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盾构法隧道的洞门封堵装置的制作方法

405   编辑:中冶有色技术网   来源:中交隧道工程局有限公司  
2023-10-17 13:24:21
盾构法隧道的洞门封堵装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工技术领域,具体涉及一种盾构法隧道的洞门封堵装置。

背景技术:

2.众所周知,泥水平衡式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成充满泥浆的泥水室,刀盘切削形成的渣土与泥浆进行混合,并由泥浆泵输送到地面泥水站筛分系统,经分离后的泥浆可重复使用。

3.由于盾构机在始发过程中,洞门与盾构壳体之间存在着环形间隙,为了防止始发时泥水通过该环形间隙涌出,导致盾构机无法有效建立压力,因此,必须在洞口设置性能可靠的封堵止水装置,以确保初始泥水平衡,保证始发段的施工安全。

4.目前,施工方采用的封堵装置通常包括预埋在工作井洞门的钢环、连接在钢环上的密封套筒、及设置在密封套筒内侧并绕着盾构机周向设置的止水部件,在盾构机掘进时,止水部件能够与壳体之间形成密封空间,以封堵砂浆。

5.然而,在实际施工过程中,现有的封堵装置存在以下缺陷:

6.1、盾构机铺设好管片并继续推进时,止水部件不能及时翻转抵触在管片上,容易出现疏漏,导致砂浆涌出,使得盾构机你泥水仓失压,无法正常工作;

7.2、在止水部件翻转时,堵漏材料中的颗粒物容易卡进翻转连接处,导致止水部件无法复位,破坏密封性,存在很大的安全隐患。

技术实现要素:

8.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种改进的盾构法隧道的洞门封堵装置。

9.为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案如下:

10.一种盾构法隧道的洞门封堵装置,其包括预埋在工作井洞门的钢环、自钢环向外延伸的密封套筒、间隔设置在密封套筒内的多道止水部件、及注浆部件,其中相邻两道止水部件之间形成绕盾构机周向延伸的密封区,且止水部件能够向盾构推进方向翻转并抵触在盾构机或管片上,注浆部件用于向密封区注入堵漏材料,

11.封堵装置还包括阻隔部件和施压部件,其中阻隔部件对应设置在止水部件的翻转中心处,并使得翻转中心与堵漏材料相隔离,施压部件与止水部件相配合,且盾构推进时,施压部件驱使止水部件保持与盾构机或管片相抵触的趋势。

12.优选地,每道止水部件包括固定连接在密封套筒内壁的圆环板、及分别连接在圆环板上并能够与盾构机或管片相抵触的环形帘布和支撑板,其中帘布贴合在圆环板的内侧面,支撑板支撑在帘布的外侧面,并能够随着帘布沿盾构推进方向的形变同步翻转设置。这样设置,帘布能够保证与盾构机或管片之间的密封性,同时,支撑板能够提供帘布支撑力,防止帘布受泥水冲挤变形而产生疏漏。

13.具体的,密封套筒、帘布、圆环板的中心线重合设置,且支撑板有多个,并绕着圆环板中心线圆周阵列分布。这样设置,实现帘布受力均匀,且支撑板安装简单、方便。

14.优选地,每个支撑板自一侧通过枢轴转动连接在圆环板的内环,且支撑板自内侧面与帘布的外侧面贴合,枢轴密封在阻隔部件与帘布之间。

15.进一步的,盾构机进入洞口前,支撑板的外侧面与圆环板的外侧面上下齐平设置。这样设置,便于阻隔部件的安装。

16.优选地,阻隔部件包括与多个支撑板一一对应的多个隔板,其中每个隔板分别连接在对应的支撑板和圆环板上。

17.具体的,每个隔板采用柔性材料。这样设置,在支撑板翻转时,隔板能够随之适应性形变,保证对枢轴的隔离效果。

18.优选地,施压部件设置在帘布的内侧,并驱使每块支撑板保持向外翻转的趋势。

19.具体的,施压部件包括与每块支撑板一一对齐设置的压板,其中每个压板固定连接在圆环板上并与帘布的内侧面相贴合设置,且在盾构机进入洞口前,压板驱使对应的支撑板保持竖直状态。这样设置,防止帘布倾倒,保证盾构机通过后,帘布能够及时翻转并与管片相抵触密封。

20.此外,压板采用弹性钢板。

21.由于以上技术方案的实施,本实用新型与现有技术相比具有如下优点:

