CN112211641A - 盾构始发洞门的密封结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构始发洞门的密封结构，所述洞门处开挖形成有工作井,所述密封结构用于密封所述洞门与所述盾构间的间隙，所述密封结构包括：设于所述工作井内的延伸环，所述延伸环的第一端与所述洞门固定连接，所述延伸环的第二端远离所述洞门；设于所述延伸环内且可供充气的安全囊，所述延伸环上预留充气孔并接通所述安全囊；分别位于所述安全囊两侧的第一密封刷和第二密封刷，所述第一密封刷靠近所述延伸环的第二端，通过向所述充气孔内充气使得所述安全囊膨胀并与所述第一密封刷和所述第二密封刷相贴，在所述盾构向前掘进时，通过所述第一密封刷、所述安全囊和所述第二密封刷抵靠于所述盾构并与之相贴形成所述洞门与所述盾构的密封。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道工程技术领域，尤其涉及一种盾构始发洞门的密封结构及其施工方法。
背景技术
目前，随着社会经济高速发展地面空间日益紧张，地下空间的发展与运用越发受到青睐，目前地铁出入口人行通道和街道地下人行通道越来越多的采用盾构顶管机进行施工。
富水地层大断面矩形盾构顶管隧道施工对洞门防水具有极高的要求，尤其是始发端头的洞门密封，与普通的盾构隧道原理完全不同(由于盾构隧道和顶管隧道的施工原理不同，普通盾构隧道的洞门密封只需要在盾构机主机通过时与盾构机有滑移的密封能力，盾构机主体通过后就注浆封闭；而顶管隧道是在整个施工过程中，洞门密封始终要保持活动的滑移密封，并且不能有大的渗漏等，尤其是下半部，不能有渗漏，出现渗漏后也几乎无法处理)，且密封难度更大，传统的施工过程中采用钢套筒对始发洞门进行延长，可是钢套筒由于其自身特性所导致始发成本高，安装拆除繁琐，工期较长等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种盾构始发洞门的密封结构及其施工方法，针对发生渗漏水、涌砂可快速启动安全囊，实现对洞门的封堵，达到了保证密封效果和节约工期节约成本的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种盾构始发洞门的密封结构，所述洞门处开挖形成有工作井,所述密封结构用于密封所述洞门与所述盾构间的间隙，所述密封结构包括：
设于所述工作井内的延伸环，所述延伸环的第一端与所述洞门固定连接，所述延伸环的第二端远离所述洞门；
设于所述延伸环内且可供充气的安全囊，所述延伸环上预留充气孔并接通所述安全囊；
分别位于所述安全囊两侧的第一密封刷和第二密封刷，所述第一密封刷靠近所述延伸环的第二端，通过向所述充气孔内充气使得所述安全囊膨胀并与所述第一密封刷和所述第二密封刷相贴，在所述盾构向前掘进时，通过所述第一密封刷、所述安全囊和所述第二密封刷抵靠于所述盾构并与之相贴形成所述洞门与所述盾构的密封。
可选地，所述密封结构还包括固定板和转动板，所述固定板固定连接于所述延伸环的第二端，所述转动板与所述固定板可转动的连接且所述转动板伸入所述延伸环内，在所述盾构向前掘进时，所述转动板绕转动连接处转动并抵靠于所述盾构的表面。
可选地，所述延伸环对应所述第一密封刷与所述第二密封刷之间设有第二注油孔。
可选地，所述密封结构还包括帘布橡胶板，所述帘布橡胶板贴靠于所述固定板和所述转动板且有部分凸伸出所述转动板。
可选地，所述延伸环对应所述第一密封刷与所述转动板之间设有第一注油孔。
可选地，所述延伸环与所述洞门之间设有钢环环框，所述钢环环框与所述延伸环的第一端固定连接。
可选地，所述钢环环框上对应所述盾构的上方设有注浆管，所述注浆管伸入所述钢环环框的内壁，通过对所述注浆管进行注浆，以封闭所述钢环环框与对应的管片间的间隙。
以及，一种盾构始发洞门的密封结构的施工方法，包括以下步骤：
提供钢环环框，将所提供的钢环环框与所述洞门固定连接；
提供延伸环，将所提供的延伸环与所述钢环环框固定连接；
提供安全囊，将所述安全囊设置在所述延伸环的内壁，并在所述延伸环内预留出充气孔；
提供第一密封刷和第二密封刷，将所述第一密封刷和所述第二密封刷置于所述安全囊的两侧，在所述延伸环对应所述第一密封刷与所述第二密封刷之间预留第二注油孔；
