CN114960755A - 一种水下岩石地基上掩蔽式隧道及其建造方法 - Google Patents

Abstract

一种水下岩石地基上掩蔽式隧道及其建造方法，所述隧道包括：两竖井，分设于隧道待穿越水域中两岸的岸侧，竖井一侧壁上加工与预制隧道管节匹配的门洞，门洞内缘的上下或左右中央设缺口；两竖井之间的待穿越水域的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床；两排围护桩，平行布置，跨设于待穿越水域中，并打入人工基床中；两排围护桩间距大于隧道直径，围护桩长度大于待穿越水域中的隧道长度，围护桩顶端高出人工基床表面；两根导引缆索，分别穿过设置于两竖井一侧壁门洞缺口张拉水平并锚定于两竖井；隧道，由若干段预制隧道管节串联构成；预制隧道管节外缘上下或左右分设一连接环，连接环穿设于导引缆索上；两排围护桩之间及隧道上填充凝固混合料。

Description

一种水下岩石地基上掩蔽式隧道及其建造方法

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，尤其涉及一种水下岩石地基上掩蔽式隧道及其建造方法。

背景技术

现有在没有地下水的土层或岩层中建设隧道的方法有明挖法、暗挖法等，有地下水的土层中隧道的建设方法有盾构法、顶管法等，水中隧道建设方法有沉管法及钢导引缆索定位顶管法。

如中国专利申请号201910481081.4公开的“一种利用钢导引缆索定位的水下反拱形悬浮隧道及建造方法”和中国专利申请号201910481071.0公开的“一种利用钢导引缆索定位的水下反拱形悬浮双隧道及建造方法”，其采用在水中设置导向导引缆索和水中顶进隧道管节。

现有沉管隧道技术涉及在沉设隧道管节前水下开挖基槽和沉设隧道管节后采用常规土体回填基槽，并有少数涉及沉设隧道管节后采用常规土体覆盖隧道管节。但沉管隧道技术回填和覆盖的土体强度较低，覆盖的土体强度较低且不能厚重，因此对来自隧道两侧和上方的意外荷载作用保护很弱。隧道管节之间是在水下连接，技术难度高且成本更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下岩石地基上掩蔽式隧道及其建造方法，用于江河湖海中水下隧道快速经济建造，并为隧道设置可靠的掩蔽保护措施。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种水下岩石地基上掩蔽式隧道，其包括：

两竖井，分别设置于隧道待穿越水域中两岸的岸侧，且竖井与待穿越水域的岸边之间保留大于30m长的弱透水土体或不透水土体，竖井的底部高于水底岩石基床；两竖井上供预制隧道管节穿过的一侧壁加工与预制隧道管节匹配的门洞，门洞内缘的上下或左右中央设缺口；两竖井之间的待穿越水域的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床，人工基床的宽度为5～80m，高度为5～50m，其长度不大于两竖井之间的待穿越水域长度；

两排围护桩，平行布置，跨设于待穿越水域中，并打入人工基床中，围护桩两端对应竖井岸侧；两排围护桩间距大于隧道直径，两排围护桩长度大于待穿越水域中的隧道长度，围护桩顶端高出人工基床表面5～20m；

两根导引缆索，分别穿过设置于所述两竖井一侧壁门洞的上下或左右中央的缺口张拉水平，导引缆索两端分别锚定于所述两竖井；

隧道，由若干段预制隧道管节串联构成；每段预制隧道管节的横截面外缘上下或左右分别设置连接环；每段预制隧道管节的上下或左右设置的连接环穿设于所述两根导引缆索上；两排围护桩之间及隧道上填充凝固混合料。

优选的，所述人工基床由袋装碎石铺设而成，每袋碎石重20～100kg，碎石粒径20～100mm。

优选的，所述围护桩为带锁扣的钢板桩并相互咬合连接而成的连锁桩，或者由若干带锁扣的混凝土管桩与匹配的型钢相互连接而成的连锁桩。

优选的，所述凝固混合料包括：砂和/或砾石，其占体积比大于60％；无机凝结材料，其占体积比小于40％；其中，砂的粒径为0.3～15mm。

优选的，所述无机凝结材料包括高炉水渣或钢渣，高炉水渣的粒径为0.3～5mm，钢渣的粒径为3～15mm。

本发明所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其包括如下步骤：

1)制作两竖井，分别作为驱动井、接收井，驱动井、接收井上供预制隧道管节穿过的一侧壁加工与预制隧道管节匹配的门洞，门洞的上下或左右中央设缺口，并对上述门洞、缺口做临时性封闭结构；

