CN100419210C - 盾构隧道的进洞防水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防水装置类，具体是涉及一种用于盾构隧道的进洞防水装置，该装置在井圈进口处设置橡胶板，并通过气囊和弹簧钢板对其的压合，以满足盾构进洞时的水密要求，其优点是，当盾构进洞时，气囊充气膨胀，将橡胶板紧密包裹于盾构或衬砌外表面，使盾构与井圈之间间隙处具有很好的水密性，避免了可能产生的泥水渗漏，改变了以往盾构进洞仅靠土体加固的单一措施，提高了盾构进洞的安全系数。

Description

盾构隧道的进洞防水装置

技术领域

本发明涉及防水装置类，具体的讲是涉及一种用于地下结构盾构隧道的进洞防水装置。

背景技术

现有盾构隧道的进洞防水是通过土体加固方式来进行的，一般主要是在进洞口周边地区采用搅拌桩、旋喷桩或者是冻结法等土体加工方式施工，搅拌桩、旋喷桩主要施工原理是在进洞口一定范围内的土体里形成连续的止水帷幕，结合井点降水方法以保证盾构进洞开挖面的安全；冻结法主要施工原理是在进洞口采用冻结设备，使一定范围内的土体冻结变硬，保证了盾构进洞开挖面的安全。其缺点在于土体加固范围较大，要保证加固的均质性很困难，现场虽然可取样检测，但取样点有限，无法保证整个土体皆达到设计要求。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种盾构隧道的进洞防水装置，该装置在井圈进口处设置橡胶板，并通过气囊和弹簧钢板对其的压合，以满足盾构进洞时的水密要求。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种盾构隧道的进洞防水装置，包括井圈、衬砌管片，其特征在于该装置由橡胶板、弹簧钢板、气囊及其充气管构成，其中橡胶板的一端固定在井圈内壁上，另一端紧紧包裹于衬砌管片外壁，弹簧钢板的一端与井圈内壁固定连接，另一端紧贴橡胶板包裹于衬砌管片外壁，气囊位于井圈内壁和弹簧钢板之间，其充气管预埋在井圈中。

弹簧钢板与橡胶板贴合，形状匹配，二者贴合体的一端与井圈内壁螺栓固定，另一端弹簧钢板通过橡胶板紧紧包裹于衬砌管片外壁。

弹簧钢板表面设置有弧状弹簧钢板，该弧状弹簧钢板的一端与井圈内壁固定连接，另一端部呈圆弧状，该圆弧状端部在充气后的气囊作用下与弹簧钢板接触，并对弹簧钢板产生压力，压力的大小取决于气囊充气量的多少。

气囊数量可以为两个，二者依次排放，充气后一个接触压迫弹簧钢板，另一个接触压迫弧状弹簧钢板。

本发明的优点是，当盾构进洞时，气囊充气膨胀，将橡胶板紧密包裹于盾构或衬砌外表面，使盾构与井圈之间间隙处具有很好的水密性，避免了可能产生的泥水渗漏，改变了以往盾构进洞仅靠土体加固的单一措施，提高了盾构进洞的安全系数。

附图说明

附图1为盾构进洞土体加固图；

附图2为本发明结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，标号1-21分别表示：盖形螺母1、三通接头2、井圈3、垫圈4、螺栓5、压块6、气囊7、帘布橡胶板8、弹簧钢板9、弧状弹簧钢板10、衬砌管片外壁11、充气管12、井圈钢板13、盖形螺母14、弧状弹簧钢板10的圆弧状端部15、盾构推进方向16、经加固过的土体17、围护结构18、内衬19、预埋钢环20、环形钢筋混凝土保护圈21。

