèi)襯單元周向連接件在圓周方向?qū)⒏鲀上噜彽膬?nèi)襯單元連接，內(nèi)襯單元軸向連接件在軸向?qū)⒏鲀上噜彽膬?nèi)襯單元連接。

3、在本發(fā)明的一個具體的實施例中，所述的內(nèi)襯單元的形狀呈圓弧狀，并且各兩相鄰的內(nèi)襯單元在圓周方向的一端的第一周向端面是通過所述內(nèi)襯單元周向連接件的固定連接而以相互貼靠的狀態(tài)配合的，而各兩相鄰的內(nèi)襯單元在圓周方向的另一端的第二周向端面同樣是通過所述的內(nèi)襯單元周向連接件的固定連接而以相互貼靠的狀態(tài)配合的，以及各兩相鄰內(nèi)襯單元在軸向的第一軸向側(cè)面是通過所述內(nèi)襯單元軸向連接件的固定連接而以彼此對應或相互錯位狀態(tài)貼靠配合的，而各兩相鄰內(nèi)襯單元在軸向的第二軸向側(cè)面同樣是通過所述內(nèi)襯單元軸向連接件的固定連接而以彼此對應或相互錯位狀態(tài)貼靠配合的。

4、在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，在所述內(nèi)襯單元朝向所述第一周向端面的一端并且位于內(nèi)襯單元的內(nèi)襯單元圓弧狀腔內(nèi)分別開設有一第一周向端面連接件左讓位腔和一第一周向端面連接件右讓位腔，在所述第一周向端面上并且在對應于所述第一周向端面連接件左讓位腔的位置開設有一第一周向端面左連接件孔，該第一周向端面左連接件孔與第一周向端面連接件左讓位腔相通，在位于第一周向端面左連接件孔的右側(cè)的位置開設有第一周向端面右連接件孔，該第一周向端面右連接件孔與所述第一周向端面連接件右讓位腔相對應并且相通；在所述內(nèi)襯單元朝向所述第二周向端面的一端并且同樣位于內(nèi)襯單元的內(nèi)襯單元圓弧狀腔內(nèi)分別開設有一第二周向端面連接件左讓位腔和一第二周向端面連接件右讓位腔，在所述第二周向端面上并且在對應于所述第二周向端面連接件左讓位腔的位置開設有一第二周向端面左連接件孔，該第二周向端面左連接件孔與第二周向端面連接件左讓位腔相通，在位于第二周向端面左連接件孔的右側(cè)的位置開設有第二周向端面右連接件孔，該第二周向端面右連接件孔與所述第二周向端面連接件右讓位腔相對應并且相通；在所述內(nèi)襯單元朝向所述第一軸向側(cè)面的一側(cè)的中部并且位于內(nèi)襯單元圓弧狀腔內(nèi)開設有一軸向側(cè)面連接件左讓位腔，在內(nèi)襯單元朝向所述第二軸向側(cè)面的一側(cè)的中部并且同樣位于內(nèi)襯單元圓弧狀腔內(nèi)開設有一軸向側(cè)面連接件右讓位腔，軸向側(cè)面連接件左、右讓位腔彼此左右對應，在所述第一軸向側(cè)面上并且在對應于軸向側(cè)面連接件左讓位腔的位置開設有一與軸向側(cè)面連接件左讓位腔相通的第一軸向側(cè)面連接件孔，在所述第二軸向側(cè)面上并且在對應于軸向側(cè)面連接件右讓位腔的位置開設有一與軸向側(cè)面連接件右讓位腔相通的第二軸向側(cè)面連接件孔；其中，當兩相鄰內(nèi)襯單元的軸向的第一軸向側(cè)面以及第二軸向側(cè)面彼此錯位狀態(tài)貼靠配合時，所述的第一軸向側(cè)面連接件孔與第二軸向側(cè)面連接件孔彼此形成對角關(guān)系。