2)将驱动井、接收井分别设置于隧道待穿越水域中两岸的岸侧，且竖井与待穿越水域的岸边之间保留大于30m长的弱透水土体或不透水土体，竖井的底部高于水底岩石基床；两竖井之间的待穿越水域的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床，人工基床的宽度为5～80m，高度为5～50m，其长度不大于两竖井之间的待穿越水域长度；

3)沿待制作隧道轴向在人工基床中沉入两排相互平行的围护桩；清除双排围护桩之间覆土层，整理出表面平整的隧道基床；双排围护桩桩顶高出隧道基床表面5～20m；

4)打开驱动井、接收井门洞上的缺口，分别将各两根带接头的导引缆索穿设于驱动井、接收井门洞上的缺口，并定向钻进穿越两侧岸边土层至待穿越水域中间，将驱动井、接收井上的各两根导引缆索连接为一体；张拉两根导引缆索，使两导引缆索平行设置于所述驱动井、接收井门洞的上下或左右；

5)将第一段预制隧道管节送入驱动井内，预制隧道管节为钢管或钢管混凝土管，其横截面上下或左右呈180度安装连接环的一半环体；将第一段预制隧道管节送至门洞处，将连接环的另外一半环体挂设于导引缆索后与预制隧道管节上的连接环的一半环体连接形成一圆环；通过顶进装置顶推第一段预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，并预留第一段预制隧道管节部分位于驱动井内；第一段预制隧道管节前端设封闭端板；

6)将第二段预制隧道管节送入驱动井内，将连接环的另外一半环体挂设于导引缆索后与第二预制隧道管节上的连接环的一半环体连接形成一圆环；第二段预制隧道管节前端与第一段预制隧道管节连接为一体，通过顶进装置顶推第二段预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，并预留第二段预制隧道管节部分位于驱动井内；

7)重复步骤5)将N段预制隧道管节依次送入驱动井，连接前一段预制隧道管节后顶推穿过门洞，直至第一段预制隧道管节到达接收井，并穿过接收井门洞；所有贯通连接的预制隧道管节都已沉入的两排围护桩之间，预制隧道管节顶面低于两排围护桩顶部；拆除第一段预制隧道管节的头部封闭端板，并与接收井连接；

8)在两排围护桩和隧道之间吹填凝固混合料，凝固混合料顶面标高对应双排连锁桩的桩顶，且高于隧道顶面，待凝固混合料凝固后即建造成水下岩石地基上掩蔽式隧道。

优选的，所述驱动井、接收井的底部高于所述人工基床表面。

优选的，所述混凝土管桩的直径或最大边长≥800mm，钢桩截面的最大边长≥800mm。

优选的，两排围护桩水平间距距离为2～20m，围护桩顶端标高一致且高出隧道基床表面5～20m。

优选的，控制水域中导引缆索的最大侧向偏差小于2倍导引缆索直径，岸边土层区域导引缆索的最大侧向偏差小于0.5倍导引缆索直径。

优选的，所述导引缆索直径为100～1000mm。

优选的，所述导引缆索为化纤内芯与外侧缠绕钢缆绳组成的复合缆绳，其平均质量密度与水的质量密度相差不超过±5％。

优选的，对已经贯通的预制隧道管节内设置配重，以维持浮力小于重力，待凝固混合料凝固后即建造成水下岩石地基上掩蔽式隧道，然后逐步拆除隧道内设置配重，构筑隧道内设施、并维持浮力小于重力。

优选的，所述凝固混合料的粒径为0.3～15mm；其中，砂和/或砾石的粒径为0.3～15mm，所占体积比大于60％；无机凝结材料高炉水渣的粒径为0.3～5mm，钢渣的粒径为3～15mm，其占体积比小于40％。

优选的，步骤5)中，通过顶进装置顶推预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，同时向预制隧道管节外一倍隧道半径范围内的岸边土层以2-5倍静水压力值注入膨胀密封材料。

