CN108180028A - 适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及其止水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及其止水方法,结构包括:环形箱体,设于内衬预留洞门的侧部,环形箱体形成有与内衬预留洞门相通的内环面;油脂腔,设于内环面,油脂腔由至少二腔壁与内环面围设形成并于面向待通过带锁扣管幕的一侧形成开口,腔壁设有尺寸适于带锁扣管幕的锁扣外径的避让缺口;油脂管路,连通于注油脂设备与油脂腔;油脂刷,连接于油脂腔并落刷于带锁扣管幕上。本发明通过在内衬预留洞门处设置包含油脂腔、油脂管路和油脂刷的油脂保压压注装置,再利用PLC控制器和电控阀控制油脂注入,实现自动保压压注油脂,在带锁扣管幕的表面形成一层油脂保压层,实现带锁扣管幕法施工的洞圈止水效果。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道内部结构施工方法,尤其涉及一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及其止水方法。
背景技术
城市地下空间开发越来越多,暗挖施工技术发展也越来越快。为适应复杂繁华拥挤地段地下开发需求,不同的暗挖工艺踊跃出现。管幕暗挖法以其小设备、小空间开拓地下大空间的优势引起了业内重视。而管幕法分带锁扣和不带锁扣两种。不带锁扣管幕之间通过冻结等手段形成管幕整体,效果较好但工期长,成本高。带锁扣管幕通过锁扣连接将管幕在施工时就连接成整体,施工工期相对短,成本低,但施工要求高,特别是管幕进出洞洞圈止水要求高,难度大。
无锁扣管幕其洞圈是一个单独的圈或方形结构,洞圈止水装置可以连续的形成封闭体,比较好处理。
但带锁扣管幕,管幕之间有锁扣连接,及洞圈之间锁扣部位是联通的,锁扣内凹或外凸部分止水装置需断开的,不连续的。这对洞圈的止水难度和要求就非常大,在顶进过程中洞圈易渗漏,引起水土流失,造成地面变形甚至塌陷等施工风险。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在或潜在的不足之处,本发明提供了一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及其止水方法,解决了带锁扣管幕施工时的洞圈止水问题。
为实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其包括:
环形箱体,设于内衬预留洞门的侧部,所述环形箱体形成有与所述内衬预留洞门相通的内环面;
油脂腔,设于所述内环面,所述油脂腔由至少二腔壁与所述内环面围设形成并于面向待通过带锁扣管幕的一侧形成开口,所述腔壁设有尺寸适于所述带锁扣管幕的锁扣外径的避让缺口;
油脂管路,连通于注油脂设备与所述油脂腔;以及
油脂刷,连接于所述油脂腔并落刷于所述带锁扣管幕上。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构进一步的改进在于,所述内环面的成孔与所述内衬预留洞门的成孔中心一致,且所述内环面的成孔尺寸大于所述内衬预留洞门的成孔尺寸。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构进一步的改进在于,所述腔壁为成圈的外法兰,所述环形箱体的所述内环面设有成圈的内法兰,所述外法兰连接于所述内法兰。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构进一步的改进在于,所述油脂管路包括穿设于所述环形箱体并连通于所述油脂腔的注油管。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构进一步的改进在于,所述油脂管路上设有电控阀,所述电控阀联接于PLC控制器。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构进一步的改进在于,所述油脂刷贴合并连接于所述腔壁的内表面。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构进一步的改进在于,所述油脂刷为成束钢丝刷,并沿所述腔壁成圈连续设置。
本发明的第二方面提供了一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法,其包括:
将所述洞圈止水结构安装于内衬预留洞门的侧部,使所述洞圈止水结构的所述油脂刷延伸出所述内衬预留洞门;
在带锁扣管幕通过所述内衬预留洞门时,利用所述洞圈止水结构的所述油脂管路向所述油脂腔中压注油脂,所述油脂刷将油脂刷于带锁扣管幕的表面,形成油脂保压层。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法进一步的改进在于,所述洞圈止水结构安装于所述内衬预留洞门的面向带锁扣管幕进洞的一侧。
所述适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法进一步的改进在于,所述内衬预留洞门的面向带锁扣管幕出洞的一侧安装所述洞圈止水结构。
