盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種止水體系，尤其涉及一種應(yīng)用于盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法隧道始發(fā)時，需按設(shè)計高程及坡度切入始發(fā)洞門地層并向前推進(jìn)，直至盾構(gòu)機(jī)全部進(jìn)入土體并完成洞門封堵的一系列作業(yè)。盾構(gòu)機(jī)在不利地質(zhì)條件下始發(fā)容易出現(xiàn)滲漏水、土體流失、基坑淹沒等險情。目前較多地采用地層加固+洞圈止水裝置的方式規(guī)避風(fēng)險。通常地層加固采用注漿、深層攪拌粧、旋噴粧、凍結(jié)、降水以及多種工法的搭配，但在地質(zhì)復(fù)雜、隧道埋深大等工況下的加固質(zhì)量難以保證；洞圈止水裝置一般由橡膠簾布與單向鉸鏈板組成，始發(fā)時止水裝置在高水土壓力的作用下會產(chǎn)生外翻趨勢甚至失效。因此現(xiàn)有始發(fā)階段洞圈止水裝置對地層加固質(zhì)量要求嚴(yán)格，否則將使盾構(gòu)始發(fā)風(fēng)險達(dá)到不可控的程度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種施工便捷的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段洞圈止水體系。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系，所述洞圈包括平行于墻體的圓環(huán)鋼板和垂直于墻體的圓柱形鋼筒體，洞圈預(yù)埋在始發(fā)井混凝土結(jié)構(gòu)墻上，其特征在于，所述洞圈止水體系設(shè)于洞圈上，其包括三層密封結(jié)構(gòu):
[0005]第一層密封結(jié)構(gòu)包括單向鉸鏈板及橡膠簾布，圓環(huán)鋼板上設(shè)有定位螺母，螺栓由外向內(nèi)依次穿過單向鉸鏈板、橡膠簾布后，與圓環(huán)鋼板上的定位螺母相配合，單向鉸鏈板的上部與鉸鏈焊接，下部通過栓銷與鉸鏈連接并可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)；
[0006]第二層密封結(jié)構(gòu)包括內(nèi)側(cè)鋼絲刷、外側(cè)鋼絲刷及油脂管路，內(nèi)側(cè)鋼絲刷、外?鋼絲刷呈圓環(huán)狀固定于圓柱形鋼筒體上，油脂管路的出口端設(shè)于內(nèi)側(cè)鋼絲刷與外側(cè)鋼絲刷之間，油脂管路與盾構(gòu)機(jī)壓注盾尾油脂設(shè)備連通；
[0007]第三層密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)于圓柱形鋼筒體上的兩排應(yīng)急注漿通道，內(nèi)排應(yīng)急注漿通道的出口端設(shè)于內(nèi)側(cè)鋼絲刷與混凝土結(jié)構(gòu)墻之間，外排應(yīng)急注漿通道的出口端設(shè)于外側(cè)鋼絲刷和橡膠簾布之間。
[0008]優(yōu)選地，所述第一層密封結(jié)構(gòu)的單向鉸鏈板為呈圓環(huán)狀排列的扇形鋼壓板，橡膠簾布為胎膜加工成的圓環(huán)；始發(fā)時單向鉸鏈板和橡膠簾布的翻轉(zhuǎn)方向與盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)方向一致。
[0009]優(yōu)選地，所述第二層密封結(jié)構(gòu)的油脂管路的出口端與圓柱形鋼筒體采用塞焊連接；入口端與球閥一絲扣連接；中部設(shè)有止水鋼板，止水鋼板預(yù)埋于混凝土內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，所述第三層密封結(jié)構(gòu)的應(yīng)急注漿通道采用壓注堵漏材料進(jìn)行應(yīng)急密封。