在盾构向前掘进时，所述第一密封刷和所述第二密封刷与所述盾构相贴合，向所述安全囊充气并向所述第一密封刷与所述第二密封刷之间注入油脂，使得所述第一密封刷、所述第二密封刷和所述安全囊形成所述洞门与所述盾构的密封。
可选地，提供固定板和转动板，将所述固定板固设于所述延伸环远离所述洞门的端部；
将所述转动板转动连接于所述固定板上，并使所述转动板伸入所述延伸环内；
提供帘布橡胶板，将所述帘布橡胶板贴靠于所述转动板上，将所述帘布橡胶板的一端固定连接于所述固定板与所述延伸环远离所述洞门的端部之间，将所述帘布橡胶板另一端伸出所述转动板；
在盾构向前掘进时，推顶所述帘布橡胶板以使得所述帘布橡胶板抵靠于所述盾构上形成另一道密封。
可选地，提供注浆管，将所述注浆管设于所述钢环环框上并接通所述钢环环框，向所述钢环环框内注浆以封闭所述钢环环框与对应的管片间的间隙。
本发明由于采用上述技术方案，使其具有以下有益效果：通过设置双重密封，使得第一密封刷对应与第二密封刷形成一道密封，同时还与布帘橡胶板形成另一道密封，对延伸环部分的密封效果更好，同时延伸环的设置对盾构的始发提供了有力条件；通过设置安全囊并对其充气，使得安全囊与第一密封刷和第二密封刷相贴，迅速止漏；通过设置第一注油孔和第二注油孔，并向第一注油孔和第二注油孔内注油，使得油脂与第一密封刷、第二密封刷、布帘橡胶板和管片之间形成高效的密封。安全囊的充气膨胀可快速充填封堵密封薄弱点，缩短工期并保障施工安全。
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示出了根据本发明盾构始发洞门的密封结构的结构示意图；
图2示出了根据本发明盾构始发洞门的密封结构的结构的第一注油孔和第二注油孔的位置示意图；
图3示出了根据本发明盾构始发洞门的密封结构的结构管片密封示意图；
图4示出了根据本发明盾构始发洞门的密封结构的结构注油状态示意图。
附图标记说明：
20、盾构；21、管片；22、延伸环；23、安全舱；24、安全囊；25、充气孔；30、第二密封刷；31、第一密封刷；32、固定板；33、第一注油孔；34、第二注油孔；35、帘布橡胶板；36、转动板；40、钢环环框；41、注浆管；50、空腔；51、另一空腔。
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。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述洞门处开挖形成有工作井,所述密封结构用于密封所述洞门与所述盾构间的间隙，所述密封结构包括：
设于所述工作井内的延伸环22，所述延伸环22的第一端与所述洞门固定连接，所述延伸环22的第二端远离所述洞门；
设于所述延伸环22内且可供充气的安全囊24，所述延伸环22上预留充气孔25并接通所述安全囊24；
分别位于所述安全囊24两侧的第一密封刷31和第二密封刷30，所述第一密封刷31靠近所述延伸环22的第二端，通过向所述充气孔25内充气使得所述安全囊24膨胀并与所述第一密封刷31和所述第二密封刷30相贴，在所述盾构20向前掘进时，通过所述第一密封刷31、所述安全囊24和所述第二密封刷30抵靠于所述盾构20并与之相贴形成所述洞门与所述盾构20的密封。
在本实施例中，延伸环安装于洞门上，延伸环相当于对洞门进行延长，并对延长的部分进行密封，其中盾构穿入延伸环内，且盾构行进过程中与第一密封刷和第二密封刷接触并形成空腔，空腔内由安全囊进行充气填充，以实现洞门延伸处的密封。
进一步地，盾构行进过程中，盾构的尾部进行管片的拼接，在盾构经过第一密封刷和第二密封刷之后，管片与第一密封刷和第二密封刷形成空腔。
其中，所述延伸环内还设有安全舱23，所述安全舱23呈环槽状且所述安全舱23的槽口与所述延伸环22的内壁相接通，所述安全囊24贴靠于所述安全舱23内，未充气的所述安全囊24并未伸出所述延伸环的内壁。
如图1-3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述密封结构还包括固定板32和转动板36，所述固定板32固定连接于所述延伸环22的第二端，所述转动板36与所述固定板32可转动的连接且所述转动板36伸入所述延伸环22内，在所述盾构20向前掘进时，所述转动板36绕转动连接处转动并抵靠于所述盾构20的表面。