22.本实用新型一方面通过阻隔部件保持止水部件的翻转中心与堵漏材料相隔离,有效防止堵漏材料对止水部件的翻转形成阻碍,这样一来,止水部件能够及时复位,保证密封性;另一方面,通过施压部件,实现止水部件自盾构机快速切换至管片上,保证密封的及时性,避免出现疏漏。

附图说明

23.图1为本实用新型的洞门封堵装置的主视示意图(不含注浆部件和密封板);

24.图2为图1的右视示意图;

25.图3为图1中a-a向剖视放大示意图;

26.其中:a、工作井;1、钢环;2、密封套筒;a1、第一筋板;3、止水部件;30、圆环板;a2、第二筋板;31、帘布;q、密封区;b、圆环压板;32、支撑板;4、注浆部件;40、注浆管路;5、阻隔部件;50、隔板;6、施压部件;60、压板;7、密封板。

具体实施方式

27.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进,因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。

28.在本技术的描述中,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技术和简化描述,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技术的限制。

29.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

30.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

31.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

32.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

33.如图1至图3所示,本实施例的盾构法隧道的洞门封堵装置,其包括钢环1、密封套筒2、止水部件3、注浆部件4、阻隔部件5、及施压部件6。

34.具体的,钢环1预埋在工作井a的洞门处。

35.密封套筒2自一端部焊接在钢环1的外端部,并自钢环1的外端部向外延伸设置,其中密封套筒2的中心线与盾构机的设计轴线夹角为88.38

°



36.同时,密封套筒2自外侧壁与钢环1的外端部之间连接有第一筋板a1,其中第一筋板a1有多个并绕密封套筒2环向6

°

均匀间隔分布。增强封堵装置的结构强度,提高可靠性。

37.本例中,止水部件3有两道且沿着密封套筒2长度方向并排间隔分布,其中每道止水部件3包括圆环板30、帘布31、及支撑板32,且两道帘布31之间形成绕盾构机周向延伸的环形密封区q。

38.具体的,圆环板30的中心线与密封套筒2的中心线重合设置,且圆环板30自外环焊接在密封套筒2内壁上。

39.同时,圆环板30自外侧面与密封套筒2的内壁之间连接有第二筋板a2,其中第二筋板a2有多个并绕着圆环板30中心线环向6

°

均匀间隔分布。

40.具体的,帘布31采用环形橡胶帘布,其中帘布31的中心线与圆环板30的中心线重合设置,且帘布31固定连接在圆环板30的内侧面。

41.同时,帘布31自外环贴合在密封套筒2的内壁上,并能够自内环抵触在盾构机或管片上且沿着盾构推进方向翻折形变。这样设置,帘布能够保证与盾构机或管片之间的密封性。

42.为了方便实施,帘布31的内侧还设有与圆环板30并排且间隔设置的圆环压板b,帘布31通过螺栓件固定在圆环压板b和圆环板30之间。

43.本例中,支撑板32有多个并绕着圆环板30的中心线圆周阵列分布,其中每个支撑板32支撑在帘布31的外侧,并能够随着帘布31沿盾构推进方向的形变同步翻转设置。这样设置,实现帘布受力均匀,且支撑板安装简单、方便。

44.具体的,每个支撑板32自一侧通过枢轴转动连接在圆环板30的内环,且支撑板32自内侧面与帘布31的外侧面贴合,并能够与帘布31同步抵触在盾构机或管片上。这样设置,支撑板能够提供帘布支撑力,防止帘布受泥水冲挤变形而产生疏漏。

45.同时,盾构机进入洞口前,每个支撑板32的外侧面与圆环板30的外侧面上下齐平设置。这样设置,便于阻隔部件的安装。

46.本例中,注浆部件4包括八根注浆管路40,其中八根注浆管路40绕着密封套筒2的外周均匀间隔分布,并穿过密封套筒2的侧壁连通至密封区q。

47.本例中,阻隔部件5设置在位于密封区q内的支撑板32的枢轴连接处,所对应的枢轴位于帘布31与阻隔部件5之间。

48.具体的,阻隔部件5包括多个隔板50,其中每个隔板50分别密封连接在对应的支撑板32和圆环板30之间。

49.为了方便实施,每个隔板50采用柔性材料。这样设置,在支撑板翻转时,隔板能够随之适应性形变,保证对枢轴的隔离效果。

50.本例中,施压部件6有两组,且对应设置在每道帘布31的内侧,并驱使每块支撑板32保持向外翻转的趋势。

51.具体的,施压部件6包括与每块支撑板32一一对齐设置的压板60,其中每个压板60并与帘布31的内侧相贴合设置,并固定连接在圆环板30和圆环压板b之间,且在盾构机进入洞口前,压板驱使对应的支撑板保持竖直状态。这样设置,防止帘布倾倒,保证盾构机通过后,帘布能够及时翻转并与管片相抵触密封。

