专利名称：一种沉管法施工核电厂海域排水构筑物的制作方法
技术领域：
本实用新型属于核电厂排水设施设计技术，具体涉及一种沉管法施工核电厂海域排水构筑物。
背景技术：
采用直流冷却的滨海核电厂运行过程中向大海排放大量的温排水，随着工程技术手段的不断进步以及环境保护意识的不断提高，越来越多的火电厂和核电厂采用排水隧洞的方式将冷却水排至深海区域，排水隧洞的施工方式一般为盾构法施工，如图1所示，包括管片1、盾构机2及盾构机轨道3，管片I为预制钢筋混凝土结构，通过盾构机2的千斤顶及刀片等装置向前掘进，每掘进一个管片I的距离之后由盾构机2的拼装机完成管片的拼装，同时将掘进过程中产生的土、石、泥浆等通过皮带运输机运出，从而完成一组管片I范围内的盾构法施工。盾构法施工海域排水隧洞的缺点主要是对不同地质条件的适应能力较差、硬岩条件下需频繁更换刀具导致施工周期长、盾构机造价昂贵且采购周期长等，广泛应用与地铁施工，在电厂排水方面应用较少。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种沉管法施工核电厂海域排水构筑物，从而提高施工速度，降低施工造价，并提高对不同地质条件的适应能力。本实用新型的技术方案如下:一种沉管法施工核电厂海域排水构筑物，包括预制沉管，在预制沉管的底部铺设垫层块石，在预制沉管的两侧回填开挖料，在预制沉管的顶部设置覆盖层块石，所述的预制沉管由若干根管节顺次串联组成，每根管节包括共壁设置的两条排水隧洞。 进一步，如上所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其中，在所述的预制沉管相邻的两根管节之间设置凹凸榫槽以及橡胶止水带，在橡胶止水带两侧的管节上设置将相邻管节拉紧的拉合千斤顶。进一步，如上所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其中，在预制沉管顶部每隔一段间距设置检查孔，检查孔上设置密封盖板。进一步，如上所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其中，所述的预制沉管的排出口头部与沉管管体整体预制，排出口头部的上部设置活动盖板，侧向设置排水窗口。进一步，如上所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其中，所述的预制沉管的单根管节长度为30m，共设置76根管节。进一步，如上所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其中，所述的预制沉管的单条排水隧洞的排水量为42m3/s，断面大小为4.4mX 4.4m。进一步，如上所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其中，所述的覆盖层块石的厚度大于等于lm。与传统的盾构法施工排水隧洞相比，本实用新型的有益效果在于:[0012](I)沉管法施工核电厂海域排水隧洞造价低，其造价约为盾构法施工排水隧洞的1/2。(2)沉管法施工核电厂海域排水隧洞的施工周期短，沉管预制、浮运可与基槽开挖、沉管安放等同步进行，有利于缩短工期。(3)沉管法施工核电厂海域排水隧洞对地基条件的要求较低，施工风险可控，例如发生沉管安装不到位的情况，可通过气囊及浮吊等设置将沉管重新浮起后，重新实施安装就位。(4)排出口头部与沉管管段整体预制后安装，降低了排出口设置的难度。
图1为盾构法施工海域排水隧洞的结构示意图；图2为本实用新型提供的沉管法施工海域排水构筑物的结构示意图；图3为沉管法施工海域排水构筑物的纵剖面示意图；图4为沉管排出口头部结构示意图。图中，1.管片2.盾构机3.盾构机轨道4.预制沉管5.回填开挖料6.覆盖层块石
7.垫层块石8.排水隧洞9.海底10.橡胶止水带11.拉合千斤顶12.排出口头部13.排水窗口 14.活动盖板
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图2、图3所示，本实用新型所提供的一种沉管法施工核电厂排水构筑物，包括预制沉管4，在预制沉管4的底部铺设垫层块石7，两侧回填开挖料5，顶部设置覆盖层块石6，相邻预制沉管4之间设置橡胶止水带10，采用拉合装置(拉合千斤顶)11拉紧，构成完整的排水流道。预制沉管4由若干根管节顺次串联组成，每根管节包括共壁设置的两条排水隧洞8。单根预制沉管管节长度为30m，在干坞或船台上制作完成，两端封闭后浮运至需安放位置。预制沉管4安放前，需开挖基槽至设计标高，并铺设垫层块石7，采取工程措施严格控制泥沙回淤。