CN109681229B - 隧道止水组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道止水组件，隧道止水组件包括：第一止水装置，设置在第一预埋管的端部；第一止水装置包括第一止挡件，第一止挡件由柔性材料制成，第一止挡件包括止挡壳体，止挡壳体围成容纳腔，止挡壳体靠近进洞口中心的一侧设置有通孔，止挡壳体远离进洞口中心的一侧设置有连通口；送料机构，送料机构包括储料罐和送料管，储料罐用于放置密封油脂，送料管的一端与储料罐连通，送料管的另一端与连通口连通，储料罐通过送料管向容纳腔内输送密封油脂，以使密封油脂通过通孔流出；调节机构，与送料机构连接，调节机构用于调节送料机构的送料量。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的止水组件的止水效果不好的技术问题。

Description

隧道止水组件

技术领域

本发明涉及隧道挖掘技术领域，具体而言，涉及一种隧道止水组件。

背景技术

目前，顶管施工工艺是一种非开挖的施工方法，通过该施工方法可以在少开挖或者不开挖的情况下进行管道埋设。顶管施工工艺在工作时，顶管机产生的顶力用于克服管道与周围土壤的摩擦力，以将管道按设计的坡度顶入至土层中，并将土方运走。随着顶管机的工作，管道将由工作井内穿过土层进入接收井内。

现有技术中，为了防止顶管施工时隧道内的泥水从洞口流出，一般在洞口设置有止水组件，但是现有技术中的止水组件的止水效果不佳。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种隧道止水组件，以解决现有技术中的止水组件的止水效果不好的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种隧道止水组件，隧道包括进洞口、内衬墙和出洞口，进洞口上设置有第一预埋管，出洞口上设置有第二预埋管，第一预埋管和第二预埋管均与内衬墙连接，隧道止水组件包括：第一止水装置，设置在第一预埋管的端部，第一止水装置用于放置泥水并使泥水从进洞口流出；第一止水装置包括第一止挡件，第一止挡件由柔性材料制成，第一止挡件包括止挡壳体，止挡壳体围成容纳腔，止挡壳体靠近进洞口中心的一侧设置有通孔，止挡壳体远离进洞口中心的一侧设置有连通口；送料机构，送料机构包括储料罐和送料管，储料罐用于放置密封油脂，送料管的一端与储料罐连通，送料管的另一端与连通口连通，储料罐通过送料管向容纳腔内输送密封油脂，以使密封油脂通过通孔流出；调节机构，与送料机构连接，调节机构用于调节送料机构的送料量。

进一步地，通孔为多个，多个通孔沿圆周方向间隔设置在止挡壳体上。

进一步地，第一止挡件上设置有止挡凹槽，以通过止挡凹槽阻挡隧道内的泥水流出。

进一步地，第一止水装置还包括第二止挡件，第二止挡件设置在第一止挡件远离进洞口的一侧，第二止挡件包括第一止挡板和第二止挡板，第一止挡板设置在进洞口处，第二止挡板可转动地设置在第一止挡板上，以通过第二止挡板阻挡隧道内的泥水流出。

进一步地，隧道止水组件还包括第二止水装置，第二止水装置用于对隧道内的泥水进行阻挡；第二止水装置的至少部分可转动地设置在第一预埋管的侧壁上；和/或，第二止水装置的至少部分可转动地设置在第二预埋管的侧壁上。

进一步地，第二止水装置包括第三止挡板，第三止挡板可转动地设置在第一预埋管的侧壁上。

进一步地，隧道止水组件还包括第三止水装置，第三止水装置设置在第二预埋管的端部，以通过第三止水装置阻止泥水由出洞口流出。

进一步地，第三止水装置包括第三阻挡件，第三阻挡件为柔性止挡件，以使第三阻挡件与挖掘装置的外表面贴合以防止隧道内的泥水流出。

进一步地，第三止水装置还包括第四阻挡件，第四阻挡件可移动地设置在第三阻挡件远离出洞口的一侧，以通过第四阻挡件阻挡隧道内的泥水流出。

进一步地，隧道止水组件还包括密封件，密封件设置在出洞口和/或进洞口，以通过密封件进行密封。

应用本发明的技术方案，在进洞口上设置有第一止水装置，第一止水装置与盾构机的表面接触以防止隧道内的泥水从进洞口流出。同时，通过调节机构控制供料机构向止挡壳体内送入密封油脂，并通过通孔流至盾构机与止挡壳体之间，以进一步提高密封效果，以更好地进行止水。因此，采用本发明实施例提供的技术方案，能够解决现有技术中的止水组件的止水效果不好的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的第一止水装置的结构示意意图；以及

