CN100552187C - 大直径盾构隧道出洞防水方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防水方法类，具体是涉及一种用于大直径盾构隧道的出洞防水方法，该方法包括井圈和衬砌结构，以及位于二者之间的密封用帘布橡胶板，其特征在于该方法采用如下的步骤：在井圈上设置有井圈垂直面钢板和水平面钢板；在垂直面钢板处固定防水橡胶板，在水平面钢板上至少固定连接二个钢丝刷，其优点是采用多道封闭防水圈，密封措施严密、可靠，且无论是盾构穿越井圈时还是穿越井圈后，翻板始终可与盾构外径或衬砌外径紧密相贴，从而使橡胶板构成封闭防水圈，防水效果好，无需人工操作，省事省力，加快施工进程。

Description

大直径盾构隧道出洞防水方法

技术领域

本发明涉及防水方法类，具体的讲是涉及一种用于地下结构、特别是盾构隧道出洞处的大直径盾构隧道出洞防水方法。

背景技术

随着城市道路拓展的大需求量及盾构制造技术的不断发展，大直径的盾构隧道逐步应用于城市公路隧道工程中，如即将开始建设的上海上中路隧道(隧道直径为14.5m)、上海崇明越江通道长江隧道工程(隧道直径为15m)等。大直径隧道因其必须满足相应的抗浮要求，故隧道出洞位置应有一定的埋深，加之隧道直径很大，出洞位置底部所承受的水压较大。因此需要的防水措施应该更为严密，而现有技术中的出洞防水方法已经不能满足当前大直径盾构隧道的要求。

而且目前的防水方法还存在着如下的缺陷：

现有技术中的盾构隧道出洞防水方法如图1、2所示，盾构出洞防水方法是，先设置预制成环的帘布橡胶板4于井口位置，为使帘布橡胶板4与井圈1紧密相贴，紧随其后压上圆环钢板5，然后设置可沿井圈径向移动的扇形压板15，在扇形压板15中部开有长条形螺栓孔，见图2中盾构穿越井圈后螺栓位置23，盾构穿越井圈时的螺栓位置24，随后设置垫圈6、螺母7、螺栓8，以便对扇形压板15加以定位；螺栓8穿过圆环钢板5和帘布橡胶板4上预留的螺孔，固定于预埋钢环上的螺母2内。

在盾构穿越井圈时，呈圆环状排列的扇形压板15与盾构外径尽量紧密相接，帘布橡胶板4在盾构穿越洞圈时，向盾构推进方向外翻，而水土压力正好作用于外翻帘布橡胶板4上，橡胶板4无承受水土压力的能力，于是外翻部分向出洞井方向移动，紧靠住扇型压板15，形成封闭的出洞防水线。待盾构穿越井圈后，衬砌外径小于盾构外径，井圈与衬砌之间的间隙增大，此时施工人员沿衬砌径向往隧道圆心移动扇形压板15，呈圆环状的扇形压板15向衬砌中心收缩，扇形压板15与衬砌外径又呈紧密相接状态，起到井圈防水功效。

上述出洞防水装置的缺点在于，扇形压板15的移动需靠人工作业，给施工带来相当的不便，既费时费力，又影响施工进度。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种大直径盾构隧道出洞防水方法，该方法通过设置多道帘布橡胶板构成多道封闭防水圈，还可通过位于两道帘布橡胶板之间的注浆孔灌注浆液于二者之间的有限空隙，以及在井壁处设置多道密封钢丝刷与油脂加注孔管，可形成多道组合密封止水线，且帘布橡胶板的压板采用铰接结构，使得该方法在盾构穿越井圈后，该压板的一端实现自动偏转，无须人工调整。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种大直径盾构隧道出洞防水方法，包括井圈和衬砌结构，以及位于二者之间的密封用帘布橡胶板，其特征在于该方法采用如下的步骤：在井圈上设置有井圈垂直面钢板和水平面钢板；在垂直面钢板处固定帘布橡胶板，即首先在垂直面钢板上固定焊接环状止水箱体；在盾构机推进前，在环状止水箱体上安装帘布橡胶板，待盾构推进时，在水平面钢板上至少固定连接二个钢丝刷。

