CN107489161B - 沉管接头基础后注浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉管对接领域，特别是一种沉管接头基础后注浆方法，其包括步骤：需进行着床工序的沉管在锁定回填之前，在所述沉管下方的垄沟内布置能够输出可固化浆料的注浆管；所述沉管在锁定回填之后，所述注浆管进行注浆，本发明的发明目的在于提供一种在沉管安装过程中异常沉降时调整沉管姿态和高度，以及安装完成后，解决碎石垫层或碎石垫层下的地质结构发生沉降所引起的沉管接头处的稳定性和使用寿命的问题，同时使沉管在使用过程中对载荷的承载效果更优的沉管接头基础后注浆方法。

Description

沉管接头基础后注浆方法

技术领域

本发明涉及沉管对接领域，特别是一种沉管接头基础后注浆方法。

背景技术

某些跨度很大的大型桥梁往往包括海底隧道段，海底隧道由若干个沉管连接而成，本申请涉及到的海底隧道除了若干个沉管以外，在最终的两个沉管对接处，还有起到同时连接两侧沉管的“三明治沉管结构”（也叫最终接头，所述最终接头也是沉管，是仅有一段的较为特别的沉管，这段沉管与其两端的沉管对接后，海底隧道贯通）。

沉管（包括所述“三明治沉管结构”）的安装位置的海底地质结构上，都设置有对应的碎石垫层，相邻的碎石垫层间具备间距，形成垄沟，同时由于碎石垫层的铺设工艺（S型走向，如图4），除了在沉管接头处下方由于两个碎石垫层间的间隙形成的大垄沟以外，在单个的碎石垫层顶部还有若干个相对大垄沟较小的小垄沟。

具体的，如果不设置垄沟，沉管（包括所述“三明治沉管结构”）在下放到碎石垫层上时，对碎石垫层产生的压力会挤压碎石垫层，对于沉管接头处下方，被挤压的碎石垫层则会向上移动至止水带，压力过大则碎石垫层中的碎石可能会顶破止水带；所以，才会设置所述垄沟结构。

但是垄沟结构有缺陷，在沉管（包括所述“三明治沉管结构”）安装过程中，由于碎石垫层受压，碎石垫层或碎石垫层下的地质结构可能会发生沉降（比如其中一个原因是锁定回填后碎石垫层受压则部分碎石可能往垄沟内移动，造成其他部分的碎石垫层变薄，形成沉降），这时沉管（包括所述“三明治沉管结构”）的安装姿态以及高度不符合标准，结构本身发生倾斜或相对理想安装位置产生高度的偏差（偏低），需要再次调整，调整难度较大，会影响安装的进度以及效果,特别是针对最终接头，其由于需要两端同时连接两个沉管的端部，安装的要求非常高，如果其底部的支撑在安装过程中发生沉降，采用常规的调整方式难度非常大（比如起吊），效率很低，且调整效果不理想。

其次，在沉管（包括所述“三明治沉管结构”）安装完成后，由于海中的环境影响，碎石垫层可能会发生沉降，这时，发生沉降处的沉管（包括所述“三明治沉管结构”）上原本由碎石垫层分担的力则通过连接件施加到相邻的沉管墙体上，相邻沉管在原本已经承受了部分支撑沉管（包括所述“三明治沉管结构”）的力的情况下，这种力的转移则可能会对沉管和相邻沉管连接位置（包括所述“三明治沉管结构” 和相邻沉管的连接位置）造成损坏，影响沉管（包括所述“三明治沉管结构”）接头处的稳定性和使用寿命，造成安全隐患。

同时， 沉管（包括所述“三明治沉管结构”）安装完成后，碎石垫层对沉管（包括所述“三明治沉管结构”）的支撑不存在预应力或预应力较小，沉管（包括所述“三明治沉管结构”）使用中对载荷（车辆以及部分外力）的承载效果不优。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的发明目的在于提供一种在沉管安装过程中调整沉管姿态和高度，以及安装完成后，解决碎石垫层或碎石垫层下的地质结构发生沉降所引起的沉管接头处的稳定性和使用寿命的问题，同时使沉管在使用过程中对载荷的承载效果更优的沉管接头基础后注浆方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种沉管接头基础后注浆方法，其包括步骤：

