本發(fā)明涉及一種跨水域浮橋-隧道組合結構。

背景技術：

自人類文明有記載以來，人們就致力于跨水域交通結構形式設計與研究。針對不同水域的形式和特點，人們曾提出不同橋梁結構類型、海底沉管隧道、水上浮橋和懸浮隧道等跨越方式。

傳統(tǒng)的浮橋結構是通過浮體結構代替下部橋墩結構，從而成為漂浮在水面上的橋梁。因結構形式相對簡單，受力明確，具有悠久的應用歷史。但由于橋面寬度、橋面系材質的限制，其往往受限于大流量機動車交通運輸?shù)臈l件限制。

懸浮隧道是自上個世紀50年代以來，因其具有跨越能力長、單位長度造價低、運輸能力強等優(yōu)勢，而被水域交通工程界廣泛推行的一種跨水域交通形式。結構體系主要是利用隧道管體所受的浮力來平衡重力和運營交通荷載。根據(jù)結構不同的支撐類型分為錨索錨固支承型、水底立柱支承型和浮筒錨固支承型等?？舍槍Σ煌虻刭|情況和要求，可靈活地選擇不同的支撐方式。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種跨水域浮橋-隧道組合結構。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種跨水域浮橋-隧道組合結構，包括浮橋伸縮段機電控制站、浮橋欄桿、浮橋體系、浮橋伸縮段與浮橋連接接口、浮筒活動支座、浮橋伸縮段、浮橋伸縮段滑動軌道、浮筒固定支座、浮筒結構、連接構造結構、隧道管體；

隧道管體的重力大于其自身的浮力，且將重力控制在浮力的1.2～1.4倍范圍內(nèi)；隧道管體通過連接構造結構與上部的浮筒結構相互連接，并由浮筒結構提供的浮力平衡隧道管體剩余的重力和后期運營荷載；同時在浮筒結構上架設浮橋體系，浮橋體系的寬度控制在3～5m范圍內(nèi)，并配有相應的附屬安全設施，從而實現(xiàn)跨水域交通機動車道和非機動車道分離。

浮橋體系中設置浮橋伸縮段，通過浮橋伸縮段機電控制站的控制實現(xiàn)浮橋的伸長和縮短。

當船舶需要通過時，通過在浮橋伸縮段機電控制站輸入“通行”命令，浮橋伸縮段與浮橋連接接口打斷，從而浮筒活動支座抬升至指定的高度，并通過浮橋伸縮段滑動軌道滑行至一側；待船舶駛離后，在浮橋伸縮段機電控制站輸入“結束”命令，浮橋伸縮段按原步驟退回至原位置。

浮橋體系能夠供非機動車輛和行人觀光游覽通行，浮橋伸縮段能滿足水上航道通行，而水下隧道管體可供機動車輛行駛。

所述的隧道管體由高強混凝土澆注的封閉式空腔管道預制拼接而成。

所述的浮筒結構由高強混凝土澆注的封閉式空腔箱體預制而成。

所述的連接構造結構采用預應力錨索張拉錨固技術，使隧道管體和浮筒結構緊密連接在一起。

所述的浮橋體系采用高強度輕質鋼板鋪設，并通過浮筒固定支座和浮筒活動支座固定約束在浮筒結構上。

所述的附屬安全設施包括浮橋欄桿、浮橋排水管體、浮橋照明、救生設備。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)實現(xiàn)跨水域交通結構機動車道與非機動車道分離，適應大流量交通的情況；

(2)整個結構在不影響水面通航的前提下，無需設置水下錨固支撐體系，能夠適應水域地質條件較差的情況，能夠滿足軍工、國防對水下凈空的要求；

(3)對未來水下交通空間開發(fā)和觀光旅游，對社會經(jīng)濟和生態(tài)文明建設具有重要的意義。

附圖說明

圖1(a)為本發(fā)明的浮橋-隧道組合結構體系立面圖

圖1(b)為本發(fā)明的浮橋-隧道組合結構體系橫斷面圖

圖1(c)為本發(fā)明的浮橋-隧道組合結構體系平面圖

圖1(d)為本發(fā)明的浮橋-隧道組合結構體系浮橋伸縮段工作時示意圖

圖中：浮橋伸縮段機電控制站1；浮橋欄桿2；浮橋橋面體系3；浮橋伸縮段與浮橋連接接口4；浮筒活動支座5；浮橋伸縮段6；浮橋伸縮段滑動軌道7；水面8；浮筒固定支座9；浮筒結構10；連接結構構造11；隧道管體12；水域地質條件13。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。