本实施例包括井圈3、衬砌管片外壁11、帘布橡胶板8、弹簧钢板9、弧状弹簧钢板10、气囊7及其充气管12，其中帘布橡胶板8的一端螺栓固定在井圈钢板13内壁上，另一端紧紧包裹于衬砌管片外壁11，弹簧钢板9的一端与井圈钢板13内壁螺栓固定连接，另一端紧贴帘布橡胶板8包裹于衬砌管片外壁11，弹簧钢板9与帘布橡胶板8贴合，形状匹配，二者的设置角度是与水平方向呈45°角。位于井圈钢板13内壁和弹簧钢板9之间设置气囊7，气囊7的充气管12预埋在井圈3中。在与弹簧钢板9位置交叉处设置有弧状弹簧钢板10，该板10的一端与井圈钢板13内壁螺栓固定连接，另一端部呈圆弧状，该圆弧状端部15在充气后的气囊7作用下与弹簧钢板9接触，并对其产生压力，压力的大小取决于气囊7充气量的多少。

气囊7数量为两个，呈环形，且二者依次排放，充气后一个接触压迫弹簧钢板9，另一个接触压迫弧状弹簧钢板10。充气管12连接有三通接头2，一通接井圈3外端，另两头分别接气囊7。

在本实施例中弹簧钢板9和弧状弹簧钢板10以及气囊7均是沿井圈内壁圆周方向呈环形设置。显然本领域技术人员可以认识到气囊7的的设置也可以是沿圆周方向均匀分段设置，只要是能够实现对钢板9、10均匀施力即可。

本实施例在浇注隧道井圈混凝土前，预埋盖形螺母1、14于井圈钢板上，同时预埋两根充气管12，充气管12以三通接头2相连接，盾构进洞前，安装帘布橡胶板8和弹簧钢板9、弧状弹簧钢板10、气囊7，弹簧钢板9和帘布橡胶板8采用压块6固定于预埋盖形螺母1处，弧状弹簧钢板10采用螺栓固定于预埋盖形螺母14处。盾构进洞时，气囊7充气膨胀，推动弹簧钢板9、弧状弹簧钢板10作用于帘布橡胶板8，使橡胶板8紧密包裹于盾构或衬砌管片外壁11，达到水密要求。

Claims (7)

1. 一种盾构隧道的进洞防水装置，包括井圈、衬砌管片，其特征在于该装置由橡胶板、弹簧钢板、气囊及其充气管构成，其中所述橡胶板的一端固定在井圈内壁上，另一端紧紧包裹于衬砌管片外壁，所述弹簧钢板的一端与井圈内壁固定连接，另一端紧贴所述橡胶板包裹于衬砌管片外壁，所述气囊位于井圈内壁和所述弹簧钢板之间，其充气管预埋在井圈中。

2. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道的进洞防水装置，其特征在于所述弹簧钢板与所述橡胶板贴合，形状匹配，二者贴合体的一端与井圈内壁螺栓固定，另一端所述弹簧钢板通过所述橡胶板紧紧包裹于衬砌管片外壁。

3. 根据权利要求1或2所述的一种盾构隧道的进洞防水装置，其特征在于所述的弹簧钢板与所述橡胶板的设置角度是与水平方向呈45°角。

4. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道的进洞防水装置，其特征在于于所述的弹簧钢板表面设置有弧状弹簧钢板，该弧状弹簧钢板的一端与井圈内壁固定连接，另一端部呈圆弧状，该圆弧状端部在充气后的所述气囊作用下与所述弹簧钢板接触，并对所述弹簧钢板产生压力，压力的大小取决于所述气囊充气量的多少。

5. 根据权利要求4所述的一种盾构隧道的进洞防水装置，其特征在于所述的气囊数量为两个，二者依次排放，充气后一个接触压迫所述弹簧钢板，另一个接触压迫所述弧状弹簧钢板。

6. 根据权利要求1或4所述的一种盾构隧道的进洞防水装置，其特征在于所述的固定连接指的是螺栓连接，该连接是将盖形螺母预埋在井圈中，再通过螺栓固定。

7. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道的进洞防水装置，其特征在于所述的充气管连接有三通接头，一头接井圈外端，另两头分别接所述气囊。