[0001] 本发明涉及沉管隧道领域，尤其是涉及一种海底沉管隧道以及海底沉管隧道的建造方法。

[0002] 相关技术中，海底沉管隧道是一种通过将管节分段预制后浮运沉放至水底特定位置的水下交通设施,然而，由于沉管隧道部分管节所处环境不平稳，在淤泥及地震等荷载
下，海底沉管隧道极容易出现倾覆、开裂漏水的现象，影响海底沉管隧道的使用安全性。

[0027] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0028] 下面参考图1‑图3描述根据本发明实施例的海底沉管隧道100。

[0029] 如图1‑图3所示，根据本发明实施例的海底沉管隧道100包括：第一管节1、第二管节2、橡胶带3、第一加强板41和第二加强板42。

[0030] 橡胶带3包括第一部分和第二部分，第一部分套设于第一管节1外侧，第二部分套设于第二管节2外侧；第一加强板41套设于第一部分外侧，第二加强板42套设于第二部分外
侧，第一加强板41与第二加强板42之间具有间隔距离。

[0031] 橡胶带3包括第一部分和第二部分，第一部分套设于第一管节1外侧，第二部分套设于第二管节2外侧，橡胶带3被构造为环形结构，橡胶带3的材料可以为但不限于天然橡
胶、丁苯橡胶等，作为本申请的一些实施例，橡胶带3的材料为丁苯橡胶。作为本申请的一些
实施例，第一部分套设于第一管节1靠近第二管节2的端部外侧，作为本申请的一些实施例，
第二部分套设于第二管节2靠近第一管节1的端部的外侧。

[0032] 第一加强板41和第二加强板42均被构造为四周板结构(即环形结构)，第一加强板41套设于第一部分外侧，以对橡胶带3的第一部分进行加固保护，第二加强板42套设于第二
部分外侧，以对橡胶带3的第二部分进行加固保护，作为本申请的一些实施例，第一加强板
41和第二加强板42由钢筋网和混凝土浇筑形成。作为本申请的一些实施例，第一加强板41
与第一管节1通过焊接的方式连接，第二加强板42与第二管节2通过焊接的方式连接。第一
加强板41与第二加强板42之间具有间隔距离，可以理解的是，第一加强板41与第二加强板
42之间具有间隔距离，能够使部分橡胶带3外侧未设置有第一加强板41和/或第二加强板
42，也就是说，能够使部分橡胶带3裸露，这样能够使第一管节1和第二管节2发生一定程度
的拉伸和扭转，提高海底沉管隧道100的稳定性。

[0033] 作为本申请的一些实施例，碎石和块石回填层能够填充于海底沉管隧道100的两侧和上方。

[0034] 作为本申请的一些实施例，橡胶带3、第一加强板41和第二加强板42能够对海底沉管隧道100进行二次防水，一旦初始防水体系及管节间的止水带(例如GINA止水带和OMEGA
止水带)过度变形漏水，橡胶带3、第一加强板41和第二加强板42可以提供二次防水保护，提
高海底沉管隧道100的防水性能。

[0035] 由此，通过使橡胶带3套设于第一管节1和第二管节2的外侧，并使第一加强板41、第二加强板42均套设于橡胶带外侧，且使第一加强板41、第二加强板42间隔，不仅能够对海
底沉管隧道100进行防水加固，还能够为管节间的轴向拉伸和相对变形提供缓冲介质，降低
第一管节1和第二管节2发生轴向变形和弯曲、扭曲变形的概率，提高了海底沉管隧道100的
防水性能，有利于提高海底沉管隧道100的使用安全性。

[0036] 在本发明的一些实施例中，橡胶带3与第一管节1、第二管节2、第一加强板41、第二加强板42均连接。

[0037] 其中，橡胶带3与第一管节1、第二管节2均连接设置，作为本申请的一些实施例，橡胶带3与第一管节1、第二管节2通过焊接连接的方式连接。橡胶带3与第一加强板41、第二加
强板42均连接设置，作为本申请的一些实施例，橡胶带3与第一加强板41、第二加强板42通
过焊接连接的方式连接。

[0038] 通过使橡胶带3与第一管节1、第二管节2、第一加强板41、第二加强板42均连接设置，能够提高海底沉管隧道100的结构强度以及稳定性，有利于降低橡胶带3与第一管节1、
第二管节2、第一加强板41、第二加强板42分离的概率。