52.同时,每个压板60采用弹性钢板。

53.此外,本实施例还包括密封连接在密封套筒2外端部的密封板7。

54.综上,本实施具有以下优势:

55.1、通过阻隔部件保持止水部件的翻转中心与堵漏材料相隔离,有效防止堵漏材料对止水部件的翻转形成阻碍,这样一来,止水部件能够及时复位,保证密封性;

56.2、通过施压部件,实现止水部件自盾构机快速切换至管片上,保证密封的及时性,避免出现疏漏;

57.3、结构简单,便于安装和实施。

58.以上对本实用新型做了详尽的描述,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。技术特征:

1.一种盾构法隧道的洞门封堵装置,其包括预埋在工作井洞门的钢环、自所述钢环向外延伸的密封套筒、间隔设置在所述密封套筒内的多道止水部件、及注浆部件,其中相邻两道所述止水部件之间形成绕盾构机周向延伸的密封区,且所述止水部件能够向盾构推进方向翻转并抵触在盾构机或管片上,所述注浆部件用于向所述密封区注入堵漏材料,其特征在于:所述封堵装置还包括阻隔部件和施压部件,其中所述阻隔部件对应设置在所述止水部件的翻转中心处,并使得所述翻转中心与所述堵漏材料相隔离,所述施压部件与所述止水部件相配合,且盾构推进时,所述施压部件驱使所述止水部件保持与所述盾构机或管片相抵触的趋势。2.根据权利要求1所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:每道所述止水部件包括固定连接在所述密封套筒内壁的圆环板、及分别连接在所述圆环板上并能够与所述盾构机或管片相抵触的环形帘布和支撑板,其中所述帘布贴合在所述圆环板的内侧面,所述支撑板支撑在所述帘布的外侧面,并能够随着所述帘布沿盾构推进方向的形变同步翻转设置。3.根据权利要求2所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:所述密封套筒、所述帘布、所述圆环板的中心线重合设置,且所述支撑板有多个,并绕着所述圆环板中心线圆周阵列分布。4.根据权利要求3所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:每个所述支撑板自一侧通过枢轴转动连接在所述圆环板的内环,且所述支撑板自内侧面与所述帘布的外侧面贴合,所述枢轴密封在所述阻隔部件与所述帘布之间。5.根据权利要求4所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:所述盾构机进入洞口前,所述支撑板的外侧面与所述圆环板的外侧面上下齐平设置。6.根据权利要求4所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:所述阻隔部件包括与多个所述支撑板一一对应的多个隔板,其中每个所述隔板分别连接在对应的所述支撑板和所述圆环板上。7.根据权利要求6所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:每个所述隔板采用柔性材料。8.根据权利要求2所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:所述施压部件设置在所述帘布的内侧,并驱使每块所述支撑板保持向外翻转的趋势。9.根据权利要求8所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:所述施压部件包括与每块所述支撑板一一对齐设置的压板,其中每个所述压板固定连接在所述圆环板上并与所述帘布的内侧面相贴合设置,且在所述盾构机进入洞口前,所述压板驱使对应的所述支撑板保持竖直状态。10.根据权利要求9所述的盾构法隧道的洞门封堵装置,其特征在于:所述压板采用弹性钢板。

技术总结

本实用新型涉及的盾构法隧道的洞门封堵装置,其包括钢环、密封套筒、止水部件、及注浆部件,其中相邻两道止水部件之间形成密封区,且止水部件能够向盾构推进方向翻转并抵触在盾构机或管片上,注浆部件用于向密封区注入堵漏材料,封堵装置还包括阻隔部件和施压部件,其中阻隔部件对应设置在止水部件的翻转中心处,并使得翻转中心与堵漏材料相隔离,施压部件与止水部件相配合,且盾构推进时,施压部件驱使止水部件保持与盾构机或管片相抵触的趋势。本实用新型一方面有效防止堵漏材料对止水部件的翻转形成阻碍,这样一来,止水部件能够及时复位,保证密封性;另一方面实现止水部件自盾构机快速切换至管片上,保证密封的及时性,避免出现疏漏。避免出现疏漏。避免出现疏漏。

技术研发人员:勾常春 时佳 叶延庚 孟佳 罗春光

受保护的技术使用者:中交隧道工程局有限公司

技术研发日:2021.12.28

技术公布日:2022/5/4
声明:
“盾构法隧道的洞门封堵装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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