5、在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，在所述第一周向端面左連接件孔以及第一周向端面右連接件孔上各插置有所述的內(nèi)襯單元周向連接件，在所述第二周向端面左連接件孔以及第二周向端面右連接件孔上同樣插置有所述的內(nèi)襯單元周向連接件；在所述第一軸向側(cè)面連接件孔以及第二軸向側(cè)面連接件孔上各插置有所述的內(nèi)襯單元軸向連接件；所述的內(nèi)襯單元周向連接件的端部分別探入所述第一周向端面連接件左、右讓位腔、第二周向端面連接件左讓位腔以及第二周向端面連接件右讓位腔；所述的內(nèi)襯單元軸向連接件的端部分別探入所述軸向側(cè)面連接件左、右讓位腔。

6、在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，自所述第一周向端面左連接件孔至所述第一周向端面連接件左讓位腔、自所述第一周向端面右連接件孔至所述第一周向端面連接件右讓位腔、自所述第二周向端面左連接件孔至所述第二周向端面連接件左讓位腔、自所述第二周向端面右連接件孔至所述第二周向端面連接件右讓位腔、自所述第一軸向側(cè)面連接件孔至所述軸向側(cè)面連接件左讓位腔以及自所述第二軸向側(cè)面連接件孔至所述軸向側(cè)面連接件右讓位腔的孔道都是圓弧狀的；所述的內(nèi)襯單元周向連接件以及所述內(nèi)襯單元軸向連接件均彎曲成與圓弧狀的孔道相適應的圓弧形。

7、在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，所述內(nèi)襯單元周向連接件在所述第一周向端面左、右連接件孔上的插置方向是與內(nèi)襯單元周向連接件在所述第二周向端面左、右連接件孔上的插置方向彼此相反的；所述內(nèi)襯單元軸向連接件在所述第一軸向側(cè)面連接件孔上的插置方向是與在所述第二軸向側(cè)面連接件孔上的插置方向彼此相反的。

8、在本發(fā)明的更而一個具體的實施例中，所述的內(nèi)襯單元周向連接件以及所述內(nèi)襯單元軸向連接件各為螺栓。

9、在本發(fā)明的進而一個具體的實施例中，在所述鋼殼的外壁上并且位于鋼殼的長度方向的底部以間隔狀態(tài)固定有鋼殼支架；在所述鋼殼的表面由電化學方式而形成陰極，并且在表面復合有三元乙丙橡膠層。

10、在本發(fā)明的又更而一個具體的實施例中，所述鋼殼為合金鋼殼或不銹鋼鋼殼。

11、在本發(fā)明的又進而一個具體的實施例中，所述內(nèi)襯單元是由鋼筋混凝土澆制構(gòu)成的。

12、本發(fā)明提供的技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：由于采用了鋼殼并且在鋼殼內(nèi)壁設置了內(nèi)襯單元，內(nèi)襯單元圍繞鋼殼內(nèi)壁的圓周方向以一枚挨著一枚的狀態(tài)相互貼靠接合并且在軸向以相互貼靠的狀態(tài)接合而自鋼殼的鋼殼內(nèi)壁的長度方向的一端延伸至另一端，因而得以保障鋼殼的優(yōu)異的強度與剛度，增強抗壓和抗彎能力；由于鋼殼本身具有對服役壽命的良好的耐久性，因而得以延長使用壽命，理想地抵抗長期荷載和疲勞損傷；由于內(nèi)襯單元可以工廠預制，在施工現(xiàn)場快速拼裝，并且包括浮運在內(nèi)的拖運與安裝便捷，不會失穩(wěn)以及安全性好，因而不僅十分方便施工，而且有益于顯著提高施工效率；由于鋼殼以及設置在鋼殼內(nèi)壁的內(nèi)襯單元的抗變形能力強，因而能夠適應復雜的地質(zhì)條件并且能發(fā)揮良好的抗震性能；由于鋼殼和內(nèi)襯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)襯單元、內(nèi)襯單元周、軸向連接件具有成本低、耐久性好、在使用中趨于免維護，因而具有經(jīng)濟性并且能體現(xiàn)期望的水密性；由于可根據(jù)水下隧道或深海沉管隧道工程需求而對鋼殼及內(nèi)襯單元作適應性選擇并調(diào)整，因而有助于滿足設計的靈活性要求并且由于鋼殼可回收利用，因而有助于顯著減輕對制作現(xiàn)場環(huán)境影響的程度。