需进行着床工序的沉管在锁定回填之前，在所述沉管下方的垄沟内布置能够输出可固化浆料的注浆管；

所述沉管在锁定回填之后，所述注浆管进行注浆。

利用锁定回填之后，回填物和垄沟内壁组合形成的空腔，由于空腔形成之前就布置了所述注浆管，所以空腔形成后，如图2，在空腔内进行注浆，通过注浆产生的压力，能够把沉管顶起（顶起期间也可通过调整垄沟内不同位置的注浆量，调整沉管的姿态），使背景技术中提到的由于碎石垫层或碎石垫层下的地质结构发生异常沉降导致沉管姿态和高度不达标的情况下，能够更高效地调整沉管姿态以及把沉管顶起使其安装位置高度符合设计要求，同时，注浆后能使碎石垫层更密实，碎石垫层在后期沉管的使用中对沉管的支撑更稳定，不易出现背景技术中所说的沉降问题，沉管和相邻沉管连接位置（包括所述“三明治沉管结构” 和相邻沉管的连接位置）的结构使用寿命更长，同时如上述，注浆后能使碎石垫层预压密实（浆料灌注满垄沟后，会再进行一定的灌注，对碎石垫层预压密实），使碎石垫层内以及碎石垫层给予沉管底部有预应力，使沉管在使用过程中对载荷的承载效果更优。

作为本发明的优选方案，所述注浆管在所述沉管着床之前布置在垄沟内，施工更方便，减小施工中各个结构产生干涉的可能，效率更高。

作为本发明的优选方案，所述沉管着床之前，在垄沟内布置压力传感器；

在所述注浆管进行注浆时，通过所述压力传感器监测垄沟内的压力变化，压力传感器监测的是其安装位置的压力，多个压力传感器相互配合，可以根据压力的变化判断注浆情况，以及在沉管的调整过程中和其他监测手段相互配合对沉管进行更好地安装。

作为本发明的优选方案，安装所述注浆管的垄沟为沉管接头处下方的由两个碎石垫层边沿形成的大垄沟，注浆时，浆料从大垄沟中往大垄沟两侧移动，大垄沟中填充满以后往碎石垫层和沉管间的间隙流动（在沉管轴向上流动过程中，由于碎石垫层上表面受压产生的一定的变形以及摩擦力的增大，还有浆料的凝固效果，江流的流动阻力增加，最终会停下），使被浆料填充的碎石垫层对沉管起到一个支撑的作用，大垄沟周围是碎石垫层易发生沉降的位置，注浆管在这里注浆，能够更有效地解决沉降问题，同时大垄沟空间相对较大，方便注浆管以及相关配套装置的安装。

作为本发明的优选方案，所述碎石垫层顶部具备相对所述大垄沟较小的小垄沟，在所述沉管锁定回填之前，在所述小垄沟内设置用于填充所述小垄沟的阻挡部件，通过阻挡部件，能够更好地使浆料填充满大垄沟，同时大垄沟向两侧延伸一段距离的碎石垫层也能够被浆料更好的填充并且更好地预压密实（直到填满大垄沟以及大垄沟两侧的阻挡部件之间的全部小垄沟，并继续灌注实现一定的预压），在浆料凝固前对沉管的调整效果更好，凝固后对沉管的支撑效果以及防沉降效果更好。

作为本发明的优选方案，所述阻挡部件在所述沉管着床之前布置在小垄沟内，施工更方便，减小施工中各个结构产生干涉的可能，效率更高。

作为本发明的优选方案，阻挡部件为气囊，便于安装，同时能够尽量填补小垄沟内的空间，对浆料的阻挡效果更好。

作为本发明的优选方案，所述气囊和所述小垄沟内壁间设置有柔性间隔层，对气囊起保护作用，防止气囊被碎石垫层破坏漏气，同时柔性间隔层也可进一步提高对浆料的阻挡效果。

作为本发明的优选方案，所述柔性间隔层为土工布，经济性好，同时施工中土工布较为常见，方便就地取材。

作为本发明的优选方案，所述可固化浆料为混凝土。

作为本发明的优选方案，所述沉管着床后，且在进行锁定回填之前，先分别在所述大垄沟两端开口处设置防止所述可固化浆料从大垄沟两端流出的密封部件，然后再进行锁定回填，用于锁定回填的料对于垄沟内的浆料密封效果不够优化，浆料在灌注过程中，特别是浆料填充满垄沟后，再继续灌注进行预压密实，大垄沟两端开口的锁定回填的料可能会被浆料穿透，设置密封部件能够更好地保证浆料对大垄沟以及小垄沟的填充以及预压效果。