如圖圖1(a)-圖1(d)所示，一種跨水域浮橋-隧道組合結構，包括浮橋伸縮段機電控制站1；浮橋欄桿2；浮橋體系3；浮橋伸縮段與浮橋連接接口4；浮筒活動支座5；浮橋伸縮段6；浮橋伸縮段滑動軌道7；水面8；浮筒固定支座9；浮筒結構10；連接構造結構11；隧道管體12。

隧道管體12的重力大于其自身的浮力，且將重力控制在浮力的1.2～1.4倍范圍內(nèi)；隧道管體12通過連接構造結構11與上部的浮筒結構10相互連接，并由浮筒結構10提供的浮力平衡隧道管體剩余的重力和后期運營荷載。同時在浮筒結構10上架設浮橋體系3，浮橋體系3的寬度控制在3～5m范圍內(nèi)，并配有相應的浮橋安全欄桿2，從而實現(xiàn)跨水域交通機動車道和非機動車道分離。

同時浮橋體系3中設置浮橋伸縮段6，通過浮橋伸縮段機電控制站1的控制實現(xiàn)浮橋的伸長和縮短。當船舶需要通過時，通過在浮橋伸縮段機電控制站1輸入“通行”命令，浮橋伸縮段與浮橋連接接口4打斷，從而浮筒活動支座5抬升至指定的高度，通過浮橋伸縮段滑動軌道7滑行至一側，如圖1(d)所示。待船舶駛離后，在浮橋伸縮段機電控制站1輸入“結束”命令，浮橋伸縮段6按原步驟退回至原位置。

浮橋體系3可供非機動車輛和行人觀光游覽通行，如圖1(b)所示，浮橋伸縮段6能滿足水上航道通行，而水下隧道管體12可供機動車輛行駛。

所述的隧道管體12由高強混凝土澆注的封閉式空腔管道預制拼接而成。

所述的浮筒結構10由高強混凝土澆注的封閉式空腔箱體預制而成。

所述的連接結構構造11采用預應力錨索張拉錨固技術，使隧道管體和浮筒結構緊密連接在一起。

所述的浮橋體系3采用高強度輕質鋼板鋪設，并通過浮筒固定支座9和浮筒活動支座5固定約束在浮筒結構10上。

所述的附屬安全設施包括浮橋欄桿2、浮橋排水管體、浮橋照明、救生設備等內(nèi)容。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種跨水域浮橋?隧道組合結構。本發(fā)明包括浮橋伸縮段機電控制站、浮橋欄桿、浮橋體系、浮橋伸縮段與浮橋連接接口、浮筒活動支座、浮橋伸縮段、浮橋伸縮段滑動軌道、浮筒固定支座、浮筒結構、連接構造結構、隧道管體。隧道管體的重力大于其自身的浮力；隧道管體通過連接構造結構與上部的浮筒結構相互連接，并由浮筒結構提供的浮力平衡隧道管體剩余的重力和后期運營荷載；同時在浮筒結構上架設浮橋體系，浮橋體系的寬度控制在3～5m范圍內(nèi)，并配有相應的附屬安全設施，從而實現(xiàn)跨水域交通機動車道和非機動車道分離。本發(fā)明無需設置水下錨固支撐體系，能夠適應水域地質條件較差的情況，能夠滿足軍工、國防對水下凈空的要求。

技術研發(fā)人員：項貽強;林亨;陳政陽;楊贏
受保護的技術使用者：浙江大學
技術研發(fā)日：2017.07.07
技術公布日：2017.10.13