在环状止水箱体上安装帘布橡胶板可以指的是：该环状止水箱体的结构上至少应该具备两块垂面板，在盾构机推进前，在每块垂面板上，固定安装帘布橡胶板。

固定安装帘布橡胶板可通过圆环钢板实现的，圆环钢板将帘布橡胶板与环状止水箱体的垂面板通过螺栓固定，圆环钢板上固定连接有固定板，固定板通过铰链连接有翻板。

在环状止水箱体上的垂面板与垂面板之间的箱体处预设注浆孔，如果出现渗漏，可通过注浆孔灌注浆液于帘布橡胶板与帘布橡胶板之间的空隙中。

在水平面钢板上至少固定连接二个钢丝刷，可以是在水平面钢板上焊接三个钢丝刷。

井圈中预埋设置油脂加注管，其加注口设在钢丝刷与钢丝刷之间。

本发明的优点是，采用多道封闭防水圈，密封措施严密、可靠，且无论是盾构穿越井圈时还是穿越井圈后，翻板始终可与盾构外径或衬砌外径紧密相接而无须人工作业，帘布橡胶板可随着翻板的翻转角度，随时保持其与翻板的紧密相贴，从而使橡胶板构成封闭防水圈，防水效果好，无需人工操作，省事省力，加快施工进程。

附图概述

附图1为现有技术结构示意图；

附图2为现有技术端面结构示意图；

附图3为本发明结构示意图(侧面)；

附图4为本发明固定板正面结构示意图；

附图5为本发明固定板侧面结构示意图；

附图6为本发明翻板正面结构示意图；

附图7为本发明翻板侧面结构示意图；

附图8为本发明开口销结构示意图；

附图9为本发明销轴结构示意图；

附图10为本发明钢丝刷结构示意图；

具体技术方案

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1-10所示，标号1-24分别表示：井圈1、螺母2、井圈水平面钢板3、帘布橡胶板4、圆环钢板5、垫圈6、螺母7、双头螺柱8、固定板9、井圈垂直面钢板10、翻板11、销轴12、开口销13、销套14、扇形压板15、筋板16、注浆孔17、止水箱体18、加强筋板19、垂直面板20、钢丝刷21、油脂加注管22、盾构穿越井圈后螺栓位置23、盾构穿越井圈时的螺栓位置24。

本实施例涉及的大直径盾构隧道出洞防水方法，包括井圈1、隧道衬砌结构、橡胶板4，在井圈1和隧道衬砌结构之间设置有两道橡胶板4，该方法如下：

在井圈上设置有井圈垂直面钢板10和水平面钢板3，在浇注井圈混凝土前，预埋螺母2、7于井圈垂直面钢板10上，另预埋油脂加注管22。

在垂直面钢板10处固定防水橡胶板4方法是：在盾构机推进前，将环状止水箱体18焊接在井圈垂直面钢板10上，箱体18采用筋板16、加强筋板19加固，该箱体18设有两个垂直面板20，垂面板20上也预埋有螺母7，橡胶板4与环状止水箱体18的垂直面板20通过螺栓固定连接，该固定连接是通过圆环钢板5实现的，圆环钢板5将橡胶板4与环状箱体18的垂直面板20通过双头螺柱8固定于螺母7处，固定板9通过铰链连接有翻板11，固定板9与翻板11通过销轴12、销套14、开口销13连为一体，然后将固定板9烧焊于圆环钢板5上，形成一防水单元，根据盾构与衬砌外径，可计算出组成整体防水体系的单元数，施工人员按单元数目加工、安装即可。

翻板11与橡胶板4平行设置。

在环状箱体18上的垂直面板20与垂直面板20之间的箱体上设置注浆孔17，如果出现渗漏，可通过注浆孔灌注混凝土浆液于橡胶板与橡胶板之间的空隙中。

在水平面钢板3上焊接有三个钢丝刷21，预埋设置在水平面钢板3上的油脂加注管22，其加注口设在钢丝刷21与钢丝刷21之间。

待盾构推进时，因固定板9与翻板11采用销套14与销轴12连接，翻板11可随盾构、隧道外径的变化自由翻转角度，形成帘布橡胶板4可以依靠的受力点，从而使双道橡胶板4构成两道封闭防水圈，同时可通过止水箱体18上的注浆孔17灌注浆液于两道橡胶板4之间的有限空隙，形成进一步的防水措施。并通过井壁处设置多道密封钢丝刷21与油脂加注管22压注耐高水压、难燃型油脂的方法，可形成组合密封止水线。