优选的，所述膨胀密封材料包括聚氨酯泡沫材料。

本发明的有益效果：

相较中国专利申请号201910481081.4公开的“一种利用钢导引缆索定位的水下反拱形悬浮隧道及建造方法”和中国专利申请号201910481071.0公开的“一种利用钢导引缆索定位的水下反拱形悬浮双隧道及建造方法”，本发明采用同时在软土地层和水中设置导向导引缆索的定向顶进和连接技术，可以实施软土地层和水中隧道准确定位；采用同时在软土地层和水中顶进隧道管节的防水渗漏技术，可以实施水面下岸侧沉井内无水作业；采用两侧连锁排桩和在两侧连锁排桩与隧道之间吹填具有一定后期强度凝固混合料，对隧道可以提供掩蔽保护以抵抗外界的力学荷载和作用，另外控制凝固混合料具有一定弱碱性料对掩蔽的隧道钢材有防腐蚀保护作用。

现有沉管隧道技术不涉及两侧连锁排桩保护，回填和覆盖的土体强度较低，覆盖的土体强度较低且不能厚重，因此对来自隧道两侧和上方的意外荷载作用保护很弱。本发明采用两侧连锁排桩与隧道之间吹填凝固混合料以及控制具有一定强度凝固混合料对隧道的掩蔽保护技术；此外凝固混合料采用高炉水渣、钢渣等无机粘结料呈弱碱性，对掩蔽的隧道钢材有防腐蚀保护作用。

现有顶管隧道技术仅在软土地层顶进隧道管节。本发明采用同时在软土地层和水中设置导向导引缆索的定向顶进和连接技术，可以实施软土地层和水中顶进隧道管节作业。

附图说明

图1为本发明实施例的剖面图；

图2为本发明实施例中围护桩施工的示意图；

图3为本发明实施例中围护桩与人工基床的示意图；

图4为本发明实施例中竖井的剖面图；

图5为图4的A部放大示意图；

图6为本发明实施例中竖井门洞临时封闭的示意图；

图7为本发明实施例中人工基床上围护桩、导引缆索及隧道配合的示意图；

图8为本发明实施例中人工基床上围护桩、导引缆索、隧道及填充凝固混合料的示意图。

具体实施方式

参见图1～图8，本发明所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道，其包括：

两竖井1，分别设置于隧道待穿越水域100中两岸的岸侧，且竖井1与待穿越水域100的岸边之间保留大于30m长的弱透水土体或不透水土体200，竖井1的底部高于水底岩石基床；两竖井1上供预制隧道管节51穿过的一侧壁加工与预制隧道管节51匹配的门洞101(以竖井1为例，下同)，门洞101内缘的上下或左右中央设缺口102；两竖井1之间的待穿越水域100的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床2，人工基床2的宽度为5～80m，高度为5～50m，其长度不大于两竖井1之间的待穿越水域100长度；

两排围护桩3，平行布置，跨设于待穿越水域100中，并打入人工基床2中，围护桩3两端对应竖井1岸侧；两排围护桩3间距大于隧道直径，两排围护桩3长度大于待穿越水域100中的隧道长度，围护桩3顶端高出人工基床2表面5m～20m；

两根导引缆索4，分别穿过设置于所述两竖井1一侧壁门洞101的上下或左右中央的缺口102张拉水平，导引缆索4两端分别锚定于所述两竖井1；

隧道5，由若干段预制隧道管节51串联构成；每段预制隧道管节51的横截面外缘上下或左右分别设置连接环6；每段预制隧道管节51的上下或左右设置的连接环6穿设于所述两根导引缆索4上；两排围护桩3之间及隧道5上填充凝固混合料7。

优选的，所述人工基床2由袋装碎石铺设而成，每袋碎石重20～100kg，碎石粒径20～100mm。

优选的，所述围护桩为带锁扣的钢板桩并相互咬合连接而成的连锁桩，或者由若干带锁扣的混凝土管桩与匹配的型钢相互连接而成的连锁桩。

优选的，所述凝固混合料包括：砂和/或砾石，其占体积比大于60％；无机凝结材料，其占体积比小于40％；其中，砂和/或砾石砂的粒径为0.3～15mm。

优选的，所述无机凝结材料包括高炉水渣或钢渣，高炉水渣的粒径为0.3～5mm，钢渣的粒径为3～15mm。

本发明所述水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其包括如下步骤：

1)制作两竖井1，分别作为驱动井、接收井，驱动井、接收井上供预制隧道管节穿过的一侧壁加工与预制隧道管节匹配的门洞，门洞的上下或左右中央设缺口，并对上述门洞、缺口做临时性封闭结构；