[0039] 在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，海底沉管隧道100还包括：墙体50，第一加强板41两侧均设有墙体50，墙体50与第一加强板41通过连接件60连接。

[0040] 其中，海底沉管隧道100还包括墙体50，沿第一管节1的宽度方向(即图1所示的Y方向)，第一加强板41两侧均设有墙体50，墙体50与第一加强板41通过连接件60连接，具体来
说，墙体50与连接件60连接设置，连接件60与第一加强板41连接设置，连接件60的数量为多
个，连接件60的数量可以为但不限于两个、三个、四个等，作为本申请的一些实施例，沿第一
管节1的宽度方向(即图1所示的Y方向)，第一加强板41两侧均设有两个连接件60，两个连接
件60沿第一管节1的高度方向(即图1所示的Z方向)间隔设置。

[0041] 作为本申请的一些实施例，连接件60与墙体50、第一加强板41均通过焊接连接的方式连接设置。作为本申请的一些实施例，两个墙体50竖直埋置于海底地基中。作为本申请
的一些实施例，墙体50可以为钢筋混凝土墙，作为本申请的一些实施例，连接件60可以为拉
结钢筋，拉结钢筋水平设置，拉结钢筋具有拉结作用，能够进一步防止海底沉管隧道100在
强震或者淤泥作用下上浮、下沉或者侧向移动，有利于提高海底沉管隧道100的稳定性。

[0042] 作为本申请的一些实施例，墙体50的顶部设置有钢筒，钢筒与墙体50固定连接，钢筒和第一加强板41外侧一一对应地焊接有多个钢筋套筒。

[0043] 作为本申请的一些实施例，拉结钢筋采用螺纹钢筋，固定于墙体50外的钢筋套筒以及第一加强板41外的钢筋套筒之间。

[0044] 作为本申请的一些实施例，墙体50的高度可以为25m至35m之间的任意数值。

[0045] 作为本申请的一些实施例，墙体50下端的深度深于海底软弱土地基到达坚实地层，能够起到加固地基作用，还能够防止砂土或者软土侧向变形。墙体50上端延伸至回填
层，能够预防海底沉管隧道100侧移等变形。

[0046] 通过使第一加强板41两侧均设有墙体50，并使墙体50与第一加强板41通过连接件60连接，能够进一步对海底沉管隧道100进行加固处理，提高海底沉管隧道100的稳定性，有
利于提高海底沉管隧道100的使用寿命。

[0047] 在本发明的一些实施例中，橡胶带3的厚度为A，满足关系式：0.5m≤A≤2.5m；和/或，沿第一管节1的延伸方向(即图1所示的X方向)，第二部分的尺寸为B，满足关系式：2m≤B
≤5m。

[0048] 其中，橡胶带3的厚度为A，A可以满足关系式：0.5m≤A≤2.5m，即橡胶带3的厚度A可以为0.5m至2.5m之间的任意数值，例如，橡胶带3的厚度A可以为但不限于0.5m、1m、2m等。
作为本申请的一些实施例，橡胶带3的厚度A可以为2m。

[0049] 沿第一管节1的延伸方向(即图1所示的X方向)，第二部分的尺寸为B，B可以满足关系式：2m≤B≤5m，即沿第一管节1的延伸方向(即图1所示的X方向)，第二部分的尺寸B可以
为2m至5m之间的任意数值，例如，第二部分的尺寸B可以为但不限于2m、3m、4m等。作为本申
请的一些实施例，第二部分的尺寸B可以为3m。

[0050] 通过使橡胶带3的厚度A可以为0.5m至2.5m之间的任意数值，并使沿第一管节1的延伸方向(即图1所示的X方向)，第二部分的尺寸B可以为2m至5m之间的任意数值，能够使橡
胶带3的尺寸合理，能够使橡胶带3符合强度要求，为管节间的轴向拉伸和相对变形提供了
缓冲介质，能够提高海底沉管隧道100的防水性能，有利于提高海底沉管隧道100的安全性
和稳定性。

[0051] 在本发明的一些实施例中，如图3所示，第二加强板42与第二管节2连接，且第二加强板42与第二管节2之间具有用于容纳第二部分的间隙。

[0052] 其中，第二加强板42与第二管节2连接设置，作为本申请的一些实施例，第二加强板42与第二管节2通过焊接的方式连接。并且，第二加强板42与第二管节2之间具有间隙，以
使第二加强板42与第二管节2之间能够容纳第二部分。