预制沉管4安放前，需在沉管上安装橡胶止水带10和拉合千斤顶11。采用起重船实施预制沉管4的安装就位，安放作业分为初次下沉、靠拢下沉和着地下沉三个步骤。预制沉管4安放就位后，采用拉合装置(拉合千斤顶)11将相邻预制沉管4拉紧，橡胶止水带10压缩变形，实现管段间密封后满足不漏沙、不漏水的要求。沉管安装误差需严格控制，误差不大于20mm。每隔150m，在沉管上部设置检查孔，通过盖板密封，潜水员可以自检查孔进入沉管实施检修。预制沉管4安放完成后，两侧回填开挖料5，上部设置覆盖层块石6，覆盖层厚度根据管道抗浮计算确定，一般不宜小于lm。本实用新型中，预制沉管4采用双孔共壁设置，每根管节包括共壁设置的两条排水隧洞8，单个排水隧洞过流断面尺寸为4.4mX 4.4m，壁厚为0.5m，每节预制沉管的长度为30m，共设置76节。预制沉管I所在区域的水深为0-16m，总长2260m。单根排水隧洞的排水量约为42m3/s，核电厂投运后排水隧洞内流速为2.17m/s，可有效减少海生物附着的可能性。如图4所示，排出口头部12采用与沉管管段整体预制的方式，上部设置活动盖板13，侧向设置排水窗口 14。排出口头部需设置警示装置，以避免船舶撞击等影响。本实用新型中，由水力物理模型试验确定预制沉管4的断面尺寸，控制总的水头损失在核电厂排水要求范围之内。本实用新型更优的方案是增大每节预制沉管的长度，从而减少管段数量及接口，有利于节省投资、缩短工期，但是需采用更大型的施工船舶来实施预制沉管的浮运及安放。本实用新型提供的沉管法施工核电厂排水构筑物在核电项目上的应用证明:该施工方式能够在满足核电厂排水要求的前提下，有效地降低工程费用，控制施工风险及缩短工期，从而降低了核电厂的建设成本，提高了生产效率。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内 ，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:包括预制沉管(4)，在预制沉管(4)的底部铺设垫层块石(7)，在预制沉管(4)的两侧回填开挖料(5)，在预制沉管(4)的顶部设置覆盖层块石(6)，所述的预制沉管(4)由若干根管节顺次串联组成，每根管节包括共壁设置的两条排水隧洞(8)。
2.如权利要求1所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:在所述的预制沉管(4)相邻的两根管节之间设置凹凸榫槽以及橡胶止水带(10)，在橡胶止水带(10)两侧的管节上设置将相邻管节拉紧的拉合千斤顶(11)。
3.如权利要求1或2所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:在预制沉管(4)顶部每隔一段间距设置检查孔，检查孔上设置密封盖板。
4.如权利要求1或2所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:所述的预制沉管(4)的排出口头部(12)与沉管管体整体预制，排出口头部的上部设置活动盖板(13),侧向设置排水窗口( 14)。
5.如权利要求1或2所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:所述的预制沉管(4)的单根管节长度为30m，共设置76根管节。
6.如权利要求5所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:所述的预制沉管(4)的单条排水隧洞(8)的排水量为42m3/s，断面大小为4.4mX 4.4m。
7.如权利要求6所述的沉管法施工核电厂海域排水构筑物，其特征在于:所述的覆盖层块石(6)的厚度 大于等于lm。
专利摘要本实用新型属于核电厂排水设施设计技术，具体涉及一种沉管法施工核电厂海域排水构筑物。其结构包括预制沉管，在预制沉管的底部铺设垫层块石，在预制沉管的两侧回填开挖料，在预制沉管的顶部设置覆盖层块石，所述的预制沉管由若干根管节顺次串联组成，每根管节包括共壁设置的两条排水隧洞；预制沉管相邻的两根管节之间设置凹凸榫槽以及橡胶止水带，在橡胶止水带两侧的管节上设置将相邻管节拉紧的拉合千斤顶。本实用新型提高了施工速度，降低了施工造价，提高了排水设施对不同地质条件的适应能力。
文档编号E02D29/073GK203129183SQ20132002336
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者侯树强, 王东海, 李京, 余兵 申请人:中国核电工程有限公司