CN103266901A - 一种盾构隧道洞门临时止水结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构隧道洞门临时止水结构及其施工方法，该止水结构包括钢筋、可重复注浆管、洞门拱圈、预埋钢环、帘布橡胶环、固定环板和折叶压板，钢筋的一段埋植在隧道洞门处的围护结构中，钢筋的植入方向与洞门同向，垂直于隧道洞门处的围护结构，钢筋的另一段从隧道洞门处的围护结构中伸出，可重复注浆管预埋在围护结构的外侧，洞门拱圈为钢筋伸出的一段浇筑混凝土后形成的环形的钢筋混凝土圈，预埋钢环预埋在洞门拱圈上，与洞门拱圈固定连接，帘布橡胶环、固定环板和折叶压板沿隧道洞门方向自内向外依次贴紧设置，帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过螺栓与预埋钢环相连接。本发明同时公开了该盾构隧道洞门临时止水结构的施工方法。

Description

一种盾构隧道洞门临时止水结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种隧道用的止水装置及其施工方法，具体是指一种盾构隧道洞门临时止水结构及其施工方法。

背景技术

目前，盾构隧道盾构机始发时洞门处止水、密封、保压是确保盾构安全始发的必要条件。一般复合墙结构在施工主体结构边墙时已经预留了盾构始发洞和预埋了洞门止水装置结构，但单一墙结构没有上述条件，盾构机要在单一墙结构中始发，就要设计洞门临时止水结构。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种盾构隧道洞门临时止水结构，该止水结构能够确保盾构机安全始发。

本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述的止水结构包括钢筋、可重复注浆管、洞门拱圈、预埋钢环、帘布橡胶环、固定环板和折叶压板，所述钢筋的一段埋植在隧道洞门处的围护结构中，钢筋的植入方向与洞门同向，垂直于隧道洞门处的围护结构，所述钢筋的另一段从隧道洞门处的墙结构中伸出，所述的可重复注浆管预埋在所述围护结构的外侧，用于后期注浆密封，所述的洞门拱圈为所述钢筋伸出的一段浇筑混凝土后形成的环形的钢筋混凝土圈，所述的预埋钢环预埋在所述洞门拱圈上，与洞门拱圈固定连接，所述的帘布橡胶环、固定环板和折叶压板沿隧道洞门方向自内向外依次贴紧设置，帘布橡胶环与预埋钢环相紧贴，所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过螺栓与所述的预埋钢环相连接，所述的帘布橡胶环能够在盾构机前部进入所述止水结构后与所述盾构机的外壳紧密贴合，在隧道洞门内形成一个不漏水、不漏气的具有保压功能的密闭空间，以确保盾构机能够安全始发。

本发明的止水结构，其主要思路是在围护结构盾构始发位置，设计一个与围护结构通过植筋连在一起的临时钢筋混凝土洞门拱圈，在洞门拱圈外侧依次安装预埋钢环、帘布橡胶环、固定环板和折叶压板，最后安装螺栓固定。本发明的止水结构在应用时，当盾构机前部进入洞门止水结构后，帘布橡胶板与盾构机外壳密贴，形成一个不漏水、不漏气的密闭空间，在密闭压力作用下，掌子面不会坍塌，盾构机能安全始发。

本发明的止水结构，不但适用于单一墙结构中的盾构始发，而且还适用于复合墙结构中没有施工主体结构的盾构始发。

本发明中，所述的钢筋为多根受拉钢筋。

本发明中，所述的可重复注浆管为多根软管。

本发明可以做如下改进：所述洞门拱圈、预埋钢环、帘布橡胶环、固定环板和折叶压板的中心线均相重合，并且与隧道洞门的中心线相重合。

本发明中，所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过相同的螺栓与所述的预埋钢环相连接，所述的螺栓穿插所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板后与所述的预埋钢环相连接。

本发明中，所述的折叶压板包括基板和折片，所述的基板为环形，基板与预埋钢环相连接，所述的折片为多个，沿基板径向方向均匀设置，每一片折片均通过一个铰接轴铰接在所述基板上，折片能够在外力作用下以铰接轴为摆动中心摆动。

本发明的目的之二是提供上述盾构隧道洞门临时止水结构的施工方法，该施工方法安全可靠且容易实施。

本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种盾构隧道洞门临时止水结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

（1）在隧道洞门处的围护结构中植入钢筋，所述钢筋的一段埋植在隧道洞门处的围护结构中，钢筋的植入方向与洞门同向，垂直于隧道洞门处的围护结构，所述钢筋的另一段从隧道洞门处的围护结构中伸出；

