Les ponceaux à caissons dans les tunnels de services publics urbains à petite échelle sont une forme novatrice de construction d’infrastructures urbaines, qui fait spécifiquement référence aux unités structurales souterraines de type tunnel soigneusement conçues et construites pour répondre aux besoins uniques des petites villes ou de secteurs particuliers d’une ville....... Ces ponceaux à caisson se caractérisent par leurs dimensions transversales relativement faibles et leurs spécifications de longueur flexibles, et sont principalement fabriqués en utilisant la technologie du béton préfabriqué. Leur fonction principale est d’intégrer, d’accommoder et de protéger efficacement les diverses installations essentielles de pipelines municipaux dans la ville, comme les systèmes d’approvisionnement en eau, les systèmes de drainage, les câbles d’alimentation électrique, les câbles optiques de communication et les gazoducs.

Cet article vous amènera à comprendre la conception structurelle et l’installation de petits

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1. Conception structurelle et choix des matériaux des petits ponceaux à boîte

1.1 analyse des formes structurelles et des scénarios applicables

Dans la conception des ponceaux à caissons dans les tunnels urbains à petite échelle, les formes structurales courantes sont principalement rectangulaires et circulaires. Ces deux formes ont chacune des caractéristiques uniques et des scénarios applicables. Leur aménagement intérieur est adaptable et flexible, permettant une utilisation efficace de l’espace souterrain et facilitant l’installation, l’agencement et l’entretien de divers pipelines de différents types et tailles. Dans les zones urbaines étroites ou les centres urbains densément peuplés dotés de réseaux de canalisations étendus, les avantages des ponceaux à boîtes rectangulaires sont plus importants. Ils peuvent s’intégrer efficacement dans l’espace sous les routes existantes et réaliser un accostage sans couture avec d’autres structures souterraines telles que les tunnels de métro et les installations de drainage. En raison de leur répartition uniforme des contraintes autour du corps, ils possèdent de bonnes performances de compression et une bonne stabilité, et sont particulièrement adaptés aux conditions géologiques complexes ou aux situations où il faut résister à une plus grande pression externe, comme les strates de sable mouvant, les zones où les niveaux d’eau souterraine sont élevés et les régions où les activités sismiques sont fréquentes. De plus, la structure circulaire a moins d’impact sur le débit d’eau, ce qui améliore le bon fonctionnement du système de drainage et réduit les risques de sécurité causés par l’érosion hydrique.

1.2 recherches sur les propriétés des matériaux 

En ce qui concerne le choix des matériaux pour les petites structures de ponceaux, le béton armé et le béton précontraint sont devenus les choix principaux en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques, de leur commodité de construction et de leur rentabilité. Composé d’acier à haute résistance et de béton armé, ce qui les rend suffisamment solides pour supporter les charges, y compris le poids propre, le poids des pipelines, la pression du sol et les charges accidentelles. En attendant, grâce à des mesures raisonnables de dosage et anti-corrosion, leur durabilité et leur résistance à l’érosion environnementale peuvent être améliorées. Sur cette base, la résistance et la stabilité structurelles sont encore améliorées. En appliquant la précontrainte à l’avance pour compenser la plupart des contraintes de traction qui peuvent survenir pendant le processus d’utilisation, la possibilité d’apparition de fissures est réduite, la durée de vie du ponceau de la boîte est prolongée, des épaisseurs de parois plus minces et des portées plus grandes peuvent être conçues, ce qui permet d’économiser des coûts de matériau tout en améliorant l’intégrité et l’esthétique de la structure. Avec les progrès de la science et de la technologie et l’amélioration des exigences de protection de l’environnement, de nouveaux matériaux composites (tels que le PRV et le PRFC) ont émergé et ont été essayés et appliqués dans des projets spécifiques de petits ponceaux. Ces nouveaux matériaux présentent non seulement des caractéristiques de légèreté, de haute résistance et de résistance à la corrosion, mais contribuent également à réduire l’impact de la construction sur l’environnement et à réduire les coûts de maintenance, en harmonie avec le concept de développement durable. 

1.3 principes de conception et indicateurs techniques clés

S’assurer que le ponceau à caisson peut supporter de façon sûre et stable des charges provenant de toutes les directions dans des conditions normales d’exploitation, y compris, mais sans s’y limiter, le poids propre, la pression du sol, la charge du pipeline, la charge de la circulation et d’autres charges soudaines. Les concepteurs doivent calculer avec précision et réserver des facteurs de sécurité suffisants en fonction des conditions réelles de travail.

Choisir des matériaux ayant une forte durabilité et une bonne performance anticorrosion, et incorporer des détails de conception structurale détaillés, comme la mise en place de couches étanches raisonnables, le renforcement du traitement des joints et l’utilisation de matériaux d’étanchéité de haute qualité, afin de minimiser l’impact de la pénétration de l’eau sur la structure du ponceau de la boîte et de prolonger la durée de vie des installations. En plus de la conception de la structure, un système complet d’étanchéité et d’antiinfiltration devrait également être envisagé pour s’assurer qu’il n’y a pas de fuite sur les parois intérieure et extérieure du canal de canalisation à caissons, pour garantir le fonctionnement normal des canalisations et pour éviter les effets néfastes sur l’environnement du sol environant. Au cours de la phase de conception, examiner les besoins futurs d’inspection et de remplacement des pipelines, fournir suffisamment de ports et de passages d’inspection et simplifier la structure interne pour rendre l’entretien quotidien et les travaux de réparation d’urgence plus pratiques et efficaces.

