CN102330568A - 盾构到达闸板式应急安全装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种盾构到达闸板式应急安全装置，包括一框架，通过一过渡法兰与洞门内预埋钢洞圈连接成整体；一左闸门，其周边安装有密封胶条，可分离地置于框架内左侧；一右闸门，其周边安装有密封胶条，可分离地置于框架内右侧；和一上盖板，可分离地置于框架的上边缘；所述的左闸门、右闸门和上盖板安装到位后，整个装置形成密封的空间。本发明采用闸板密封的方式，在盾构到达过程中对漏水漏泥等现象进行主动控制，达到降低风险的目的。此外，本发明采用预制结构，造价低廉，现场拆装方便，可以回收利用，适用于任何形式的盾构隧道工程。
Description
技术领域
本发明属于建筑隧道工程施工技术领域，涉及一种盾构到达闸板式应急安全装置。
背景技术
盾构法由于其机械化程度高，工程进度快、安全性强、施工质量好，对周边环境影响较小，不影响地面交通等优点，已成为软土地区隧道施工的主要方法之一。一般情况下，盾构隧道工程必须在隧道的两端建造工作井，用于盾构始发和盾构到达，盾构完成隧道的掘进，穿过接收井壁预留的圆形洞门进入盾构接收井的过程称为盾构到达。受到盾构轴线测量误差以及施工精度等因素的影响，为了保证盾构能够顺利到达，预留洞门的直径要略大于盾构机的直径。在诸如我国上海等软土地区，地层中含有大量地下水，土体自立性较差，因此在盾构到达时，极易发生地下水携带土体颗粒从盾构与洞门之间的空隙中进入工作井，从而引起地面沉降、隧道塌方等重大事故；地下水和土体大量涌入工作井后，现场处理将十分困难，并且作用于已经成型隧道的应力会产生变化，从而产生隧道结构破坏、工作井结构安全性降低等风险。为了保证盾构安全到达，目前工程界的普遍做法是在盾构进入接收井最后一段距离对地层采用钻孔灌注桩+旋喷桩、冰冻法等方法进行地基加固，并采用适当的地层降水，将地下水位降低到隧道平面以下，防止地下水从缝隙中进入工作井。但由于地下工程存在诸多不确定因素，也缺少对加固体进行全面检测的有效方法，盾构到达仍然存在较大风险，相关的工程事故也时有发生。所以盾构到达是目前盾构工程界普遍公认的难题，盾构到达施工过程一旦出现风险后果不堪设想，现在尚无安全可靠的应急措施。
为了解决现有相关盾构到达技术存在的问题和安全隐患，实现盾构安全、快速到达，应进一步研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足和缺陷，提供一种盾构到达闸板式应急安全装置，使得一旦发生漏水漏泥的险情时，能够及时简便地将风险进行隔离，从而能够进行适当的补救措施，实现对盾构风险的主动控制，保证盾构安全进洞。
所述的盾构到达闸板式应急安全装置，其安装于盾构到达洞门处，在该洞门内侧预埋有钢洞圈，包括：
一框架，通过一过渡法兰与洞门内预埋钢洞圈连接成整体；
一左闸门，其周边安装有密封胶条，可分离地置于框架内左侧；
一右闸门，其周边安装有密封胶条，可分离地置于框架内右侧；和
一上盖板，可分离地置于框架的上边缘；所述的左闸门、右闸门和上盖板安装到位后，整个装置形成密封的环境。
所述的左闸门和右闸门上设有螺纹孔，所述框架上在对应螺纹孔的位置设有螺栓孔，一调节螺栓穿过所述螺栓孔与所述螺纹孔相连。
所述上盖板与所述框架的上边缘通过螺栓连接，所述上盖板与所述框架的上边缘之间设有密封条。
