本發明涉及市政工程技術領域，具體地說是一種利用鋼—混凝土連接井在水下干燥環境中進行管道連接的工法。

背景技術：

根據國家《水污染防治行動計劃》的要求，各地均在加大水環境治理、區域供水等方面的建設工作，部分工程涉及沉管管道過江、河、湖，但是通常存在水面寬闊，施工難度大的問題，且堤壩的安全也要保護，有些管道需要在水面以下干燥環境中進行焊接連接。因此需要一種新的工法進行施工。

目前，埋地過河管道一般采用頂管、沉管、或圍堰開挖埋管等方式。對水深較大、有通航要求的江、河、湖等，不宜采用圍堰開挖埋管。受周邊環境條件、堤壩的要求，地質條件的限制，壓力管道需在水面以下進行焊接連接；目前，水下在干燥環境中連接的方法主要采用圍堰、鋼板樁支護等方法開挖施工，此方法占用水面面積大，時間長，對環境和防洪都有影響。

技術實現要素：

為了解決上述技術缺陷，本發明設計一種利用鋼—混凝土連接井在水下干燥環境中進行管道連接的工法，以解決占用水面積大、時間長，影響環境與防洪等問題，同時也克服了因周邊環境、地質條件等的影響而造成的支護難度大，止水效果差的難題。

本發明目的之一是提供一種利用鋼—混凝土連接井在水下干燥環境中進行管道連接的工法，包括如下步驟：

S1、制作長方體雙層鋼板井筒；同時在連接井的設計位置，水下開挖放置長方體雙層鋼板井筒的連接井基坑a；

S2、將制作的長方體雙層鋼板井筒浮運至設計連接井基坑a處下沉，就位；再在長方體雙層鋼板井筒內灌注混凝土b進行封底，并向長方體雙層鋼板井筒的第二容置腔內灌注混凝土b，以形成鋼—混凝土連接井；

S3、將連接井基坑a內長方體雙層鋼板井筒外側回填至沉管c設計底標高d處，并找平，以滿足沉管施工要求；

S4、將預留的豎槽在水下進行切割并取出，進行沉管c的沉放，然后將取出的豎槽槽板下部切割為與沉管c大小相同的半圓e，再將切割后的豎槽放置于長方體雙層鋼板井筒內原位置，使得沉管c卡合于豎槽底部半圓e內，最后在豎槽內灌注混凝土b；

S5、抽干連接井內的水，再進行沉管c的焊接連接、壓管及回填。

本發明目的之二是提供一種長方體雙層鋼板井筒，包括：兩塊第一雙層鋼板、兩塊第二雙層鋼板，所述第一雙層鋼板與所述第二雙層鋼板垂直設置，每相鄰兩塊所述第一雙層鋼板之間焊接有一所述第二雙層鋼板，使得兩塊所述第一雙層鋼板、兩塊所述第二雙層鋼板共同構成一帶第一容置腔的長方體雙層鋼板井筒。

其中，所述第二雙層鋼板內設置有由鋼板組成的豎槽，用于實現沉管的沉放。

一種利用鋼—混凝土連接井在水下干燥環境中進行管道連接的工法，其優點是：利用鋼—混凝土連接井解決了水面以下管道無法在干燥環境中進行連接的問題，減少水下沉管連接占用水面積大、時間長，以及因周邊環境、地質等的影響而造成支護難度大、止水效果差的難題；

再者，上述方法中所使用的長方體雙層鋼板井筒內豎槽的結構設計，使得本方法環保、防洪、可行、有效。

附圖說明

圖1為本發明的鋼—混凝土連接井平面布置圖；

圖2為本發明的鋼—混凝土連接井剖面圖；

圖3為本發明的鋼—混凝土連接井浮運至設計位置后的剖面圖；

圖4為本發明的鋼—混凝土連接井封底、井周回填和豎槽切割后的剖面圖；

圖5為本發明的鋼—混凝土連接井沉管沉放后、豎槽槽板與鋼板井筒內外層鋼板焊接后的剖面圖；

圖6為本發明的鋼—混凝土連接井井內抽水并將兩段沉管焊接連接，進行功能性試驗合格后，井內回填卵石或碎石，井外回填土，并將連接井上部切割后的剖面圖；

其中：

1、第一雙層鋼板，11、外側鋼板，12、內側鋼板，13、支撐角鋼，14、第二容置腔，15、第二支撐柱，

2、第二雙層鋼板，3、第一容置腔，4、第一支撐柱、5、豎槽，51、鋼板，

a、連接井基坑，b、混凝土，c、沉管，d、底標高，e、半圓。

具體實施方式

一種利用鋼—混凝土連接井在水下干燥環境中進行管道連接的工法，包括如下步驟：

S1、制作長方體雙層鋼板井筒；同時在連接井的設計位置，水下開挖放置長方體雙層鋼板井筒的連接井基坑a；

優選地，步驟S1中，長方體雙層鋼板井筒的設計頂高高于設計連接井基坑a處的水位；

優選地，步驟S1中，所述長方體上層鋼板井筒內預留沉管c沉放的豎槽5，且豎槽5下部為半圓形；

優選地，步驟S1中，所述豎槽5下部及側邊用鋼板構成，使得所述豎槽5與長方體雙層鋼板井筒內其它部分隔離。

優選地，步驟S1中，通過船載長臂挖機或挖泥船開挖基坑。

S2、將制作的長方體雙層鋼板井筒浮運至設計連接井基坑a處下沉，就位；再在長方體雙層鋼板井筒內灌注混凝土b進行封底，并向長方體雙層鋼板井筒的第二容置腔14內灌注混凝土b，以形成鋼—混凝土連接井；