2. Analyse approfondie de la technologie d’installation sur site de petits ponceaux

2.1 choix des méthodes d’installation

Lorsque les conditions géologiques le permettent et que l’impact sur l’environnement est relativement faible, les ponceaux préfabriqués sont poussés graduellement vers l’avant, selon les exigences de conception, par des rainures de guidage précreusées au sol ou sous terre. Cette méthode a une vitesse de construction rapide et un impact minimal sur la circulation et les résidents' Vie, mais nécessite un contrôle précis de la vitesse et de la direction de poussée pour éviter d’endommager les structures environnantes.

Lorsque les conditions techniques sont complexes ou que la taille du ponceau est grande, l’excavation est généralement adoptée pour l’installation. Tout d’abord, la fosse de fondation est excavée, puis les composants du ponceau préfabriqué sont hissés à leurs positions prédéterminées et épissés et fixés. Bien que la méthode d’excavation ait un impact relativement important sur l’environnement environnant, elle peut s’adapter à diverses conditions géologiques complexes et aux exigences de construction et présente une grande flexibilité.

2.2 processus d’installation et étapes clés

Processus d’opération de la méthode de poussée directe:

Creuser avec précision les rainures de guidage selon les dessins de conception et s’assurer de leur rectitude et planéité. Assembler au préalable chaque partie du ponceau de la boîte dans la zone désignée et terminer l’installation des canalisations internes et le traitement d’étanchéité externe. Utilisez un équipement professionnel pour pousser le ponceau de la boîte dans les rainures de guidage et surveiller sa vitesse et sa direction de poussée en temps réel. Effectuer des ajustements et des corrections fines au besoin. S’assurer que le raccordement des sections adjacentes du ponceau est étanche et sans fuite, et mettre en œuvre les mesures de renforcement nécessaires pour les pièces de raccordement. 

Processus d’opération de la méthode d’excavation:

Creuser la fosse de fondation selon les exigences de conception et prendre des mesures de soutien temporaires efficaces comme des supports à chevrons, des supports à pieux vissés ou des supports en béton préfabriqué simultanément. Utilisez des grues ou d’autres équipements de levage pour hisser les ponceaux préfabriqués dans la fosse de fondation section par section, les positionner avec précision et les fixer temporairement. Compléter le soudage ou le boulonnage de l’interface entre les ponceaux de la boîte et le traitement d’étanchéité interne et externe. En fin de compte, les ponceaux sont installés et passent l’inspection de réception, effectuent l’opération de remblai de la fondation, et font un bon travail en rétablissant la capacité portante de la fondation et en assurant sa stabilité.

2.3 Technologies de soutien pendant le processus d’installation

Méthode de Support à chevrons: cette méthode utilise des supports à chevrons structurés en acier comme structures de Support temporaires, simples à utiliser et relativement peu coûteuses. Les avantages incluent la vitesse de construction rapide et l’ajustement flexible commode. Les inconvénients comprennent une profondeur limitée de la fondation et des exigences relativement élevées pour les conditions géologiques, et elle ne s’applique pas aux sites dont le sol est doux ou les niveaux d’eau souterraine élevés.

Méthode de soutien des pieux à vis: utiliser des forets à vis pour pénétrer dans la couche de sol et former des pieux à vis pour fournir un soutien temporaire stable et fiable. Cette méthode convient à diverses conditions de sol, en particulier sur les couches sableuses. Les avantages sont un effet de support important et une grande efficacité de construction, mais le coût est relativement élevé et il a une forte dépendance de l’équipement.

Méthode de Support en béton préfabriqué: les membres de Support en béton préfabriqué tels que les poutres i et les poutres H ont les caractéristiques de haute résistance et de rigidité élevée, qui peuvent efficacement empêcher la déformation et l’effondrement de la fondation. Les avantages sont une forte stabilité, durabilité et fiabilité. Cependant, le transport et l’installation sont relativement complexes, la période de construction est plus longue et l’investissement ponctuel est relativement important.

La recherche approfondie sur la technologie de construction de petits ponceaux dans les tunnels urbains est d’une grande importance pour améliorer l’efficacité de l’utilisation des ressources de l’espace souterrain Urbain, optimiser la disposition des installations municipales et assurer le fonctionnement normal des fonctions urbaines. À l’avenir, avec l’innovation technologique continue et l’accumulation d’expérience pratique, la technologie de construction de petits ponceaux évoluera vers une direction de développement durable plus verte, intelligente et efficace, promouvant davantage la construction de modernisation urbaine et le développement de haute qualité.