图2示出了根据本发明的实施例的第三止水装置的结构示意意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、进洞口；20、内衬墙；30、出洞口；40、第一预埋管；50、第二预埋管；60、第一止水装置；61、第一止挡件；62、第一止挡板；63、第二止挡板；70、第二止水装置；71、第三止挡板；80、第三止水装置；81、第三阻挡件；82、第四阻挡件；90、密封件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种隧道止水组件，隧道包括进洞口10、内衬墙20和出洞口30，进洞口10上设置有第一预埋管40，出洞口30上设置有第二预埋管50，第一预埋管40和第二预埋管50均与内衬墙20连接。其中，隧道止水组件包括：第一止水装置60、送料机构和调节机构。

其中，第一止水装置60设置在第一预埋管40的端部，第一止水装置60用于放置泥水并使泥水从进洞口10流出；第一止水装置60包括第一止挡件61，第一止挡件61由柔性材料制成，第一止挡件61包括止挡壳体，止挡壳体围成容纳腔，止挡壳体靠近进洞口10中心的一侧设置有通孔，止挡壳体远离进洞口10中心的一侧设置有连通口。送料机构包括储料罐和送料管，储料罐用于放置密封油脂，送料管的一端与储料罐连通，送料管的另一端与连通口连通，储料罐通过送料管向容纳腔内输送密封油脂，以使密封油脂通过通孔流出。调节机构与送料机构连接，调节机构用于调节送料机构的送料量。本实施例中的柔性材料为橡胶，以使盾构机在前行时，第一止挡件61与盾构机的表面接触，以更好的进行止挡。

在进洞口10上设置有第一止水装置60，第一止水装置60与盾构机的表面接触以防止隧道内的泥水从进洞口10流出。同时，通过调节机构控制供料机构向止挡壳体内送入密封油脂，并通过通孔流至盾构机与止挡壳体之间，以进一步提高密封效果，以更好地进行止水。因此，采用本发明实施例提供的技术方案，能够解决现有技术中的止水组件的止水效果不好的技术问题。

具体的，本实施例中的通孔为多个，多个通孔沿圆周方向间隔设置在止挡壳体上。采用这样的设置，能够更好地对止挡壳体与盾构机之间的进行密封。

在本实施例中，第一止挡件61上设置有止挡凹槽，以通过止挡凹槽阻挡隧道内的泥水流出。采用这样的设置，能够更好地提高止水效果。

具体的，本实施例中的第一止水装置60还包括第二止挡件，第二止挡件设置在第一止挡件61远离进洞口10的一侧，第二止挡件包括第一止挡板62和第二止挡板63，第一止挡板62设置在进洞口10处，第二止挡板63可转动地设置在第一止挡板62上，以通过第二止挡板63阻挡隧道内的泥水流出。

为了进一步提高止水效果，本实施例中的隧道止水组件还包括第二止水装置70，第二止水装置70用于对隧道内的泥水进行阻挡。可以将第二止水装置70的至少部分可转动地设置在第一预埋管40的侧壁上；或者将第二止水装置70的至少部分可转动地设置在第二预埋管50的侧壁上；或者在第一预埋管40的侧壁和第二预埋管50的侧壁上均设置有第二注水装置。

具体的，第二止水装置70包括第三止挡板71，第三止挡板71可转动地设置在第一预埋管40的侧壁上。第三止挡板71与盾构机的表面接触，以更好地对泥水进行阻挡。

为了防止泥水从出洞口30流出，本实施例中的隧道止水组件还包括第三止水装置80。第三止水装置80设置在第二预埋管50的端部，以通过第三止水装置80阻止泥水由出洞口30流出。

具体的，第三止水装置80包括第三阻挡件81，第三阻挡件81为柔性止挡件，以使第三阻挡件81与挖掘装置的外表面贴合以防止隧道内的泥水流出。该柔性止挡件可以由橡胶材料制成，以进行阻挡。

具体的，本实施例中的第三止水装置80还包括第四阻挡件82，第四阻挡件82可移动地设置在第三阻挡件81远离出洞口30的一侧，以通过第四阻挡件82阻挡隧道内的泥水流出。