作为本发明的优选方案，所述密封部件为砂袋，经济性好，方便加工。

作为本发明的优选方案，所述注浆管外部设置有支架，所述注浆管通过所述支架安装在所述大垄沟内，浆料填充垄沟后，会把支架包裹，固化后形成刚度和强度较大的结构，对沉管的支撑效果更好更稳定，异常沉降出现的几率更低，同时注浆管外部设置支架也可以使注浆管安装到大垄沟内后能够注浆管圆周面外均有足够空间注浆，注浆效果更好。

作为本发明的优选方案，所述注浆管上设置有不同朝向的开口，进行注浆时，同时向所述大垄沟轴向上的两侧注浆，对垄沟的注浆效果更好，浆料向两侧扩散更对称，相邻沉管的受力效果更对称。

作为本发明的优选方案，所述沉管着床后，且在进行锁定回填之前，在所述大垄沟两端设置所述密封部件时，也在所述大垄沟和安装所述阻挡部件的小垄沟之间的碎石垫层外侧设置所述密封部件。

本申请还公开了一种最终接头和相邻沉管接头处基础后注浆方法，其包括步骤：

最终接头锁定回填之前，在最终接头下方的垄沟内布置能够输出可固化浆料的注浆管；

最终接头锁定回填之后，所述注浆管进行注浆。

利用锁定回填之后，回填物和垄沟内壁组合形成的空腔，由于空腔形成之前就布置了所述注浆管，所以空腔形成后，在空腔内进行注浆，通过注浆产生的压力，能够把最终接头顶起（顶起期间也可通过调整垄沟内不同位置的注浆量，调整沉管的姿态），使背景技术中提到的由于碎石垫层或碎石垫层下的地质结构发生沉降导致最终接头姿态和高度不达标的情况下，能够更高效地调整沉管姿态以及把最终接头顶起使其安装位置高度符合设计要求；

同时，最终接头与其两端已安装的沉管的端部对接的难度很大（最终接头以及其两端的沉管下方均设置有对应的碎石垫层），最终相对于其两端的沉管重量更小更轻，锁定回填后对垄沟内进行注浆，最终接头相对其两端的沉管，由注浆引起的顶升效果更敏感也更明显，更易对最终接头进行调整。

同时，注浆后能使碎石垫层更密实，碎石垫层在后期最终接头的使用中对最终接头的支撑更稳定，不易出现背景技术中所说的沉降问题，最终接头和相邻沉管连接位置的结构使用寿命更长，同时如上述，注浆后能使碎石垫层预压密实（浆料灌注满垄沟后，会再进行一定的灌注，对碎石垫层预压密实），使碎石垫层内以及碎石垫层给予最终接头底部有预应力，使最终接头在使用过程中对载荷的承载效果更优。

作为本发明的优选方案，所述注浆管在所述最终接头着床之前布置在垄沟内。

作为本发明的优选方案，所述最终接头着床之前，在垄沟内布置压力传感器；

在所述注浆管进行注浆时，通过所述压力传感器监测垄沟内的压力变化。

作为本发明的优选方案，安装所述注浆管的垄沟为最终接头和相邻沉管的接头处下方的由三个碎石垫层边沿形成的两个大垄沟，最终接头下方对应一个碎石垫层，最终接头两端对接的沉管下方对应两个碎石垫层，一共三个。

作为本发明的优选方案，所述碎石垫层顶部具备相对所述大垄沟较小的小垄沟，在所述最终接头锁定回填之前，在所述小垄沟内设置用于填充所述小垄沟的阻挡部件。

作为本发明的优选方案，所述阻挡部件在所述最终接头着床之前布置在小垄沟内。

作为本发明的优选方案，阻挡部件为气囊。

作为本发明的优选方案，所述气囊和所述小垄沟内壁间设置有柔性间隔层。

作为本发明的优选方案，所述柔性间隔层为土工布。

作为本发明的优选方案，所述可固化浆料为混凝土。

作为本发明的优选方案，所述最终接头着床后，且在进行锁定回填之前，先分别在所述大垄沟两端开口处设置防止所述可固化浆料从大垄沟两端流出的密封部件，然后再进行锁定回填。