如图1-3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述延伸环22对应所述第一密封刷31与所述第二密封刷30之间设有第二注油孔34。
如图1-3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述密封结构还包括帘布橡胶板35，所述帘布橡胶板35贴靠于所述固定板32和所述转动板36且有部分凸伸出所述转动板36。
如图1-3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述延伸环22对应所述第一密封刷31与所述转动板36之间设有第一注油孔33。
具体地，所述固定板32和所述转动板36转动的连接且所述固定板32与所述转动板36的连接处设有合页件，所述固定板32与所述延伸环22的外框螺栓连接，所述转动板36伸入所述延伸环32内，所述帘布橡胶板35的一端夹设于所述固定板32与所述延伸环22的外框之间，所述帘布橡胶板35的另一端伸入所述延伸环22内且所述帘布橡胶板35的尺寸大于所述转动板36的尺寸。
其中，所述第一密封刷31与所述转动板36之间留有一定距离，所述管片21拼接好之后，所述第一密封刷31与所述帘布橡胶板35和所述管片21形成另一空腔51。
如图4所示，具体地，所述第二注油孔34设有两个且分别对应所述安全囊24的两侧，当所述管片21拼接经过所述第二密封刷30之后，向所述安全囊24内充气并向所述第二注油孔34内注油，使得所述空腔50实现密封；向所述第一注油孔33内注油，使得所述另一空腔51实现密封。
如图1、图3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述延伸环22与所述洞门之间设有钢环环框40，所述钢环环框40与所述延伸环22的第一端固定连接。
如图1、图3所示，本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，所述钢环环框上40对应所述盾构20的上方设有注浆管41，所述注浆管41伸入所述钢环环框40的内壁，通过对所述注浆管41进行注浆，以封闭所述钢环环框40与对应的管片21间的间隙。
具体地，所述洞门处设有钢环环框40，所述钢环环框40与所述洞门通过预埋固定连接，所述钢环环框40的另一端与所述延伸环22的第一端通过螺栓进行同轴连接，较佳地，延伸环第一端距第二端的距离为1.4m。
基于上述本发明实施例的一种盾构始发洞门的密封结构，进一步介绍本发明实施例的施工方法。包括以下步骤：
结合图1、图2所示，提供钢环环框40，将所提供的钢环环框40与所述洞门固定连接；
结合图1、图2所示，提供延伸环22，将所提供的延伸环22与所述钢环环框40固定连接；
结合图1、图2所示，提供安全囊24，将所述安全囊24设置在所述延伸环22的内壁，并在所述延伸环22内预留出充气孔25；
结合图1、图2所示，提供第一密封刷31和第二密封刷30，将所述第一密封刷31和所述第二密封刷30置于所述安全囊24的两侧，在所述延伸环22对应所述第一密封刷31与所述第二密封刷30之间预留第二注油孔34；
结合图1、图4所示，在盾构向前掘进时，所述第一密封刷31和所述第二密封刷30与所述盾构20相贴合，向所述安全囊24充气并向所述第一密封刷31与所述第二密封刷30之间注入油脂，使得所述第一密封刷31、所述第二密封刷30和所述安全囊24形成所述洞门与所述盾构20的密封。
结合图2、图3所示，在本发明的一种具体实施方式中，提供固定板32和转动板36，将所述固定板32固设于所述延伸环22远离所述洞门的端部；
将所述转动板36转动连接于所述固定板32上，并使所述转动板36伸入所述延伸环22内；
提供帘布橡胶板35，将所述帘布橡胶板35贴靠于所述转动板36上，将所述帘布橡胶板35的一端固定连接于所述固定板32与所述延伸环22远离所述洞门的端部之间，将所述帘布橡胶板35另一端伸出所述转动板36；
在盾构向前掘进时，推顶所述帘布橡胶板35以使得所述帘布橡胶板35抵靠于所述盾构20上形成另一道密封。