本发明以带锁扣管幕施工工艺为背景,针对管幕间锁扣连接引起的洞圈止水问题及风险,提出一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及止水方法,通过在内衬预留洞门处设置包含油脂腔、油脂管路和油脂刷的油脂保压压注装置,再利用PLC控制器和电控阀控制油脂注入,实现自动保压压注油脂,在带锁扣管幕的表面形成一层油脂保压层,实现带锁扣管幕法施工的洞圈止水效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中带锁扣管幕未穿越时的洞圈止水结构的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式中带锁扣管幕穿越时的洞圈止水结构的结构示意图。
图3为本发明具体实施方式中的单个带锁扣管幕与外法兰的安装示意图。
图4为本发明具体实施方式中的多个连接在一起的带锁扣管幕与外法兰的安装示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明以带锁扣管幕施工工艺为背景,针对管幕间锁扣连接引起的洞圈止水问题及风险,提出一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及止水方法,通过自动保压压注油脂装置来实现带锁扣管幕法施工的洞圈止水效果。
下面结合附图与具体实施例对本发明的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及其止水方法,做进一步详细说明。
首先参阅图1和图3所示,本发明实施例中的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构主要包括:环形箱体11、油脂腔12、油脂管路13和油脂刷14。
其中,环形箱体11采用钢结构箱体,内部填充木块或钢板,该环形箱体11的一侧采用焊接或螺栓连接固定于隧道中的内衬预留洞门10的侧部,可在内衬预留洞门10的对应位置设置钢板来与环形箱体11焊接或螺栓连接固定。该环形箱体11的形状与内衬预留洞门10的形状一致,并紧密贴合于内衬预留洞门10的侧部,环形箱体11的一侧形成有与内衬预留洞门相通的内环面,该内环面面向待通过的带锁扣管幕。
配合图1~4所示,本实施例中的内衬预留洞门呈圆形,因此,环形箱体11呈圆环状,内环面形成于圆环状环形箱体的内圈。内环面首尾围合成孔,圆形形状的内衬预留洞门10亦中部首尾围合成孔,为便于带锁扣管幕20穿越内衬预留洞门10,并且避免环形箱体11干涉到将穿越内衬预留洞门10的带锁扣管幕20,应使内环面的成孔与内衬预留洞门10的成孔中心一致,且内环面的成孔尺寸大于内衬预留洞门10的成孔尺寸,即内环面至待穿越的带锁扣管幕20的距离大于内衬预留洞门10至带锁扣管幕20的距离。
油脂腔12设于环形箱体11的内环面上,该油脂腔12由至少二腔壁121与内环面围设形成,并且,该油脂腔12于面向待通过的带锁扣管幕20的一侧形成有开口,以供油脂腔12中的油脂可通过该开口向隧道内压注。油脂腔12的两侧腔壁121上各开设有尺寸适于带锁扣管幕20的锁扣外径的避让缺口122,如图3和图4所示。根据带锁扣管幕20上的锁扣30的位置的尺寸来确定油脂腔12的两侧墙壁121上的避让缺口122的位置和尺寸,满足锁扣于油脂腔12处的顶进通行。
如图1所示,油脂腔12的腔壁121为成圈的外法兰,环形箱体11的内环面设有成圈的内法兰,该外法兰通过螺钉固定连接于该内法兰,从而通过内法兰与外法兰的连接,将油脂腔12固定于环形箱体11的内环面上。图1中,二该内法兰位于二该外法兰的内侧。进一步地,可在内法兰与外法兰之间设置一层或多层密封垫,以防止油脂腔中的油脂透过连接部位外泄。
油脂管路13连通于注油脂设备与油脂腔12,注油脂设备可为储液桶,可设置在环形箱体11上,也可设置在外部并通过油脂管路13将油脂输送至油脂腔12中。在本实施例中,该油脂管路13至少包括穿设于环形箱体11并连通于油脂腔12的注油管,该注油管上进一步设置有电控阀131,如电动球阀,该电控阀131用于控制该注油管的启闭,该电控阀131进一步联接于PLC控制器,由PLC控制器来控制该电控阀131的通电和失电,从而控制注油管的开启和关闭,控制经由注油管注入油脂腔12中的油脂的注入量和注入速率,并且,可通过在带锁扣管幕上设置监控设备,如压力传感器等,来获取管幕上的实时压力,并与PLC控制器数据共享,以便PLC控制器根据获取的实施压力调节油脂腔中的注油量。
配合图1和图2所示,油脂刷14连接于油脂腔12并落刷于带锁扣管幕20上,即油脂刷14的第一端连接于油脂腔12上,油脂刷14的第二端自然垂落,并且在带锁扣管幕20或其余隧道管片经过时,油脂刷14如扫帚般扫过管幕或管片的表面,同时将油脂腔12中的油脂均匀批刷在管幕后管片的表面,形成一层油脂保压层,而该层油脂层在管片推进过程中,包覆在管幕或管片的外表面,形成致密的保护层,隔绝管幕或管片与外部水土,起到良好的密封止水效果,可防止水土入侵而导致的管片内外压力失衡,起到保压作用。同时油脂层较好地填充或填平了多个管幕的锁扣连接部位的内凹或外凸的部分,解决了带锁扣管幕施工时的洞圈止水问题。