作为本发明的优选方案，所述密封部件为砂袋。

作为本发明的优选方案，所述注浆管外部设置有支架，所述注浆管通过所述支架安装在所述大垄沟内。

作为本发明的优选方案，所述注浆管上设置有不同朝向的开口，进行注浆时，同时向所述大垄沟轴向上的两侧注浆。

作为本发明的优选方案，所述最终接头着床后，且在进行锁定回填之前，在所述大垄沟两端设置所述密封部件时，也在所述大垄沟和安装所述阻挡部件的小垄沟之间的碎石垫层外侧设置所述密封部件。

作为本发明的优选方案，设置所述注浆管时，分别在所述最终接头与两端的沉管接头处下方的大垄沟内设置所述注浆管；

所述注浆管进行注浆时，两个所述大垄沟内的注浆管同时注浆。

本发明的有益效果是：

利用锁定回填之后，回填物和垄沟内壁组合形成的空腔，由于空腔形成之前就布置了所述注浆管，所以空腔形成后，在空腔内进行注浆，通过注浆产生的压力，能够把沉管顶起（顶起期间也可通过调整垄沟内不同位置的注浆量，调整沉管的姿态），使背景技术中提到的因为异常沉降导致沉管姿态和高度不达标的情况下，能够更高效地调整沉管姿态以及把沉管顶起使其安装位置高度符合设计要求，同时，注浆后能使碎石垫层更密实，碎石垫层在后期沉管的使用中对沉管的支撑更稳定，不易出现背景技术中所说的沉降问题，沉管和相邻沉管连接位置（包括所述“三明治沉管结构” 和相邻沉管的连接位置）的结构使用寿命更长，同时如上述，注浆后能使碎石垫层预压密实，使碎石垫层内以及碎石垫层给予沉管底部有预应力，使沉管在使用过程中对载荷的承载效果更优。

附图说明

图1是本发明实施例1的注浆流程图；

图2是本发明实施例1、2的原理图；

图3是本发明实施例1安装沉管时注浆前的侧视图；

图4是本发明小垄沟结构的俯视图；

图5是本发明实施例1的注浆管以及支架的结构示意图；

图6是本发明实施例1的注浆管的吊装示意图；

图7是本发明实施例1安装沉管时的截面图；

图8是本发明实施例2的注浆流程图；

图9是本发明实施例2安装最终接头时注浆前的侧视图；

图10是本发明实施例2的注浆管以及支架的结构示意图；

图中标记：1-沉管，2-大垄沟，3-小垄沟，4-气囊，5-注浆管，6-支架，7-工字钢，8-竖向的注浆管，9-密封部件，10-成型后的锁定回填，11-海平面，12-最终接头，13-碎石垫层，14-压力传感器。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明的发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1、3，本实施例公开了一种沉管接头基础后注浆方法，其包括步骤：

A、进行施工设备准备，在施工位置安排砂浆生产泵送设备、混凝土生产泵送设备和辅助船机设备，搅拌船生产的砂浆由船上配备的混凝土输送泵及布料机输送到施工平台，注入具有扰动功能的1m³储浆搅拌桶内，搅拌桶通过管路与注浆泵相连供料，两台注浆泵满足输送流量8m³/h的要求，混凝土生产泵送设备拟采用搅拌船，该船舶除了具有混凝土生产、泵送能力之外，还能够进行原材料储存，船舶锚泊定位等能力，该船舶骨料仓可装载1800m³料，粉料仓可装载600m³，因此该船舶一次备料可以浇筑1000m³混凝土能力，所述施工平台上安装拖泵3台，每台拖泵理论排量57m³/h，混凝土搅拌船水上移动和抛锚定位需要另外配置拖轮和抛锚艇，拖轮采用3600hp一艘，抛锚艇采用900hp一艘，额定起锚能力10t。