（2）在所述钢筋伸出的一段区域内、隧道洞门处围护结构外侧预埋可重复注浆管；

（3）绑扎钢筋与所述的钢筋焊接，定位预埋钢环，浇筑混凝土，形成环形的钢筋混凝土圈，所述环形的钢筋混凝土圈即为洞门拱圈；

（4）利用可重复注浆管对洞门拱圈和围护结构之间的缝隙进行注浆密封，保证围护结构与洞门拱圈不漏气；

（5）安装帘布橡胶环、固定环板和折叶压板，所述的帘布橡胶环、固定环板和折叶压板沿隧道洞门方向自内向外依次贴紧设置，所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过螺栓与所述的预埋钢环相连接。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

(1)本发明的止水结构能满足盾构始发需要的密闭止水保压的要求。

(2)本发明的止水结构易于与周边永久结构连接。

(3)本发明的止水结构施工工艺简单，工程投资少。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明止水结构安装在盾构隧道中的使用状态图；

图2是本发明止水结构安装在盾构隧道中的整体结构图；

图3是图2的右视图；

图4是本发明止水结构中可重复注浆管的分布状态图；

图5是本发明止水结构中预埋钢环的零件图；

图6是本发明止水结构中帘布橡胶环的零件图；

图7是本发明止水结构中固定环板的零件图；

图8是本发明止水结构中折叶压板的零件图；

图9是图8的A向放大图。

附图标记说明

100、盾构机；101、围护结构；102、管片；103、洞门；1、钢筋；

2、可重复注浆管；3、混凝土；4、洞门拱圈；5、预埋钢环；

6、帘布橡胶环；7、固定环板；8、折叶压板；81、基板；82、折片；

83、铰接轴；9、螺栓；

具体实施方式

如图1至图9所示的一种盾构隧道洞门临时止水结构，该止水结构设置在盾构隧道的洞门处，该止水结构包括钢筋1、可重复注浆管2、洞门拱圈4、预埋钢环5、帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8，钢筋1为多根受拉钢筋，钢筋1的一段埋植在隧道洞门处的围护结构101中，钢筋1的植入方向与洞门103同向，垂直于隧道洞门处的围护结构101，钢筋1的另一段从隧道洞门处的围护结构101中伸出，可重复注浆管2为预埋在围护结构101外侧的多根软管，可重复注浆管2用于后期注浆密封，对洞门拱圈和围护结构之间的缝隙进行注浆密封，保证围护结构与洞门拱圈之间不漏气，洞门拱圈4为钢筋1伸出的一段浇筑混凝土3后形成的环形的钢筋混凝土圈，预埋钢环5预埋在洞门拱圈4上，与洞门拱圈4固定连接，具体连接方式为预埋钢环5栓接在钢筋1的端头，定位预埋钢环6后浇筑混凝土，从而将预埋钢环6固定在洞门拱圈4上，帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8沿隧道洞门103方向自内向外依次贴紧设置，洞门拱圈4、预埋钢环5、帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8的中心线均相重合，并且与隧道洞门103的中心线相重合，帘布橡胶环6与预埋钢环5相紧贴，帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8贴紧后通过螺栓9与预埋钢环5相连接，帘布橡胶环6能够在盾构机100前部进入止水结构后与盾构机100的外壳紧密贴合，盾构机100进去后与管片102也能紧密贴合，在隧道洞门103内形成一个不漏水、不漏气的具有保压功能的密闭空间，以确保盾构机100工作时能够安全始发。

本实施例中，帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8贴紧后通过相同的螺栓9与预埋钢环5相连接，螺栓9穿插帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8后与预埋钢环5相连接。

本实施例中，折叶压板8包括基板81和折片82，基板81为环形，基板81与预埋钢环5相连接，折片82为多个，沿基板81径向方向均匀设置，每一片折片82均通过一个铰接轴83铰接在基板81上，折片82能够在外力作用下以铰接轴83为摆动中心摆动。

本实施例中的适用于单一墙结构中的盾构始发，以及复合墙结构中没有施工主体结构的盾构始发，所述的墙结构可以为单一墙的墙结构，也可以为复合墙的墙结构。

如图1所示，本实施例的止水结构施工完成后，当盾构机前部进入止水结构后，帘布橡胶板与盾构机的外壳密贴，形成一个不漏水、不漏气的密闭空间，在密闭压力作用下，掌子面不会坍塌，保证盾构机能安全始发。