[0011]第一層密封結(jié)構(gòu)由橡膠簾布和單向鉸鏈板組成，單向鉸鏈板通過螺栓將橡膠簾布固定在圓環(huán)板上。出始發(fā)井時第一層密封結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)方向與盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)方向一致，其柔性的橡膠簾布將盾構(gòu)機(jī)外殼緊密環(huán)箍。在內(nèi)側(cè)有水土壓力的情況下，剛性單向鉸鏈板可有效阻止柔性橡膠簾布產(chǎn)生的外側(cè)彈性鼓曲變形，進(jìn)而防止橡膠簾布外翻，實(shí)現(xiàn)密封止水效果;
[0012]第二層密封結(jié)構(gòu)由兩道鋼絲刷及預(yù)埋油脂管組成。兩道鋼絲刷設(shè)在圓柱形鋼筒體內(nèi)，間距150-250mm。兩道鋼絲刷間埋設(shè)4根油脂管路。外側(cè)鋼絲刷與第一層密封結(jié)構(gòu)內(nèi)翻的邊界線相鄰，即不妨礙第一層密封結(jié)構(gòu)自由翻轉(zhuǎn)。柔性的鋼絲刷環(huán)箍著盾構(gòu)機(jī)殼體或管片，并通過壓注盾尾油脂填充建筑間隙，起到封堵水土滲漏通道的作用；
[0013]第三層密封結(jié)構(gòu)為設(shè)置在圓柱形鋼筒體內(nèi)的兩排應(yīng)急注漿通道。內(nèi)排應(yīng)急注漿通道設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)墻與內(nèi)側(cè)鋼絲刷之間，外排應(yīng)急注漿通道設(shè)在外側(cè)鋼絲刷與第一層密封結(jié)構(gòu)之間，單排應(yīng)急注漿孔環(huán)形范圍內(nèi)設(shè)有4處，可壓注聚氨酯等堵漏材料進(jìn)行應(yīng)急封堵。
[0014]在土體加固質(zhì)量難以保證的情況下，本實(shí)用新型提供的洞圈止水體系克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，三層密封結(jié)構(gòu)均采取有效方式與洞圈進(jìn)行連接，施工過程中可以根據(jù)實(shí)際工況分階段投入使用，共同抵抗始發(fā)階段水土的滲漏壓力。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段洞圈止水體系的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的側(cè)視圖；
[0017]圖3為第一層密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為第二層密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為第三層密封結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0021]實(shí)施例
[0022]如圖1-5所示，為本實(shí)用新型提供的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段洞圈止水體系的結(jié)構(gòu)示意圖，始發(fā)階段盾構(gòu)機(jī)4放置在基座9上，始發(fā)階段的傳力途徑依次為盾構(gòu)機(jī)4、管片3、反力裝置2、混凝土結(jié)構(gòu)墻I。洞圈5上共包括三層密封結(jié)構(gòu)，其中第一層密封結(jié)構(gòu)6由橡膠簾布20和單向鉸鏈板19組成；第二層密封結(jié)構(gòu)7由兩道鋼絲刷及預(yù)埋油脂管組成；第三層密封結(jié)構(gòu)8由兩排應(yīng)急注漿通道組成。預(yù)埋油脂管和兩排應(yīng)急注漿通道的出口端位于洞圈5的頂部10、底部12、左側(cè)11和右側(cè)13。
[0023]所述的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系包括三層密封結(jié)構(gòu):