優選地，步驟S2中，預留的豎槽5內不灌注混凝土。

S3、將連接井基坑a內長方體雙層鋼板井筒外側回填至沉管c設計底標高d處，并找平，以滿足沉管施工要求；

S4、將預留的豎槽5在水下進行切割并取出，進行沉管c的沉放，然后將取出的豎槽5槽板下部切割為與沉管c大小相同的半圓e，再將切割后的豎槽5放置于長方體雙層鋼板井筒內原位置，使得沉管c卡合于豎槽5底部半圓e內，最后在豎槽5內灌注混凝土b；

S5、抽干連接井內的水，再進行沉管c的焊接連接、壓管及回填；

優選地，步驟S5中，用環形鋼板與環形橡膠墊封堵沉管與連接井外側連接口所形成的空隙后，再進行抽水；

優選地，步驟S5中，對連接的沉管c進行功能性試驗，合格后將連接井基坑a內、外回填，并將鋼-混凝土連接井在河床上部及滿足航道要求的河床以下部分進行水下切割、取出，滿足通航要求，恢復河底原貌。

根據圖1、圖2所示：長方體雙層鋼板井筒，包括：兩塊第一雙層鋼板1、兩塊第二雙層鋼板2，所述第一雙層鋼板1與所述第二雙層鋼板2垂直設置，每相鄰兩塊所述第一雙層鋼板1之間焊接有一所述第二雙層鋼板2，使得兩塊所述第一雙層鋼板1、兩塊所述第二雙層鋼板2共同構成一帶第一容置腔3的長方體雙層鋼板井筒。

優選地，所述容置腔3內橫向設置多根第一支撐柱4(具體根數根據需要而定)；

優選地，所述第一雙層鋼板1包括外側鋼板11、內側鋼板12、至少一根支撐角鋼13，所述外側鋼板11通過所述支撐角鋼13與所述內側鋼板12連接，使得所述外側鋼板11、內側鋼板12構成一帶第二容置腔14，用于混凝土的灌注。

進一步地，所述第一雙層鋼板1還包括至少一根第二支撐柱15，用于加強所述外側鋼板11與所述內側鋼板12的連接固定。

進一步地，所述第二雙層鋼板2與所述第一雙層鋼板1結構相同；

優選地，所述第一雙層鋼板1或所述第二雙層鋼板2內設置有由鋼板51組成的豎槽5，用于實現沉管的沉放；進一步地，所述豎槽5底部為半圓形，用于沉管的安裝。

以下就具體實施例對發明做進一步說明；

S1、

S11、在沉管管道過江、河、湖處附近灘地制作長方體雙層鋼板井筒，具體步驟為：將第一雙層鋼板1與第二雙層鋼板2焊接連接，使之圍合為一帶第一容置腔3的長方體雙層鋼板井筒；同時，在第一容置腔3內橫向設置多根第一支撐柱4(具體根數根據需要而定)，并沿長方體雙層鋼板井筒豎向設置由鋼板構成的豎槽5，且豎槽5的底部設置為半圓形；

S12、在河床底部通過船載長臂挖機或挖泥船水下開挖放置長方體雙層鋼板井筒的連接井基坑a；

S13、步驟S11設計長方體雙層鋼板井筒的頂高高于步驟S12連接井基坑a處的水位。

S2、將制作的長方體雙層鋼板井筒浮運至設計連接井的基坑a處下沉，就位(如圖3所示)；再在長方體雙層鋼板井筒內灌注混凝土b進行封底，并向長方體雙層鋼板井筒的第二容置腔14內灌注混凝土b，以形成鋼—混凝土連接井；且步驟S2中，預留的豎槽5內不灌注混凝土；

S3、將長方體雙層鋼板井筒外側回填至沉管c設計底標高d處(如圖4所示)，且采用碎石回填，并找平，以滿足沉管施工要求；

S4、將預留的豎槽5在水下進行切割并取出(如圖5所示)，進行沉管c的沉放，然后將取出的豎槽5槽板下部切割為與沉管c大小相同的半圓e，再將切割后的豎槽5放置于鋼板井筒內原位置，并與第二雙層鋼板的外側鋼板、內側鋼板分別焊接連接(此時豎槽設置于所述第二雙層鋼板)，使得沉管c卡合于所述豎槽5底部半圓e內，最后在豎槽5內灌注混凝土b；(如圖5所示)

S5、用環形鋼板與環形橡膠墊封堵沉管與連接井外側連接口所形成的空隙，抽干連接井內的水，再進行兩段沉管c的焊接連接(如圖6)；對連接的沉管c進行功能性試驗，合格后將連接井基坑a內、外回填，并將鋼-混凝土連接井在河床上部及滿足航道要求的河床以下部分進行水下切割、取出，滿足通航要求，恢復河底原貌。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。