[0053] 需要说明的是，第二加强板42套设于第二部分外侧，在拼装第一管节1和第二管节2时，橡胶带3的第二部分能够插入第二加强板42与第二管节2之间的间隙，以完成第一管节
1和第二管节2的拼装。

[0054] 通过使第二加强板42与第二管节2之间具有用于容纳第二部分的间隙，能够使海底沉管隧道100在拼装时，橡胶带3能够渐入第二加强板42与第二管节2之间的间隙，这样设
置有利于降低海底沉管隧道100的对接难度，有利于提高海底沉管隧道100的拼装效率。

[0055] 在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，第二加强板42与第二管节2焊接连接，且第二加强板42与第二管节2的焊接处为第一焊接处；沿第二管节2的延伸方向，第一焊
接处与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距离为C，满足关系式：5m≤C≤7m，和/或第
一焊接处的焊接厚度为D，满足关系式：0.2m≤D≤0.6m。

[0056] 其中，第二加强板42与第二管节2通过焊接的方式连接，并且，第二加强板42与第二管节2的焊接处为第一焊接处，沿第二管节2的延伸方向(即图1所示的X方向)，第一焊接
处与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距离为C，C可以满足关系式：5m≤C≤7m，即第
一焊接处与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距离C可以为5m至7m之间的任意数值，
例如，第一焊接处与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距离C可以为但不限于5m、6m、
7m等，作为本申请的一些实施例，第一焊接处与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距
离C可以为6m。

[0057] 第一焊接处的焊接厚度为D，D可以满足关系式：0.2m≤D≤0.6m，即第一焊接处的焊接厚度D可以为0.2m至0.6m之间的任意数值，例如，第一焊接处的焊接厚度D可以为但不
限于0.3m、0.4m、0.5m等，作为本申请的一些实施例，第一焊接处的焊接厚度D可以为0.4m。

[0058] 这样设置能够使第二加强板42的尺寸合理，有利于提高第二加强板42的结构强度，并且，能够使第一焊接处的焊接厚度合理，能够保证第二加强板42与第二管节2之间的
连接强度，有利于提高海底沉管隧道100的安全性和稳定性。

[0059] 在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，沿第二管节2的延伸方向(即图1所示的X方向)，第二加强板42靠近第一管节1的端面与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的
距离为E，满足关系式：0.5m≤E≤1.5m。

[0060] 其中，沿第二管节2的延伸方向(即图1所示的X方向)，第二加强板42靠近第一管节1的端面与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距离为E，E可以满足关系式：0.5m≤E≤
1.5m，即第二加强板42靠近第一管节1的端面与第二管节2靠近第一管节1的端面之间的距
离E可以为0.5m至1.5m之间的任意数值，例如，第二加强板42靠近第一管节1的端面与第二
管节2靠近第一管节1的端面之间的距离E可以为但不限于0.5m、1m、1.5m等，作为本申请的
一些实施例，第二加强板42靠近第一管节1的端面与第二管节2靠近第一管节1的端面之间
的距离E可以为1m。

[0061] 如此设置能够使第二管节2外侧的橡胶带3部分裸露，能够使第一管节1和第二管节2发生一定程度的拉伸和扭转，提高海底沉管隧道100的稳定性。

[0062] 在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，第一加强板41的横向宽度为F，第一管节1的横向宽度为G，满足关系式：1.3≤F/G≤2.2；和/或，第二加强板42的横向宽度为H，
第二管节2的横向宽度为I，满足关系式：1.3≤H/I≤2.2。

[0063] 其中，第一加强板41的横向宽度为F，第一管节1的横向宽度为G,F和G可以满足关系式：1.3≤F/G≤2.2，即第一加强板41的横向宽度F与第一管节1的横向宽度G的比值可以
为1.3至2.2之间的任意数值，例如，第一加强板41的横向宽度F与第一管节1的横向宽度G的
比值可以为但不限于1.3、1.5、2等，作为本申请的一些实施例，第一加强板41的横向宽度F
与第一管节1的横向宽度G的比值可以为1.5。

[0064] 第二加强板42的横向宽度为H，第二管节2的横向宽度为I,H和I可以满足关系式：1.3≤H/I≤2.2，即第二加强板42的横向宽度H与第二管节2的横向宽度I的比值可以为1.3
至2.2之间的任意数值，例如，第二加强板42的横向宽度H与第二管节2的横向宽度I的比值
可以为但不限于1.3、1.5、2等，作为本申请的一些实施例，第二加强板42的横向宽度H与第
二管节2的横向宽度I的比值可以为1.5。