[0024]如圖3所示，洞圈5預(yù)埋在混凝土結(jié)構(gòu)墻I上，洞圈5包括平行于墻體的圓環(huán)鋼板14和垂直于墻體的圓柱形鋼筒體15。第一層密封結(jié)構(gòu)6由單向鉸鏈板19和橡膠簾布20組合而成，其中單向鉸鏈板19為呈圓環(huán)狀排列的扇形鋼壓板，橡膠簾布20為采用胎膜加工成整塊的圓環(huán)。單向鉸鏈板19的下部可以繞鉸鏈18向洞圈5徑向移動。單向鉸鏈板19和橡膠簾布20留有螺栓孔，螺栓17穿過單向鉸鏈板19、橡膠簾布20與圓環(huán)鋼板14上的定位螺母16擰緊。始發(fā)時單向鉸鏈板19和橡膠簾布20的翻轉(zhuǎn)方向與盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)方向相同，橡膠簾布20內(nèi)側(cè)有水土壓力作用時會產(chǎn)生向外側(cè)的彈性鼓曲變形，剛性單向鉸鏈板19可防止橡膠簾布20外翻，實(shí)現(xiàn)密封止水作用。隨著盾構(gòu)機(jī)不斷向前推進(jìn)，橡膠簾布20由環(huán)箍盾構(gòu)殼體狀態(tài)21轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)箍管片狀態(tài)22。單向鉸鏈板19的上部與鉸鏈焊接，下部通過栓銷與鉸鏈連接并可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)。
[0025]如圖4所示，第二層密封結(jié)構(gòu)7由內(nèi)側(cè)鋼絲刷23、外側(cè)鋼絲刷24及油脂管路26組成。鋼絲刷23和24間距為150-250mm，并在圓柱形鋼筒體15的內(nèi)側(cè)分別焊接成圓環(huán)。外側(cè)鋼絲刷24與橡膠簾布20在盾構(gòu)機(jī)外殼上的垂線25相鄰，但不得進(jìn)入單向鉸鏈板19和橡膠簾布20自由翻轉(zhuǎn)空間。無縫鋼管油脂管路26的出口端設(shè)置在內(nèi)側(cè)鋼絲刷23與外側(cè)鋼絲刷24之間，其管壁穿過圓柱形鋼筒體15后塞焊28密實(shí)；入口端與球閥一 29絲扣連接；中部設(shè)置兩道止水鋼板27后預(yù)埋與混凝土內(nèi)。兩個柔性的鋼絲刷環(huán)箍著盾構(gòu)機(jī)外殼或管片，并通過管路26壓注盾尾油脂進(jìn)行密封，油脂管路26與盾構(gòu)機(jī)壓注盾尾油脂設(shè)備連通。
[0026]如圖5所示，第三層密封結(jié)構(gòu)8為在圓柱形筒體15上的兩排應(yīng)急注漿通道，其中內(nèi)排應(yīng)急注漿通道出口端在內(nèi)側(cè)鋼絲刷23與混凝土結(jié)構(gòu)墻I之間，外排應(yīng)急注漿通道出口端在外側(cè)鋼絲刷24和橡膠簾布20之間。應(yīng)急注漿通道出口端由注漿管30的管壁和圓柱形鋼筒體15通過塞焊28進(jìn)行密封連接；入口端與球閥二 31絲扣連接；中部設(shè)置兩道止水鋼板27后預(yù)埋與混凝土內(nèi)。始發(fā)過程中，可以通過注漿通道壓注聚氨酯等堵漏材料進(jìn)行應(yīng)急密、封。
[0027]始發(fā)過程中，內(nèi)部水土壓力首先作用于第一層密封結(jié)構(gòu)6 ;隨后第二層密封結(jié)構(gòu)7參與工作，尤其是盾尾油脂的注入可有效封堵盾構(gòu)機(jī)4外殼與洞圈5之間的滲漏通道，減少滲漏壓力而對第一層密封結(jié)構(gòu)6形成保護(hù)；針對極其復(fù)雜的情況，可利用第三層密封結(jié)構(gòu)8進(jìn)行應(yīng)急封堵。三層密封結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際工況分階段實(shí)施止水密封，可確保盾構(gòu)機(jī)安全始發(fā)。本止水體系剛?cè)岵?jì)、層次分明、針對性強(qiáng)、施工便捷，系統(tǒng)地解決了盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段洞圈的止水問題。
【主權(quán)項】