2)将驱动井、接收井分别设置于隧道待穿越水域100中两岸的岸侧，且竖井与待穿越水域100的岸边之间保留大于30m长的弱透水土体或不透水土体200，竖井的底部高于水底岩石基床；两竖井之间的待穿越水域的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床2，人工基床2的宽度为5～80m，高度为5～50m，其长度不大于两竖井1之间的待穿越水域100长度；

3)沿待制作隧道轴向在人工基床中通过打桩平台300沉入两排相互平行的围护桩3，参见图2；清除双排围护桩3之间覆土层，整理出表面平

整的隧道基床；双排围护桩3桩顶高出隧道基床表面5～20m；参见图3；4)打开驱动井、接收井门洞上的缺口，分别将各两根带接头的导引缆索4穿设于驱动井、接收井门洞上的缺口，并定向钻进穿越两侧岸边土层至待穿越水域100中间，将驱动井、接收井上的各两根导引缆索4连接为一体；张拉两根导引缆4索，使两导引缆索4平行设置于所述驱动井、接收井门洞的上下或左右，导引缆索4两端分别锚定于所述两竖井1；

5)将第一段预制隧道管节送入驱动井内，预制隧道管节为钢管或钢管混凝土管，其横截面上下或左右呈180度安装连接环6的一半环体；将第一段预制隧道管节送至门洞处，将连接环6的另外一半环体挂设于导引缆索后与预制隧道管节上的连接环的一半环体连接形成一圆环；通过顶进装置顶推第一段预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，并预留第一段预制隧道管节部分位于驱动井内；第一段预制隧道管节前端设封闭端板；

6)将第二段预制隧道管节送入驱动井内，将连接环的另外一半环体挂设于导引缆索后与第二预制隧道管节上的连接环的一半环体连接形成一圆环；第二段预制隧道管节前端与第一段预制隧道管节连接为一体，通过顶进装置顶推第二段预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，并预留第二段预制隧道管节部分位于驱动井内；

7)重复步骤5)将N段预制隧道管节依次送入驱动井，连接前一段预制隧道管节后顶推穿过门洞，直至第一段预制隧道管节到达接收井，并穿过接收井门洞；所有贯通连接的预制隧道管节都已沉入的两排围护桩之间，预制隧道管节顶面低于两排围护桩顶部；拆除第一段预制隧道管节的头部封闭端板，并与接收井连接；

8)在两排围护桩3和隧道5之间吹填凝固混合料7，凝固混合料7顶面标高对应双排连锁桩3的桩顶，且高于隧道5顶面，待凝固混合料凝固后即建造成水下岩石地基上掩蔽式隧道。

优选的，所述混凝土管桩的直径或最大边长≥800mm，钢桩截面的最大边长≥800mm。

优选的，两排围护桩水平间距距离为2～20m，围护桩顶端标高一致且高出隧道基床表面5m～20m。

优选的，所述导引缆索直径为100～1000mm；

优选的，所述导引缆索为化纤内芯与外侧缠绕钢缆绳组成的复合缆绳，其平均质量密度与水的质量密度相差不超过±5％。

优选的，对已经贯通的预制隧道管节内设置配重，以维持浮力小于重力，待凝固混合料凝固后即建造成水下岩石地基上掩蔽式隧道，然后逐步拆除隧道内设置配重，构筑隧道内设施、并维持浮力小于重力。

优选的，所述凝固混合料的粒径为0.3～15mm；其中，砂和/或砾石的粒径为0.3～15mm，所占体积比大于60％；无机凝结材料高炉水渣的粒径为0.3～5mm，钢渣的粒径为3～15mm，其占体积比小于40％。

优选的，控制水域中导引缆索最大侧向偏差小于2倍导引缆索直径，岸边土层区域导引缆索最大侧向偏差小于0.5倍导引缆索直径。

优选的，步骤5)中，通过顶进装置顶推预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，同时向预制隧道管节外一倍隧道半径范围内的岸边土层以2-5倍静水压力值注入膨胀密封材料，防止向驱动井渗水。