上述盾构隧道洞门临时止水结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

（1）测量放样确定洞门位置、植筋位置，在隧道洞门处的围护结构101中植入钢筋1，钢筋1的一段埋植在隧道洞门处的围护结构101中，钢筋1的植入方向与洞门103同向，垂直于隧道洞门处的围护结构101，钢筋1的另一段从隧道洞门处的围护结构101中伸出，具体植筋采用钻机钻孔植入32根Φ25mm和Φ20mm，环向间距300mm，的钢筋，固定环向可重复注浆管，绑扎Φ16mm的环形分布钢筋及Φ8mm拉筋；

（2）在钢筋1伸出的一段区域内、隧道洞门处围护结构外侧预埋可重复注浆管2；

（3）绑扎钢筋1，定位预埋钢环5，在钢筋1伸出的一段通过可重复注浆管2浇筑混凝土3，形成环形的钢筋混凝土圈，环形的钢筋混凝土圈即为洞门拱圈4；

（4）利用可重复注浆管2对洞门拱圈4和围护结构101之间的缝隙进行注浆密封，保证围护结构101与洞门拱圈4不漏气；

（5）安装帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8，帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8沿隧道洞门方向自内向外依次贴紧设置，帘布橡胶环6、固定环板7和折叶压板8贴紧后通过螺栓9与预埋钢环5相连接。

盾构机随后安装就位，破洞门始发，临时洞门止水结构止水效果较好，能够有效支挡水土压力，保障了盾构机安全顺利始发。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述的止水结构包括钢筋、可重复注浆管、洞门拱圈、预埋钢环、帘布橡胶环、固定环板和折叶压板，所述钢筋的一段埋植在隧道洞门处的围护结构中，钢筋的植入方向与洞门同向，垂直于隧道洞门处的围护结构，所述钢筋的另一段从隧道洞门处的围护结构中伸出，所述的可重复注浆管预埋在所述围护结构的外侧，用于后期注浆密封，所述的洞门拱圈为所述钢筋伸出的一段浇筑混凝土后形成的环形的钢筋混凝土圈，所述的预埋钢环预埋在所述洞门拱圈上，与洞门拱圈固定连接，所述的帘布橡胶环、固定环板和折叶压板沿隧道洞门方向自内向外依次贴紧设置，帘布橡胶环与预埋钢环相紧贴，所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过螺栓与所述的预埋钢环相连接，所述的帘布橡胶环能够在盾构机前部进入所述止水结构后与所述盾构机的外壳紧密贴合，在隧道洞门内形成一个不漏水、不漏气的具有保压功能的密闭空间，以确保盾构机工作时能够安全始发。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述的钢筋为多根受拉钢筋。

3.根据权利要求1所述的盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述的可重复注浆管为多根软管。

4.根据权利要求1所述的盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述洞门拱圈、预埋钢环、帘布橡胶环、固定环板和折叶压板的中心线均相重合，并且与隧道洞门的中心线相重合。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过相同的螺栓与所述的预埋钢环相连接，所述的螺栓穿插所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板后与所述的预埋钢环相连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的盾构隧道洞门临时止水结构，其特征在于：所述的折叶压板包括基板和折片，所述的基板为环形，基板与预埋钢环相连接，所述的折片为多个，沿基板径向方向均匀设置，每一片折片均通过一个铰接轴铰接在所述基板上，折片能够在外力作用下以铰接轴为摆动中心摆动。

7.如权利要求1至6任一项所述的盾构隧道洞门临时止水结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

（1）在隧道洞门处的围护结构中植入钢筋，所述钢筋的一段埋植在隧道洞门处的围护结构中，钢筋的植入方向与洞门同向，垂直于隧道洞门处的围护结构，所述钢筋的另一段从隧道洞门处的墙结构中伸出；

（2）在所述钢筋伸出的一段区域内、隧道洞门处围护结构外侧预埋可重复注浆管；

（3）绑扎钢筋与所述的钢筋焊接，定位预埋钢环，浇筑混凝土，形成环形的钢筋混凝土圈，所述环形的钢筋混凝土圈即为洞门拱圈；

（4）利用所述的可重复注浆管对所述洞门拱圈和围护结构之间的缝隙进行注浆密封，保证所述围护结构与洞门拱圈不漏气；

（5）安装帘布橡胶环、固定环板和折叶压板，所述的帘布橡胶环、固定环板和折叶压板沿隧道洞门方向自内向外依次贴紧设置，所述帘布橡胶环、固定环板和折叶压板贴紧后通过螺栓与所述的预埋钢环相连接。

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