B、进行注浆相关结构的安装，安装所述注浆管5的垄沟为沉管1接头处下方的由三个碎石垫层13边沿形成的三个大垄沟2，所述碎石垫层13顶部具备相对所述大垄沟2较小的小垄沟3，需进行着床工序的沉管1在锁定回填之前（本实施例中具体为所述沉管1着床之前），在所述沉管1下方的垄沟内沿垄沟的沟向布置能够输出可固化浆料的注浆管5（如图5，所述浆料为混凝土, 所述注浆管5外部设置有支架6，所述注浆管5通过所述支架6安装在所述大垄沟2内, 注浆管5固定在支架6上，支架6安装时通过吊装设备对支架6进行吊装，所述注浆管5上设置有不同朝向的开口，进行注浆时，可以同时向所述大垄沟2轴向上的两侧注浆），注浆管5一共四根，在沉管1的轴向上的两侧对称设置两组，一组内有两根注浆管5，同组的两个注浆管5上下平行地设置，后续注浆时，底层两根注浆管5采用拖泵泵送混凝土，顶层两根注浆管5采用注浆泵注入水泥砂浆（不限于水泥砂浆，混凝土也在选择范围），单根水平注浆管5长18m，管径125mm，壁厚5mm，所述支架6为两个（支架6为轴向和注浆管5平行的倒三角柱结构，支架6的顶部固定有若干与支架6轴向垂直的水平安装的工字钢7，工字钢7的两端通过连接件与支架6底部的杆件两端连接，强度更高，单个支架6上的相邻工字钢的轴向距离为1.2m，单个支架6上的工字钢数量为16个，安装后支架6的顶端最高处即工字钢顶部低于大垄沟2垄顶顶面，同时上述工字钢和支架6均呈水平状态，如图6，安装过程中，由于大垄沟2一侧的沉管1已安装完毕，需进行着床工序的沉管1此时还未安装，所以支架6在下放过程中进入垄沟时需先倾斜进入，进入垄沟后在调整水平），分别对应两组所述注浆管5，单个的顶层注浆管5上有4个注浆孔（即上述开口），开孔直径约4.5cm，注浆孔上设置有向外伸出的管道，单个的底层注浆管5有2个注浆处，每处设置三个注浆孔，底层注浆管5上的注浆孔尺寸为10cm*3cm，在同截面上三等分布；

在垄沟内布置压力传感器14（压力传感器14为压力盒，本实施例中为高精度振弦式土压力盒，其作用在于：在所述注浆管5进行注浆时，通过所述压力传感器14监测垄沟内的压力变化，大垄沟2内沟底沿垄沟轴向等间距布置5个压力盒，这5个压力盒安装在支架6底部的型材的上表面；同时在大垄沟2的一侧，在大垄沟2和安装气囊4的小垄沟3之间设置一个压力盒，安装气囊4的小垄沟3旁朝向远离大垄沟2方向上设置有一个压力盒，在大垄沟2另一侧，按该方案对称设置两个压力盒，共四个压力盒，四个压力盒连线和沉管1轴线平行，压力盒上连接有数据线，数据线向碎石垫层13外延伸，便于后续注浆时能传输处压力盒的测量数据），单个所述沉管1的碎石垫层13设计宽度为42.95m，厚1.3m，垄顶宽度为1.8m，垄沟宽度为1.05m；

在所述沉管1锁定回填之前（本实施例中具体为所述沉管1着床之前，锁定回填时会同时回填两个沉管1的端部），在所述小垄沟3内设置用于填充所述小垄沟3的阻挡部件（本实施例中为气囊4，但阻挡部件不仅限于为气囊4），气囊4安装前，对气囊4进行打压测试，试验压力0.24Mpa，所述气囊4和所述小垄沟3内壁间设置有柔性间隔层（本实施例中柔性间隔层由土工布构成，但不仅限于土工布），从所述大垄沟2两侧的所述小垄沟3分别至少并排有6条以上，在第5、6条小垄沟3的内表面以及第5、6条小垄沟3间的垄顶设置柔性间隔层（柔性间隔层设置之前先对需设置柔性间隔层处的碎石垫层13表面进行碎石的整理，减少不规则的凸起结构，防止凸起在铺设柔性间隔层后可能对气囊4造成破坏，同时影响对浆料的阻挡效果，小垄沟3进行碎石整理后垄沟深度约15cm），柔性间隔层由两层土工布构成，采用铁链或碎石等重物进行固定，柔性间隔层设置完成后安装所述气囊4，气囊4的端部的接口露出碎石垫层13，气囊4的和注浆管5的安装顺序可对调或同时进行，都安装完成后，气囊4连接气管，气管和外部的空压机连接，垄沟内的注浆管5（即前述的注浆管5）分别对应连接竖向设置在海里的竖向的注浆管8（竖向的注浆管8的安装时间设置在垄沟内的注浆管5与竖向的注浆管8连接之前即可）如图7，竖向的注浆管8支出海平面11，对应的竖向的注浆管8对应连接所述混凝土生产泵送设备或砂浆生产泵送设备（一个垄沟内的注浆管5对应一个竖向的注浆管8），竖向的注浆管8与沉管1通过钢丝连接，减小海水流动对竖向的注浆管8的影响，同时竖向的注浆管8连接两个浮球调整负浮力；