本实施例中应特别注意翻板11长度的选择，翻板长度过短，在盾构出洞产生偏差情况下，很可能导致翻板11某处边端与盾构或衬砌外径没有接触点，不能形成一完整的封闭防水线，而翻板11长度过长，在盾构出洞产生偏差情况下，则会引起翻板11上翻角度过大(可能与水平线接近平行)，无法很好的与盾构或衬砌外径紧密相接，从而引起渗漏。一般翻板11长度以与盾构或衬砌外径接触上翻30°-70°范围(与垂直面夹角)为宜。

显然本领域技术人员可以认识到本发明中固定板9与翻板11的铰接方式的选择可以是多种多样的，只要能够实现翻板11随着盾构、隧道外径的变化，以铰接处为中心自由翻转一定角度即可。

帘布橡胶板4在生产过程中加入了环向和径向锦纶线，保证了帘布橡胶板在隧道推进过程中的完整性，且不会随着盾构和衬砌的外翻而受损。

本实施例在设置时，为使帘布橡胶板4与止水箱体18紧密相贴，紧随其后压上圆环钢板5，圆环钢板5可分段加工制作，但安装时段与段之间的间隙应控制在最小程度。随后设置垫圈6、螺母7、双头螺柱8，以便对圆环钢板5、帘布橡胶板4与止水箱体18加以定位；双头螺柱8穿过圆环钢板5和帘布橡胶板4上预留的螺孔，固定在预埋螺母7内。

在盾构穿越井圈时，呈圆环状排列的固定板9和翻板11与盾构外径尽量紧密相接，帘布橡胶板4在盾构穿越井圈时，向盾构推进方向外翻，而水土压力正好作用于外翻帘布橡胶板4上，橡胶板4无承受水土压力的能力，于是外翻部分向出洞井方向移动，紧靠住固定板9和翻板11，形成一紧箍于盾构外径的“袜套”，从而形成封闭的出洞防水线。待盾构穿越井圈后，衬砌外径小于盾构外径，井圈与衬砌之间的间隙增大，翻板11偏转一定角度始终可与盾构外径或衬砌外径紧密相接而无须人工作业，帘布橡胶板4可随着翻板11的翻转角度，随时保持其与翻板的紧密相贴。

Claims (4)

1、一种大直径盾构隧道出洞防水方法，该方法涉及的结构包括井圈和衬砌结构，以及位于二者之间的密封用帘布橡胶板，其特征在于该方法采用如下的步骤：在井圈上设置有井圈垂直面钢板和水平面钢板；在垂直面钢板处固定帘布橡胶板，即首先在垂直面钢板上固定焊接环状止水箱体，在盾构机推进前，在环状止水箱体上安装帘布橡胶板；待盾构推进时，在水平面钢板上至少固定连接二个钢丝刷。

2、根据权利要求1所述的一种大直径盾构隧道出洞防水方法，其特征在于所述的在环状止水箱体上安装帘布橡胶板指的是：该环状止水箱体的结构上至少应该具备两块垂面板，在盾构机推进前，在每块垂面板上，固定安装帘布橡胶板。

3、根据权利要求2所述的一种大直径盾构隧道出洞防水方法，其特征在于所述的固定安装帘布橡胶板是通过圆环钢板实现的，圆环钢板将帘布橡胶板与环状止水箱体的垂面板通过螺栓固定，圆环钢板上固定连接有固定板，固定板通过铰链连接有翻板。

4、根据权利要求2所述的一种大直径盾构隧道出洞防水方法，其特征在于所述的环状止水箱体上的垂面板与垂面板之间的箱体处预设注浆孔，如果出现渗漏，可通过注浆孔灌注浆液于帘布橡胶板与帘布橡胶板之间的空隙中。

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