[0065] 这样设置能够使第一加强板41与第一管节1的横向宽度比值、第二加强板42与第二管节2的横向宽度比值合理，使第一加强板41和第二加强板42中间留有空间，允许一定厚
度的橡胶带3发生轴向变形和弯扭变形，具有一定能耗作用。

[0066] 在本发明的一些实施例中，如图1所示，第一管节1为倒数第二根管节，第二管节2为最终管节。

[0067] 可以理解的是，在海底沉管隧道100中倒数第二根管节为第一管节1，在海底沉管隧道100中倒数第一根管节(最终管节)为第二管节2。也就是说，第一管节1和第二管节2为
最终连接处。

[0068] 需要说明的是，海底沉管隧道100的最终连接处所处环境较其他连接处不平稳，通过使第一管节1为倒数第二根管节，第二管节2为最终管节，能够进一步提高海底沉管隧道
100的防水性能，降低海底沉管隧道100发生倾覆的概率，有利于提高海底沉管隧道100的安
全性和稳定性。

[0069] 下面参照图4介绍本发明的海底沉管隧道的建造方法，其中，海底沉管隧道的建造方法可用于建造上述海底沉管隧道，海底沉管隧道的建造方法包括以下步骤：

[0070] S1,在第一管节外侧依次套设橡胶带和第一加强板，并使橡胶带沿第一管节的延伸方向伸出第一管节；

[0071] 其中，需要提前在第一管节和第二管节上标画出橡胶带、第一加强板、第二加强板的位置，并按照标画位置在第一管节外侧依次套设橡胶带和第一加强板，具体来说，分别将
第一管节、橡胶带和第一加强板进行焊接，并使橡胶带沿第一管节的延伸方向(即图1所示
的X方向)伸出第一管节，以便于橡胶带的第二部分渐入第二管节与第二加强板之间的间
隙，后沉放至碎石垫层上。

[0072] S2,在第二管节外侧设置第二加强板，并使第二加强板与第二管节之间具有用于容纳橡胶带的间隙；

[0073] 其中，按照标画位置在第二管节外侧套设第二加强板，具体来说，将第二管节和第二加强板进行焊接，使第二加强板与第二管节之间具有用于容纳橡胶带的间隙，后沉放至
碎石垫层上。

[0074] S3,将第一管节和第二管节对接，并将橡胶带伸出第一管节的部分结构插入第二加强板与第二管节之间的间隙。

[0075] 其中，第一管节和第二管节对接时，由于第一管节与橡胶带在焊接时橡胶带沿第一管节的延伸方向(即图1所示的X方向)伸出第一管节，定位移动第二管节，使橡胶带伸出
第一管节的部分能够渐入至第二管节与第二加强板之间的间隙中，以完成第一管节和第二
管节的对接。

[0076] 作为本申请的一些实施例，也可以先将第一管节和第二管节对接，然后将对接完成的第一管节和第二管节沉放至碎石垫层上。

[0077] 由此，通过本申请的海底沉管隧道的建造方法，不仅能够对海底沉管隧道进行防水加固，还能够为管节间的轴向拉伸和相对变形提供缓冲介质，降低第一管节和第二管节
发生轴向变形和弯曲、扭曲变形的概率，提高了海底沉管隧道的防水性能，有利于提高海底
沉管隧道的使用安全性。

[0078] 具体地，如图5所示，作为本发明的一个具体实施例，上述的海底沉管隧道的建造方法可以包括以下步骤：

[0079] S01，提前在第一管节和第二管节上标画出橡胶带、第一加强板和第二加强板的位置；

[0080] S02，将橡胶带、第一加强板和第二加强板提前在倒数第一管节和第二管节上焊接，进行预制；

[0081] S03，基槽开挖，粗挖至底标，基槽宽略大于海底沉管隧道的宽度，基槽两侧按一定坡度开挖至海床面；

[0082] S04，根据设计图纸在基槽下方的海底地基上预先标设第一管节、第二管节和墙体的位置；

[0083] S05，向海底地基施打墙体，在墙体顶部固定钢筋套筒；

[0084] S06，吊入第一管节、第二管节，通过拉结钢筋连接管节端部外围第一加强板外的钢筋套筒；

[0085] S07，在沉管隧道两侧和上方回填碎石和块石，形成回填层。

[0086] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0087] 在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

[0088] 在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0089] 在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接
触。

[0090] 在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

[0091] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0092] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。