所述沉管1着床后，且在进行锁定回填之前，先分别在所述大垄沟2两端开口处设置防止所述可固化浆料从大垄沟2两端流出的密封部件9（本实施例中为砂袋，但不仅限于砂袋），同时在所述大垄沟2和安装所述阻挡部件的小垄沟3之间的碎石垫层13外侧设置防止所述可固化浆料流出的密封部件9，然后再进行锁定回填，回填时防止回填过快，造成竖向的注浆管8压弯或折断。

C、所述沉管1在锁定回填之后（如图7，成型后的锁定回填10包裹在密封部件9外），所述注浆管5进行注浆，对大垄沟2处的设计注浆量约150m³(考虑到浆料会延纵横向蔓延，初定方量300m³），浆料满足：3天强度不大于0.5MPa，长期强度范围1.0~1.5Mpa，需要能被长距离输送，具备水下不分离抵抗性，能填充于不平整的地基上，泌浆和地基渗透量少，缓凝时间不小于72小时，可适合泵送距离200米以上；

具体的，第一阶段，灌注混凝土阶段，两组所述注浆管5中的底层注浆管5同时注浆，注浆过程中拖泵混凝土出浆速度控制在30m³/h，总时间不超过10h，为监测混凝土的注浆压力，需在泵连接的所述竖向的送浆管的水上弯头位置安装压力表；

为保证沉管1底部最大化填充，进行第二阶段，在混凝土注浆完成后迅速灌注砂浆，灌注方式和混凝土的浇筑基本一致，但灌注完成后需要使用拖泵稳压，混凝土灌注过程中时刻记录力盒及水准仪数值（沉管1上的水准仪），总方量即将达到设计量时，需放慢注浆速度（稳压过程中需要使用砂浆泵不断补压直至压力表数值稳定即可），若压力表、压力盒上数值增大逼近目标值时或出现突变，立即停止浇筑，稳压过程共计需砂浆20m³，注浆过程中，由于压力盒测试精度有限，以及浆料对压力盒的影响与潮位、海水密度影响量级接近，因此在注浆的压力监测过程中需要搜集相关数据，且潮位监测数据频率应与压力计监测频率相同，测量精度达到0.1m，同时注浆过程也需对沉管1的姿态以及高度进行监测，配合压力盒的数据，调整不同位置的注浆的量，达到对沉管1姿态以及高度的调节，原理如图2，泵送压力通过注浆使大垄沟2内形成沉管1的管底压力顶起沉管1。

实施例2

如图8、9，本实施例公开了一种最终接头和相邻沉管接头处基础后注浆方法，其包括步骤：

A、进行施工设备准备，在施工位置安排混凝土生产泵送设备和辅助船机设备，混凝土生产泵送设备拟采用2个搅拌船，该船舶除了具有混凝土生产、泵送能力之外，还能够进行原材料储存，船舶锚泊定位等能力，该船舶骨料仓可装载1800m³料，粉料仓可装载600m³，因此2个该船舶一次备料可以浇筑2000m³混凝土能力，完全能够满足基础浆料的浇筑，所述施工平台上安装拖泵6台（2台备用），每台拖泵理论排量90m³/h，混凝土搅拌船水上移动和抛锚定位需要另外配置拖轮和抛锚艇，拖轮采用3600hp一艘，抛锚艇采用900hp一艘，额定起锚能力10t。

B、进行注浆相关结构的安装，安装所述注浆管5的垄沟为最终接头12处下方的由三个相邻碎石垫层13边沿形成的两个大垄沟2，所述碎石垫层13顶部具备相对所述大垄沟2较小的小垄沟3，需进行着床工序的最终接头12在锁定回填之前（本实施例中具体为所述最终接头12着床之前），在所述最终接头12下方的垄沟内布置能够输出可固化浆料的注浆管5（所述浆料为混凝土, 如图10，所述注浆管5外部设置有支架6，所述注浆管5通过所述支架6安装在所述大垄沟2内, 注浆管5固定在支架6上，支架6安装时通过吊装设备对支架6进行吊装，由于最终接头12下方有对应的碎石垫层，最终接头12两端对接的沉管1下方有对应的碎石垫层，所以三个碎石垫层13的间隙形成两个大垄沟2，所述注浆管5上设置有不同朝向的开口，进行注浆时，可以同时向所述大垄沟2轴向上的两侧注浆），