优选的，所述膨胀密封材料包括聚氨酯泡沫材料。

实施例

一种水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，包括如下步骤：

1)在待穿越水域的水下岩石地基上用袋装碎石铺设一段人工基床；每袋碎石重20～100kg，碎石粒径20～100mm；人工基床底部宽度31m

且顶部宽度23m，高度7m，长度290m；

2)从待穿越水域驱动井岸侧到接收井岸侧，利用四塔爬行式打桩平台在人工基床中沉入两列相互平行的，由带锁扣的混凝土管桩或型钢截面的钢桩相互咬合所构成的连锁桩墙；混凝土管桩的长度40m，钢桩的长度40m，混凝土管桩的截面直径1200mm，钢桩的H型钢截面的腹板长度2000mm，翼缘板长度200mm；混凝土管桩自下而上由两段截面尺寸相同的带锁扣的混凝土管桩纵向连接组成，两者连接处只能传递压力而不能传递拉力，混凝土管桩的顶部高出人工基床表面13m，混凝土管桩长度等于20m；利用打桩平台靠近接收井岸侧的双塔及分别挂在其上的打桩锤将混凝土管桩或钢桩相互咬合初打沉入人工基床中，桩顶高度高于水面；然后利用打桩平台靠近驱动井岸侧的双塔及分别挂在其上的拔桩装置将混凝土管桩拔出；或将钢桩在混凝土管桩顶部标高处割断，留下其下段钢桩，并将其上段钢桩拔出；打桩平台下的两侧各设置四只共八只爬行足；

打桩时八只爬行足临时固定于经过初打的混凝土管桩或钢桩上方，打桩间隔时八只爬行足在经过初打的混凝土管桩或钢桩上做远离驱动井岸侧的运动；混凝土管桩或钢桩组成的两列连锁桩中轴线水平距离等于16m；混凝土管桩或钢桩顶端标高一致，都在平均水位下15m，且高出人工基床表面13m；

3)在待穿越水域两岸分别设置俯视图都为矩形的驱动井和接收井；两者相距最近的井壁称为内侧壁，相距最远的井壁称为外侧壁，两者内侧壁静距离399m，与待穿越水域之间都保留49.5m长的不透水黏土体；

4)驱动井高32.4m、长25.5m、宽16m；左右侧壁、内侧壁以及底板为厚0.5m的钢筋混凝土结构，外侧壁为厚1.0m的钢筋混凝土结构；底板标高在平均水位下28.4m，内侧壁中央自底板表面之上5.95m高处为圆心开设半径5.05m的圆形门洞101；圆形门洞101正下方开设缺口102，缺口下半部分为直径0.52m的半圆形，上半部分为宽0.52m、高0.21m的矩形，缺口与门洞连通；圆形门洞101正上方开设另一个缺口102，缺口上半部分为直径0.52m的半圆形，下半部分为宽0.52m、高0.21m的矩形，上下两个缺口102与门洞101连通；缺口102以及门洞101临时封闭；

打开驱动井的门洞缺口，并穿过缺口和不透水黏土体，分别向接收井方向顶出带接头的缆索；

打开接收井上的门洞缺口，并穿过缺口和不透水黏土体，分别分别向驱动井方向顶出带接头的缆索；

在水域中连接两根缆索上的接头，将两根缆索连接成为一根缆索；缆索的直径都是0.4m，其为化纤内芯与外侧缠绕钢缆绳组成的复合缆绳，平均质量密度约等于水的质量密度；

张拉缆索，其一端穿过驱动井内侧壁缺口，并固定于其外侧壁；另一端穿过接收井内侧壁缺口，并固定于其外侧壁；张拉缆索一端穿过驱动井内侧壁缺口，并固定于其外侧壁；另一端穿过接收井内侧壁缺口，并固定于其外侧壁；

5)预制隧道管节为钢管或钢管混凝土管，每段预制隧道管节中轴线为直线，横截面为圆形，侧视面为矩形；预制隧道管节横截面外直径10m，每段预制隧道管节中轴线段长度20m；

6)在锚锭兼驱动井处设置连接环，其内部可供缆索穿过，且外部可穿过缺口；设置连接环，其内部可供缆索穿过，且外部可穿过缺口；每个连接环可事先将一个完整圆环分为两段，待分别被安装穿过缆索后再连接成完整圆环；

7)将第1段预制隧道管节放置在驱动井中，将连接环固定连接于预制隧道管节的正下侧，将连接环固定连接于预制隧道管节的正上侧；在第1段预制隧道管节靠近接收井方向一端设置头部封闭端板，然后利用驱动井中的隧道顶进装置顶推预制隧道管节穿过门洞并向接收井方向移动，连接环依此穿过缺口，连接环依此穿过缺口，预制隧道管节内设置配重以维持浮力略小于重力；