1.一種盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系，所述洞圈包括平行于墻體的圓環(huán)鋼板(14)和垂直于墻體的圓柱形鋼筒體(15)，洞圈預(yù)埋在始發(fā)井混凝土結(jié)構(gòu)墻(I)上，其特征在于，所述洞圈止水體系設(shè)于洞圈上，其包括三層密封結(jié)構(gòu): 第一層密封結(jié)構(gòu)(6)包括單向鉸鏈板(19)及橡膠簾布(20)，圓環(huán)鋼板(14)上設(shè)有定位螺母(16)，螺栓(17)由外向內(nèi)依次穿過單向鉸鏈板(19)、橡膠簾布(20)后，與圓環(huán)鋼板(14)上的定位螺母(16)相配合，單向鉸鏈板(19)的上部與鉸鏈焊接，下部通過栓銷與鉸鏈連接并可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)； 第二層密封結(jié)構(gòu)(7)包括內(nèi)側(cè)鋼絲刷(23)、外側(cè)鋼絲刷(24)及油脂管路(26)，內(nèi)側(cè)鋼絲刷(23)、外側(cè)鋼絲刷(24)呈圓環(huán)狀固定于圓柱形鋼筒體(15)上，油脂管路(26)的出口端設(shè)于內(nèi)側(cè)鋼絲刷(23)與外側(cè)鋼絲刷(24)之間，油脂管路(26)與盾構(gòu)機(jī)壓注盾尾油脂設(shè)備連通； 第三層密封結(jié)構(gòu)(8)包括設(shè)于圓柱形鋼筒體(15)上的兩排應(yīng)急注漿通道，內(nèi)排應(yīng)急注漿通道的出口端設(shè)于內(nèi)側(cè)鋼絲刷(23)與混凝土結(jié)構(gòu)墻(I)之間，外排應(yīng)急注漿通道的出口端設(shè)于外側(cè)鋼絲刷(24)和橡膠簾布(20)之間。2.如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系，其特征在于，所述第一層密封結(jié)構(gòu)出)的單向鉸鏈板(19)為呈圓環(huán)狀排列的扇形鋼壓板，橡膠簾布(20)為胎膜加工成的圓環(huán)；始發(fā)時單向鉸鏈板(19)和橡膠簾布(20)的翻轉(zhuǎn)方向與盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)方向一致。3.如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系，其特征在于，所述第二層密封結(jié)構(gòu)(7)的油脂管路(26)的出口端與圓柱形鋼筒體(15)采用塞焊(28)連接；入口端與球閥一(29)絲扣連接；中部設(shè)有止水鋼板(27)，止水鋼板(27)預(yù)埋于混凝土內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系，其特征在于，所述第三層密封結(jié)構(gòu)(8)的應(yīng)急注漿通道采用壓注堵漏材料進(jìn)行應(yīng)急密封。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的洞圈止水體系，其特征在于，所述洞圈止水體系設(shè)于洞圈上，其包括三層密封結(jié)構(gòu)：第一層密封結(jié)構(gòu)包括單向鉸鏈板及橡膠簾布；第二層密封結(jié)構(gòu)包括內(nèi)側(cè)鋼絲刷、外側(cè)鋼絲刷及油脂管路；第三層密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)于圓柱形鋼筒體上的兩排應(yīng)急注漿通道，內(nèi)排應(yīng)急注漿通道的出口端設(shè)于內(nèi)側(cè)鋼絲刷與混凝土結(jié)構(gòu)墻之間，外排應(yīng)急注漿通道的出口端設(shè)于外側(cè)鋼絲刷和橡膠簾布之間。在土體加固質(zhì)量難以保證的情況下，本實(shí)用新型提供的洞圈止水體系克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，施工過程中可以根據(jù)實(shí)際工況分階段投入使用，共同抵抗始發(fā)階段水土的滲漏壓力。
【IPC分類】E21D11/38
【公開號】CN204783060
【申請?zhí)枴緾N201520351748
【發(fā)明人】徐征杰
【申請人】上海綠地建設(shè)(集團(tuán))有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年5月27日