为了进一步防止泥水流出，本实施例中的隧道止水组件还包括密封件90，密封件90设置在出洞口30和/或进洞口10，以通过密封件90进行密封。

本实施例中出洞口30的施工流程如下：

①在围护结构上钻小孔，检验土体加固效果。

②在工作井内安装工作平台。

③安装孔口管，并用风镐分层凿除围护结构，切割钢筋。

④在洞口焊接安装组合止水装置并设置洞口内的延长导轨。

⑤在确认洞口无钢筋和障碍物时，将机头推进洞口10。

⑥机头缓慢切削加固土体，直至进入原状土。

⑦重复以上步骤进行第二根管子的施工。

本处洞门外土体加固采用注浆加固措施，注浆形式为地面渗透注浆，注浆材料为水泥浆，水灰比1：1，注浆孔采用梅花型布置，间距1.5m，注浆压力为0.2-0.5MPa。竖向加固范围为管幕段上层钢管顶部以上2.0m至下层钢管底部以下2m，水平加固范围管幕段两侧2m范围。

施工完毕后，应对加固体进行检验，其无侧限抗压强度应大于1.0-1.2MPa，渗透系数应小于1.0×10-6cm/s,若达不到设计要求，应及时补充注浆。

工作井施工阶段结构完成后，在其内安装可移动式架空平台，作为顶管施工的作用平台。

可移动式架空平台主要由滑动式顶管导轨、高度调节垫枕、支承支架、支架滑轮、支架导轨组成。支承支架采用桁架系统，高度方向l榀/米，顶管高程调节范围超过1米时，通过支承支架加层调节。支承支架安装于支架滑轮上，可沿支架导轨水平滑动，顶管施工时通过固定锁锁死。

对洞门施工，始发前先将工作井内衬预留孔洞安装孔口管，然后将孔口位置的钢筋混凝土桩基按照孔口设计尺寸凿除，最后安装孔口密封条及管刹。

孔口管安装主要控制以下三点：

①轴线及高程控制：主要是孔口管轴线与顶管设计轴线一致。施工时在洞内安装三根导向钢管，使孔口管沿着定位钢管滑进洞内。

②锚固：为防止孔口管沿轴线方向水平移动或沿轴线转动，在孔口管外部设两环直径16mmL型限位钢筋，30度环向布置。限位钢筋采用锚固剂锚固牢固，钢筋尾部焊接在孔口管管壁上。

③孔口管安装完成后采用锚固剂密封，然后进行回填注浆。

洞门钢筋混凝土桩基采用风镐人工凿除。

洞口止水装置安装：采用可拆卸式折页压板帘布橡胶止水密封，其主要由折页式压板、帘布橡胶圈、扩大钢环、连接钢环组成。每次顶管施工时，通过螺栓将止水装置安装于洞口环梁的预埋件上，施工完毕后再安装于下一处顶管施工位置，实现循环利用。

安装延长导轨：将导轨按照顶管设计轴线延长至土体。设备在工作井内施工综合平台上安装，安装完成后，对设备进行调试运行，验收合格后方可进行始发工作。在确认洞口无钢筋和障碍物时，将机头推进洞口10。机头缓慢切削加固土体，直至进入原状土。

顶管出洞技术措施为：在出洞施工之前，需要通过开观察孔等手段，确认加固后的土体的止水性达到设计要求，防止由于加固效果不良，导致洞口泥水涌入。若土层加固未达到设计要求，则需要进行二次加固处理，直到确认安全后，才可进行顶管的出洞施工。

初始顶进防后退措施为：由于在初始顶进阶段正面水土压力远大于管周围的摩擦阻力。拼接管子时主推千斤顶在缩回前必须对已顶进的部分与井壁以及导轨进行固定，否则管道发生后退会导致洞口止水装置受损。具体防倒退措施为在初始顶进阶段，在主顶进油缸回缩前用钢板临时将管节焊接在导轨上，在安装好下只管节并且后座千斤顶顶上来后，再拆除防倒退焊接点。该措施应该持续到管外壁摩阻力大于掘进机正面水土压力为止。