8)在驱动井处设置连接环穿过缆索，设置连接环穿过缆索；每个连接环事先将一个完整圆环分为两段，待分别被安装穿过缆索索后再连接成完整圆环；

9)将第2段预制隧道管节放置在驱动井中，将连接环固定连接于预制

隧道管节的正下侧，将连接环固定连接于预制隧道管节的正上侧；10)采用螺栓连接或焊接方法，将第2段预制隧道管节与在接收井方向相邻的预制隧道管节对接贯通，然后利用驱动井中的顶进装置顶推预制隧道管节向接收井方向移动，连接环依此穿过缺口，连接环依此穿过缺口，同时向已经对部分接贯通的隧道内设置配重以维持浮力略小于重力；

11)重复上述步骤9)～步骤11)，将第20段预制隧道管节安装完毕，并将所有贯通连接的管节顶进到预定位置，其中预制隧道管节的头部封闭端板到达接收井，并穿过门洞；所有贯通连接的预制隧道管节都在已经沉入的两排连锁桩之间，其高度低于两排连锁桩顶部高度；

12)拆除预制隧道管节的头部封闭端板，并与接收井连接；拆除驱动井的顶进装置，并将预制隧道管节靠近驱动井方向一端与驱动井连接；这样，将贯通连接的隧道在两端与驱动井和接收井连接成两个相互平行的贯通整体；

13)在两排由带锁扣的混凝土管桩或型钢截面的钢桩相互咬合所构成的连锁桩和隧道之间吹填砂和砾石与高炉水渣、磨碎钢渣等胶凝颗粒组成的混合料，混合料粒径0.3～15mm，其中高炉水渣、磨碎钢渣等胶凝颗粒所占体积比小于40％；混合料顶面标高低于双排连锁桩的桩顶，且高于隧道顶面；待混合料凝固后即建造成水下软土地基中掩蔽式隧道，然后逐步拆除隧道内设置配重，构筑隧道内设施、并维持浮力略小于重力。

Claims (15)

1.一种水下岩石地基上掩蔽式隧道，其特征在于，包括：

两竖井，分别设置于隧道待穿越水域中两岸的岸侧，且竖井与待穿越水域的岸边之间保留大于30m长的弱透水土体或不透水土体，竖井的底部高于水底岩石基床；两竖井上供预制隧道管节穿过的一侧壁加工与预制隧道管节匹配的门洞，门洞内缘的上下或左右中央设缺口；两竖井之间的待穿越水域的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床，人工基床的宽度为5～80m，高度为5～50m，其长度不大于两竖井之间的待穿越水域长度；

两排围护桩，平行布置，跨设于待穿越水域中，并打入人工基床中，围护桩两端对应竖井岸侧；两排围护桩间距大于隧道直径，两排围护桩长度大于待穿越水域中的隧道长度，围护桩顶端高出人工基床表面5～20m；

两根导引缆索，分别穿过设置于所述两竖井一侧壁门洞的上下或左右中央的缺口张拉水平，导引缆索两端分别锚定于所述两竖井；

隧道，由若干段预制隧道管节串联构成；每段预制隧道管节的横截面外缘上下或左右分别设置连接环；每段预制隧道管节的上下或左右设置的连接环穿设于所述两根导引缆索上；两排围护桩之间及隧道上填充凝固混合料。

2.如权利要求1所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道，其特征在于，所述人工基床由袋装碎石铺设而成，每袋碎石重20～100kg，碎石粒径20～100mm。

3.如权利要求1所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道，其特征在于，所述围护桩为带锁扣的钢板桩并相互咬合连接而成的连锁桩，或者由若干带锁扣的混凝土管桩与匹配的型钢相互连接而成的连锁桩。

4.如权利要求1所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道，其特征在于：所述凝固混合料包括：砂和/或砾石，其占体积比大于60％；无机凝结材料，其占体积比小于40％；其中，砂和/或砾石的粒径为0.3～15mm。

5.如权利要求3所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道，其特征在于：所述无机凝结材料包括高炉水渣或钢渣，高炉水渣的粒径为0.3～5mm，钢渣的粒径为3～15mm。

6.如权利要求1～5中任何一项所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：包括如下步骤：

1)制作两竖井，分别作为驱动井、接收井，驱动井、接收井上供预制隧道管节穿过的一侧壁加工与预制隧道管节匹配的门洞，门洞的上下或左右中央设缺口，并对上述门洞、缺口做临时性封闭结构；