配合图1和图2所示,油脂刷14的第一端伸入油脂腔12的内部,并且贴合及连接于腔壁121的内表面,油脂刷14的第二端自然垂落并伸出内衬预留洞门,油脂刷14的长度应足以扫刷穿越的带锁扣管幕20的表面。本实施例中的油脂刷14采用成束的钢丝刷,即钢丝成束捆绑,形成钢丝刷,成束的钢丝刷沿着整圈的腔壁121成圈地连续设置,以确保钢丝刷可以将油脂腔中的油脂均匀、无间隙地批刷于管幕、管片的表面。
如图1所示,当带锁扣管幕20未穿越洞圈止水结构时,洞圈止水结构的油脂刷竖直设置,其下端伸出内衬预留洞门。
如图2所示,图中的洞圈止水结构布置在内衬预留洞门的面向带锁扣管幕进洞的一侧。当带锁扣管幕20穿越洞圈止水结构时,洞圈止水结构的油脂刷的下端接触管幕的表面,进行油脂批刷,并且,在管幕的顶进下,油脂刷14的下端被带向管幕顶进的方向。
下面结合上述实施例中的洞圈止水结构,来具体介绍本发明的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法的实施例,具体为,包括:
首先,将洞圈止水结构的环形箱体11安装于内衬预留洞门10的侧部,使洞圈止水结构的油脂刷14延伸出内衬预留洞门10,安装完成后如图1所示;
然后,在带锁扣管幕20通过内衬预留洞门时,PLC控制器控制电控阀131开启油脂管路13,利用该油脂管路13向油脂腔12中压注油脂132,油脂刷14将油脂132批刷于带锁扣管幕20的表面,形成油脂保压层,防止水土入侵管幕的锁扣连接处。
较佳地,在内衬预留洞门10的面向带锁扣管幕出洞的一侧安装上述洞圈止水结构,并且在带锁扣管幕经过时开启油脂管路压注油脂。
本发明以带锁扣管幕施工工艺为背景,针对管幕间锁扣连接引起的洞圈止水问题及风险,提出一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构及止水方法。
对于带锁扣管幕施工工艺,若套用无锁扣管幕洞圈止水方法,没有针对带锁扣管幕洞圈止水的特点,无法实现洞圈的可靠止水。
而洞圈渗漏是地下机械化暗挖施工技术中的重要风险,其会造成始发段或接收段土体流失,周边环境破坏等施工风险。
本发明通过在内衬预留洞门处设置包含油脂腔、油脂管路和油脂刷的油脂保压压注装置,再利用PLC控制器和电控阀控制油脂注入,实现自动保压压注油脂,在带锁扣管幕的表面形成一层油脂保压层,实现带锁扣管幕法施工的洞圈止水效果。
需要说明的是,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于,包括:
环形箱体,设于内衬预留洞门的侧部,所述环形箱体形成有与所述内衬预留洞门相通的内环面;
油脂腔,设于所述内环面,所述油脂腔由至少二腔壁与所述内环面围设形成并于面向待通过带锁扣管幕的一侧形成开口,所述腔壁设有尺寸适于所述带锁扣管幕的锁扣外径的避让缺口;
油脂管路,连通于注油脂设备与所述油脂腔;以及
油脂刷,连接于所述油脂腔并落刷于所述带锁扣管幕上。
2.如权利要求1所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于:所述内环面的成孔与所述内衬预留洞门的成孔中心一致,且所述内环面的成孔尺寸大于所述内衬预留洞门的成孔尺寸。
3.如权利要求1所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于:所述腔壁为成圈的外法兰,所述环形箱体的所述内环面设有成圈的内法兰,所述外法兰连接于所述内法兰。
4.如权利要求1所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于:所述油脂管路包括穿设于所述环形箱体并连通于所述油脂腔的注油管。
5.如权利要求1所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于:所述油脂管路上设有电控阀,所述电控阀联接于PLC控制器。
6.如权利要求1所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于:所述油脂刷贴合并连接于所述腔壁的内表面。
7.如权利要求1所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水结构,其特征在于:所述油脂刷为成束钢丝刷,并沿所述腔壁成圈连续设置。
8.一种适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法,其特征在于,包括:
将如权利要求1所述的洞圈止水结构安装于内衬预留洞门的侧部,使所述洞圈止水结构的所述油脂刷延伸出所述内衬预留洞门;
在带锁扣管幕通过所述内衬预留洞门时,利用所述洞圈止水结构的所述油脂管路向所述油脂腔中压注油脂,所述油脂刷将油脂刷于带锁扣管幕的表面,形成油脂保压层。
9.如权利要求8所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法,其特征在于:所述洞圈止水结构安装于所述内衬预留洞门的面向带锁扣管幕进洞的一侧。
10.如权利要求8或9所述的适用于带锁扣管幕施工的洞圈止水方法,其特征在于:所述内衬预留洞门的面向带锁扣管幕出洞的一侧安装所述洞圈止水结构。
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