本工程采用土压平衡顶管机，自重大，极易造成磕头现象。拟采取如下施工措施：

a.导轨铺设时在穿墙洞口内安装导轨延伸段，防止顶管机进入洞口后由于力矩的不平衡头部向下。

b.顶管机就位后，将机头垫高3mm，保持出洞时工具头有一向上的趋势。

c.顶管出洞时，在顶管机重心未离开轨道前，将后部钢管节连接到位。

d.调整后座主推千斤顶的合力中心。将合力中心设置为管中心以下15cm。

顶管进洞技术措施如下：进洞洞口顶进方向5m范围采用注水泥浆加固，具体要求与管幕出洞相同，确保满足进洞加固体的强度、低渗透性和均匀性。在接收井的进洞口10侧墙上也应该预埋钢板，在机头将要到达接收井时，要精确测出机头姿态位置，尽量满足橡胶法兰与机头同心的要求。当测出顶管机进洞姿态后，在预埋钢板上焊接洞口止水装置。顶管进洞脱管措施：本工程拟投入的顶管机重量较大，特在顶管机后于管节连接段加设4只50t千斤顶。顶管机进入接收井后，启动千斤顶，将机头徐徐推出钢管节，从而安全的将顶管机脱离开管节。进洞的施工流程如同管幕出洞一样，在进洞的过程也要分层拆除地下墙，开小孔等，在确保安全的条件下进洞。顶管结束后，利用钢管首节与尾节和井壁预埋钢环连接，迅速作注浆密封处理，避免进洞风险。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：提高了止水效果，更好地防止泥水从进洞口10或出洞口30流出。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隧道止水组件，隧道包括进洞口（10）、内衬墙（20）和出洞口（30），所述进洞口（10）上设置有第一预埋管（40），所述出洞口（30）上设置有第二预埋管（50），所述第一预埋管（40）和所述第二预埋管（50）均与所述内衬墙（20）连接，其特征在于，所述隧道止水组件包括：

第一止水装置（60），设置在第一预埋管（40）的端部，所述第一止水装置（60）用于防止泥水从所述进洞口（10）流出；所述第一止水装置（60）包括第一止挡件（61），所述第一止挡件（61）由柔性材料制成，所述第一止挡件（61）包括止挡壳体，所述止挡壳体围成容纳腔，所述止挡壳体靠近进洞口（10）中心的一侧设置有通孔，所述止挡壳体远离所述进洞口（10）中心的一侧设置有连通口；

送料机构，所述送料机构包括储料罐和送料管，所述储料罐用于放置密封油脂，所述送料管的一端与储料罐连通，所述送料管的另一端与连通口连通，所述储料罐通过所述送料管向所述容纳腔内输送所述密封油脂，以使所述密封油脂通过通孔流出；

调节机构，与所述送料机构连接，所述调节机构用于调节所述送料机构的送料量；

所述第一止挡件（61）上设置有止挡凹槽，以通过所述止挡凹槽阻挡所述隧道内的泥水流出；

所述隧道止水组件还包括第二止水装置（70），所述第二止水装置（70）用于对所述隧道内的泥水进行阻挡；

所述第二止水装置（70）的至少部分可转动地设置在所述第一预埋管（40）的侧壁上；和/或，所述第二止水装置（70）的至少部分可转动地设置在所述第二预埋管（50）的侧壁上；

所述第二止水装置（70）包括第三止挡板（71），所述第三止挡板（71）可转动地设置在所述第一预埋管（40）的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的隧道止水组件，其特征在于，所述通孔为多个，多个所述通孔沿圆周方向间隔设置在所述止挡壳体上。

3.根据权利要求1所述的隧道止水组件，其特征在于，所述第一止水装置（60）还包括第二止挡件，所述第二止挡件设置在所述第一止挡件（61）远离所述进洞口（10）的一侧，所述第二止挡件包括第一止挡板（62）和第二止挡板（63），所述第一止挡板（62）设置在所述进洞口（10）处，所述第二止挡板（63）可转动地设置在所述第一止挡板（62）上，以通过所述第二止挡板（63）阻挡所述隧道内的泥水流出。

4.根据权利要求1所述的隧道止水组件，其特征在于，所述隧道止水组件还包括第三止水装置（80），所述第三止水装置（80）设置在所述第二预埋管（50）的端部，以通过所述第三止水装置（80）阻止泥水由所述出洞口（30）流出。

5.根据权利要求4所述的隧道止水组件，其特征在于，所述第三止水装置（80）包括第三阻挡件（81），所述第三阻挡件（81）为柔性止挡件，以使所述第三阻挡件（81）与挖掘装置的外表面贴合以防止隧道内的泥水流出。

6.根据权利要求5所述的隧道止水组件，其特征在于，所述第三止水装置（80）还包括第四阻挡件（82），所述第四阻挡件（82）可移动地设置在所述第三阻挡件（81）远离所述出洞口（30）的一侧，以通过所述第四阻挡件（82）阻挡所述隧道内的泥水流出。

7.根据权利要求1所述的隧道止水组件，其特征在于，所述隧道止水组件还包括密封件（90），所述密封件（90）设置在所述出洞口（30）和/或所述进洞口（10），以通过所述密封件（90）进行密封。

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