2)将驱动井、接收井分别设置于隧道待穿越水域中两岸的岸侧，且竖井与待穿越水域的岸边之间保留大于30m长的弱透水土体或不透水土体，竖井的底部高于水底岩石基床；两竖井之间的待穿越水域的水底岩石基床上由碎石铺设一段人工基床，人工基床的宽度为5～80m，高度为5～50m，其长度不大于两竖井之间的待穿越水域长度；

3)沿待制作隧道轴向在人工基床中沉入两排相互平行的围护桩；清除双排围护桩之间覆土层，整理出表面平整的隧道基床；双排围护桩桩顶高出隧道基床表面5～20m；

4)打开驱动井、接收井门洞上的缺口，分别将各两根带接头的导引缆索穿设于驱动井、接收井门洞上的缺口，并定向钻进穿越两侧岸边土层至待穿越水域中间，将驱动井、接收井上的各两根导引缆索连接为一体；张拉两根导引缆索，使两导引缆索平行设置于所述驱动井、接收井门洞的上下或左右，导引缆索两端分别锚定于所述两竖井；

5)将第一段预制隧道管节送入驱动井内，预制隧道管节为钢管或钢管混凝土管，其横截面上下或左右呈180度安装连接环的一半环体；将第一段预制隧道管节送至门洞处，将连接环的另外一半环体挂设于导引缆索后与预制隧道管节上的连接环的一半环体连接形成一圆环；通过顶进装置顶推第一段预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，并预留第一段预制隧道管节部分位于驱动井内；第一段预制隧道管节前端设封闭端板；

6)将第二段预制隧道管节送入驱动井内，将连接环的另外一半环体挂设于导引缆索后与第二预制隧道管节上的连接环的一半环体连接形成一圆环；第二段预制隧道管节前端与第一段预制隧道管节连接为一体，通过顶进装置顶推第二段预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，并预留第二段预制隧道管节部分位于驱动井内；

7)重复步骤5)将N段预制隧道管节依次送入驱动井，连接前一段预制隧道管节后顶推穿过门洞，直至第一段预制隧道管节到达接收井，并穿过接收井门洞；所有贯通连接的预制隧道管节都已沉入的两排围护桩之间，预制隧道管节顶面低于两排围护桩顶部；拆除第一段预制隧道管节的头部封闭端板，并与接收井连接；

8)在两排围护桩和隧道之间吹填凝固混合料，凝固混合料顶面标高对应双排连锁桩的桩顶，且高于隧道顶面，待凝固混合料凝固后即建造成水下岩石地基上掩蔽式隧道。

7.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：所述驱动井、接收井的底部高于所述人工基床表面。

8.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：所述混凝土管桩的直径或最大边长≥800mm，钢桩截面的最大边长≥800mm。

9.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：两排围护桩水平间距距离为2～20m，围护桩顶端标高一致且高出隧道基床表面5～20m。

10.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：控制水域中导引缆索的最大侧向偏差小于2倍导引缆索直径，岸边土层区域导引缆索的最大侧向偏差小于0.5倍导引缆索直径。

11.如权利要求6或10所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：所述导引缆索直径为100～1000mm。

12.如权利要求6或10或11所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：所述导引缆索为化纤内芯与外侧缠绕钢缆绳组成的复合缆绳，其平均质量密度与水的质量密度相差不超过±5％。

13.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：对已经贯通的预制隧道管节内设置配重，以维持浮力小于重力，待凝固混合料凝固后即建造成水下岩石地基上掩蔽式隧道，然后逐步拆除隧道内设置配重，构筑隧道内设施、并维持浮力小于重力。

14.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：所述凝固混合料的粒径为0.3～15mm；其中，砂和/或砾石的粒径为0.3～15mm，所占体积比大于60％；无机凝结材料高炉水渣的粒径为0.3～5mm，钢渣的粒径为3～15mm，其占体积比小于40％。

15.如权利要求6所述的水下岩石地基上掩蔽式隧道的建造方法，其特征是：步骤5)中，通过顶进装置顶推预制隧道管节穿过门洞向接收井方向移动，同时向预制隧道管节外一倍隧道半径范围内的岸边土层以2-5倍静水压力值注入膨胀密封材料，优选的，所述膨胀密封材料为聚氨酯泡沫材料。

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