单个大垄沟2内的注浆管5一共四根，在沉管1的轴向上的两侧对称设置两组，一组内有两根注浆管5，同组的两个注浆管5同高度地平行地设置，后续注浆时，同组的两根注浆管5只有一个注浆，另一个备用，在注浆状态的注浆管5堵塞的时候启用，同时，单个大垄沟2内的不同侧的进行注浆的注浆管5相互错开，确保浆料流动密实充分，所述支架6为四个（如图10，支架6为轴向和注浆管5平行的长方体结构，支架6高度约25cm，底边宽度约60cm，外侧框架采用8#槽钢，采用5#角钢连接加固），分别对应两个大垄沟2内的四组所述注浆管5，单个的注浆管5上有2个注浆处，每处设置三个注浆孔，底层注浆管5上的注浆孔尺寸为10cm*3cm，在同截面上三等分布，单根水平的注浆管5（垄沟内的注浆管5）长18m，管径125mm，壁厚8mm；

在垄沟内布置压力传感器14（压力传感器14为压力盒，本实施例中为高精度振弦式土压力盒，其作用在于：在所述注浆管5进行注浆时，通过所述压力传感器14监测垄沟内的压力变化，单个的大垄沟2内沟底沿垄沟轴向等间距布置5个压力盒，这5个压力盒安装在支架6底部的型材的上表面，两个大垄沟2中的压力盒则总共为10个；同时在单个大垄沟2的与最终接头12相对的一侧，在大垄沟2和安装气囊4的小垄沟3之间设置2个压力盒，安装气囊4的小垄沟3旁朝向远离大垄沟2方向上设置有一个压力盒，最终接头12下方的碎石垫层13上设置有两个压力盒，所以安装处碎石垫层13上的压力盒总共为8个，8个压力盒连线和沉管1轴线平行，压力盒上连接有数据线，数据线向碎石垫层13外延伸，便于后续注浆时能传输处压力盒的测量数据）；

在所述最终接头12锁定回填之前（本实施例中具体为所述最终接头12着床之前，锁定回填时会同时回填最终接头12以及与其对接的两个沉管1的端部），在所述小垄沟3内设置用于填充所述小垄沟3的阻挡部件（本实施例中为气囊4，但阻挡部件不仅限于为气囊4），所述气囊4和所述小垄沟3内壁间设置有柔性间隔层（本实施例中柔性间隔层由土工布构成，但不仅限于土工布）, 气囊4安装前，对气囊4进行打压测试，试验压力0.24Mpa，所述大垄沟2两侧的所述小垄沟3（非最终接头12下方的碎石垫层13上的小垄沟3）分别至少并排有7条以上，单个气囊4长度23m，未充气前宽度40cm，充气后直径25cm，单个小垄沟3内采用两个气囊4相互搭接，搭接长度约3m，两端气囊4与碎石垫层13外侧基本一致；在第7条小垄沟3的内表面以及第7条小垄沟3旁的垄顶设置柔性间隔层（柔性间隔层设置之前先对需设置柔性间隔层处的碎石垫层13表面进行碎石的整理，减少不规则的凸起结构，防止凸起在铺设柔性间隔层后可能对气囊4造成破坏，同时影响对浆料的阻挡效果，小垄沟3进行碎石整理后垄沟深度约15cm），同时，除了上述的两处“第7条小垄沟”内设置气囊外，在两处“第7条小垄沟”和相邻的大垄沟之间的分别的两个小垄沟内还别设置有气囊，总共8个小垄沟安装有气囊4，柔性间隔层由两层土工布构成，采用铁链或碎石等重物进行固定，柔性间隔层设置完成后安装所述气囊4，气囊4的端部的接口露出碎石垫层13，气囊4的和注浆管5的安装顺序可对调或同时进行，都安装完成后，气囊4连接气管，气管和外部的空压机连接，垄沟内的注浆管5（即前述的注浆管5）分别对应连接竖向设置在海里的竖向的注浆管8（竖向的注浆管8的安装时间设置在垄沟内的注浆管5与竖向的注浆管8连接之前即可），对应的竖向的注浆管8对应连接所述混凝土生产泵送设备（一个垄沟内的注浆管5对应一个竖向的注浆管8），竖向的注浆管8与沉管1通过钢丝连接，减小海水流动对竖向的注浆管8的影响，同时竖向的注浆管8连接两个浮球调整负浮力；