本发明采用闸板密封的方式，在盾构到达过程中对漏水漏泥等现象进行主动控制，达到降低风险的目的。此外，本发明采用预制结构，造价低廉，现场拆装方便，可以回收利用，适用于任何形式的盾构隧道工程。
附图说明
图1是本发明的盾构到达闸板式应急安全装置正视示意图。
图2是本发明的盾构到达闸板式应急安全装置侧视示意图。
图3是本发明的盾构到达闸板式应急安全装置安装完毕后示意图。
具体实施方式
盾构到达闸板式应急安全装置的实施过程：
在盾构到达前，先对盾构机轴线进行复测，确保盾构轴线偏差在设计范围之内，这是到达施工的前提条件。
盾构轴线复测完成之后，现场安装盾构到达闸板式应急安全装置。
参看图1、图2、图3，首先将闸板框架1与过渡法兰2用螺栓固定成整体，再与洞门预埋钢洞圈6焊接固定；然后在左右闸板3、4对应周边位置安装闸板密封胶条41。盾构机进入到达加固区后，按照正常工序施工，即首先凿除洞门内的加固土体，然后开始实施进洞。在此过程中如果一切正常，洞门未发生严重渗漏时，盾构继续推进直至进洞施工结束。一旦洞门发生严重渗漏，则立即停止推进，将左闸板3、右闸板4吊装至闸板框架1内，用调节螺栓11固定左闸板3、右闸板4的位置，然后安装上盖板密封条52和上盖板5，旋紧上盖板螺栓51。安装完毕后，整个装置将盾构机以及发生渗漏的洞门与外界隔绝，形成稳定的密封环境，将渗漏的水和土体隔绝在闸板板与洞门之间，水压力反作用于左右闸板3、4上，能使之与闸板框架1更加紧密地贴合。整个装置能构承受较大的水土压力，从而能够防止洞圈发生渗漏。闸板框架1通过整体焊接，具有较大的刚度，能够保证整个装置长时间安全运行。
由于装置容积较小，当内部充满渗漏的水土之后，渗漏停止，此时根据渗漏发生的情况和位置选择合适的方法(例如冻结法或注浆法)从地面对洞门进行补偿加固。待补偿加固完成之后，拆除上盖板5，将闸板板3、4吊离闸板框架1，拆除盾构到达闸板板密封装置，盾构继续推进直至进洞施工结束。在整个盾构到达过程中始终保证施工处于可控状态，并严格遵守安全、质量规范，确保盾构顺利、安全、快速到达。具有成本低，效率高，适应性强等特点
本发明具有突出的实质性特点和显著的进步，利用本施工方法后的优点：
1)本装置体积小，结构简单可靠，安装准备工作迅速，在发生渗漏时能够快速安装到位，防止渗漏的进一步发生；
2)本装置将水土压力转化为闸板框架1与闸板3、4之间的贴合压力，从而起到渗漏越严重，密封效果越好的效果；
3)本装置可以根据工程实际情况进行改进提高其整体强度满足工程需要，各个部件可以重复利用，经济高效。
Claims (3)
1.一种盾构到达闸板式应急安全装置，其安装于盾构到达洞门处，在该洞门内侧预埋有钢洞圈，其特征是包括：
一框架，通过一过渡法兰与洞门内预埋钢洞圈连接成整体；
一左闸门，其周边安装有密封胶条，可分离地置于框架内左侧；
一右闸门，其周边安装有密封胶条，可分离地置于框架内右侧；和
一上盖板，可分离地置于框架的上边缘；所述的左闸门、右闸门和上盖板安装到位后，整个装置形成密封的空间。
2.如权利要求1所述的盾构到达闸板式应急安全装置，其特征是所述的左闸门和右闸门上设有螺纹孔，所述框架上在对应螺纹孔的位置设有螺栓孔，一调节螺栓穿过所述螺栓孔与所述螺纹孔相连。
3.如权利要求2所述的盾构到达闸板式应急安全装置，其特征是所述上盖板与所述框架的上边缘通过螺栓连接，所述上盖板与所述框架的上边缘之间设有密封条。
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