结合图3、图4所示，在本发明的一种具体实施方式中，提供注浆管41，将所述注浆管41设于所述钢环环框40上并接通所述钢环环框40，向所述钢环环框40内注浆以封闭所述钢环环框40与对应的管片21间的间隙。
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)
1.一种盾构始发洞门的密封结构，所述洞门处开挖形成有工作井,所述密封结构用于密封所述洞门与所述盾构间的间隙，其特征在于，所述密封结构包括：
设于所述工作井内的延伸环，所述延伸环的第一端与所述洞门固定连接，所述延伸环的第二端远离所述洞门；
设于所述延伸环内且可供充气的安全囊，所述延伸环上预留充气孔并接通所述安全囊；
分别位于所述安全囊两侧的第一密封刷和第二密封刷，所述第一密封刷靠近所述延伸环的第二端，通过向所述充气孔内充气使得所述安全囊膨胀并与所述第一密封刷和所述第二密封刷相贴，在所述盾构向前掘进时，通过所述第一密封刷、所述安全囊和所述第二密封刷抵靠于所述盾构并与之相贴形成所述洞门与所述盾构的密封。
2.如权利要求1所述的一种盾构始发洞门的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括固定板和转动板，所述固定板固定连接于所述延伸环的第二端，所述转动板与所述固定板可转动的连接且所述转动板伸入所述延伸环内，在所述盾构向前掘进时，所述转动板绕转动连接处转动并抵靠于所述盾构的表面。
3.如权利要求2所述的一种盾构始发洞门的密封结构，其特征在于，所述延伸环对应所述第一密封刷与所述第二密封刷之间设有第二注油孔。
4.如权利要求2所述的一种盾构始发洞门的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括帘布橡胶板，所述帘布橡胶板贴靠于所述固定板和所述转动板且有部分凸伸出所述转动板。
5.如权利要求2所述的一种盾构始发洞门的密封结构，其特征在于，所述延伸环对应所述第一密封刷与所述转动板之间设有第一注油孔。
6.如权利要求2所述的一种盾构始发洞门的密封结构，其特征在于，所述延伸环与所述洞门之间设有钢环环框，所述钢环环框与所述延伸环的第一端固定连接。
7.如权利要求6所述的一种盾构始发洞门的密封结构，其特征在于，所述钢环环框上对应所述盾构的上方设有注浆管，所述注浆管伸入所述钢环环框的内壁，通过对所述注浆管进行注浆，以封闭所述钢环环框与对应的管片间的间隙。
8.一种如权利要求1所述的一种盾构始发洞门的密封结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供钢环环框，将所提供的钢环环框与所述洞门固定连接；
提供延伸环，将所提供的延伸环与所述钢环环框固定连接；
提供安全囊，将所述安全囊设置在所述延伸环的内壁，并在所述延伸环内预留出充气孔；
提供第一密封刷和第二密封刷，将所述第一密封刷和所述第二密封刷置于所述安全囊的两侧，在所述延伸环对应所述第一密封刷与所述第二密封刷之间预留第二注油孔；
在盾构向前掘进时，所述第一密封刷和所述第二密封刷与所述盾构相贴合，向所述安全囊充气并向所述第一密封刷与所述第二密封刷之间注入油脂，使得所述第一密封刷、所述第二密封刷和所述安全囊形成所述洞门与所述盾构的密封。
9.如权利要求8所述的一种盾构始发洞门的密封结构的施工方法，其特征在于，提供固定板和转动板，将所述固定板固设于所述延伸环远离所述洞门的端部；
将所述转动板转动连接于所述固定板上，并使所述转动板伸入所述延伸环内；
提供帘布橡胶板，将所述帘布橡胶板贴靠于所述转动板上，将所述帘布橡胶板的一端固定连接于所述固定板与所述延伸环远离所述洞门的端部之间，将所述帘布橡胶板另一端伸出所述转动板；
在盾构向前掘进时，推顶所述帘布橡胶板以使得所述帘布橡胶板抵靠于所述盾构上形成另一道密封。
10.如权利要求9所述的一种盾构始发洞门的密封结构的施工方法，其特征在于，提供注浆管，将所述注浆管设于所述钢环环框上并接通所述钢环环框，向所述钢环环框内注浆以封闭所述钢环环框与对应的管片间的间隙。
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