所述最终接头12着床后，且在进行锁定回填之前，先分别在所述大垄沟2两端开口处设置防止所述可固化浆料从大垄沟2两端流出的密封部件9（本实施例中为砂袋，但不仅限于砂袋），同时在两个安装所述阻挡部件的小垄沟3之间的碎石垫层13外侧设置防止所述可固化浆料流出的密封部件9，然后再进行锁定回填，回填时防止回填过快，造成竖向的注浆管8压弯或折断。

C、所述最终接头12在锁定回填之后，两个所述大垄沟2内的所述注浆管5同时注浆，注浆方量约550m³，采用不离析混凝土，按照30m³/h的注浆速度，预计注浆总耗时约14个小时，浆料满足：3天强度不大于0.5MPa，长期强度范围1.0~1.5Mpa，需要能被长距离输送，具备水下不分离抵抗性，能填充于不平整的地基上，泌浆和地基渗透量少，缓凝时间不小于72小时，可适合泵送距离200米以上，坍落度为650±50㎜，最大骨料尺寸不超过20㎜。

具体的，第一阶段，填充阶段，两个垄沟内的注浆管5开始注浆，注浆过程中拖泵混凝土出浆速度控制在30m³/h，为监测混凝土的注浆压力，需在泵连接的所述竖向的送浆管的水上弯头位置安装压力表；

为保证沉管1底部最大化填充，进行第二阶段，预压密实阶段，灌注方式和混凝土的浇筑基本一致，填充完毕后进入预压密实阶段需要根据压力盒、水准仪的读数不间断调整注浆量；同时注浆过程中为监测混凝土的注浆压力，需根据水上弯头位置安装的压力表确定，当压力出现大幅度突变化时需停止注浆。注浆过程中，由于压力盒测试精度有限，以及浆料对压力盒的影响与潮位、海水密度影响量级接近，因此在注浆的压力监测过程中需要搜集相关数据，且潮位监测数据频率应与压力计监测频率相同，测量精度达到0.1m，同时注浆过程也需对沉管1的姿态以及高度进行监测，配合压力盒的数据，调整不同位置的注浆的量，达到对沉管1姿态以及高度的调节。

Claims (1)

1.一种沉管接头基础后注浆方法，其特征在于，包括步骤：

需进行着床工序的沉管在锁定回填之前，在所述沉管下方的垄沟内布置能够输出可固化浆料的注浆管，所述可固化浆料为混凝土，所述注浆管在所述沉管着床之前布置在垄沟内；

所述沉管着床之前，在垄沟内布置压力传感器，在所述注浆管进行注浆时，通过所述压力传感器监测垄沟内的压力变化；

安装所述注浆管的垄沟为沉管接头处下方的由两个碎石垫层边沿形成的大垄沟，所述碎石垫层顶部具备相对所述大垄沟较小的小垄沟，在所述沉管锁定回填之前，在所述小垄沟内设置用于填充所述小垄沟的阻挡部件，所述阻挡部件在所述沉管着床之前布置在小垄沟内，阻挡部件为气囊，所述气囊和所述小垄沟内壁间设置有柔性间隔层，所述柔性间隔层为土工布；

所述注浆管外部设置有支架，支架的顶部固定有若干与支架轴向垂直的水平安装的工字钢，工字钢的两端通过连接件与支架底部的杆件两端连接，所述注浆管通过所述支架安装在所述大垄沟内，安装过程中，由于大垄沟一侧的沉管已安装完毕，需进行着床工序的沉管此时还未安装，所以支架在下放过程中进入垄沟时需先倾斜进入，进入垄沟后在调整水平，安装后支架的顶端最高处即工字钢顶部低于大垄沟垄顶顶面，同时工字钢和支架均呈水平状态；

所述注浆管上设置有不同朝向的开口，进行注浆时，同时向所述大垄沟轴向上的两侧注浆；

所述沉管着床后，且在进行锁定回填之前，先分别在所述大垄沟两端开口处设置防止所述可固化浆料从大垄沟两端流出的密封部件，然后再进行锁定回填，所述密封部件为砂袋，同时，也在所述大垄沟和安装所述阻挡部件的小垄沟之间的碎石垫层外侧设置防止所述可固化浆料流出的密封部件；

所述沉管在锁定回填之后，所述注浆管进行注浆。