CN112228120A - 盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，属于地下施工技术领域，包括安装块、支撑杆以及调节机构，安装块为中空结构，用于固定安装在管片的底部；所述安装块的下端设有用于与吊装孔对应的通孔；所述安装块上还设有注浆孔；支撑杆的下端连接于所述安装块的上端；调节机构用于连接在管片的顶部，且下端与所述支撑杆的上端连接，用于调节所述支撑杆对所述安装块的作用力。本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，通过这种结构，借助调节机构和支撑杆改变安装块与管片之间的作用力和间隙，减小漏水、漏沙，然后再通过注浆孔向通孔和吊装孔处注入混凝土浆液，进而将吊装孔封堵。

Description

盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置

技术领域

本发明属于地下施工技术领域，更具体地说，是涉及一种盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置。

背景技术

随着城市轨道的快速发展，由于盾构施工的高效、安全、经济性，使得盾构施工法为城市隧道的主要施工方法，广泛的用于地铁隧道、城市管廊的施工中。盾构施工经常遇到各种复杂地层，大部分的盾构施工事故均是由水土流失导致，特别是在富水沙层中地层的水和沙极易冲破管片吊装孔涌入隧道；在施工中一旦出现吊装孔涌水涌沙的现象一般采取注浆的方式进行堵漏，但准备时间较长极易导致水土流失严重从而使地表沉降甚至塌陷；同时水和沙漫灌进隧道会损坏机械设备以及严重的隧道安全隐患。吊装孔难以采用常规的方法难以堵住，主要是因为地层压力过大，难以操作，且操作时存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，以解决现有技术中存在的吊装孔难以封堵且操作时存在安全隐患的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，包括：

安装块，为中空结构，用于固定安装在管片的底部；所述安装块的下端设有用于与吊装孔对应的通孔；所述安装块上还设有注浆孔；

支撑杆，下端连接于所述安装块的上端；

调节机构，用于连接在管片的顶部，且下端与所述支撑杆的上端连接，用于调节所述支撑杆对所述安装块的作用力。

作为本申请另一实施例，所述调节机构包括：

顶板，用于与管片顶部连接；

螺杆，上端固设于所述顶板的下端面；所述支撑杆内设有连接孔，所述螺杆下端位于所述连接孔内；

活动板，螺纹连接在所述螺杆上；转动所述活动板挤压所述支撑杆的上端，调节所述支撑杆对所述安装块的压力。

作为本申请另一实施例，所述螺杆上还设有锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述活动板与所述顶板之间。

作为本申请另一实施例，所述支撑杆包括：

连接杆件，数量为多个；多个所述连接杆件依次连接形成所述支撑杆；各所述连接杆件的一端设有螺柱，另一端设有与所述螺柱螺纹连接的螺孔。

作为本申请另一实施例，所述安装块的上端设有连接部，所述连接部上设有多个中心轴线相交的安装孔；所述支撑杆为多个，与各所述安装孔一一对应，所述支撑杆的下端安装在对应的所述安装孔内。

作为本申请另一实施例，所述安装块上还设有泄压孔。

作为本申请另一实施例，所述安装块上设有两个分别与所述注浆孔和所述泄压孔连通的连接管，所述连接管上均设有阀门。

作为本申请另一实施例，所述安装块的纵向截面为上小下大的梯形。

作为本申请另一实施例，所述安装块的下端面设有密封圈。

作为本申请另一实施例，所述盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置还包括：

固定板，具有与所述安装块外轮廓相适配的限位槽；所述固定板的两端通过螺栓与管片底部固定连接。

本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，在吊装孔漏沙漏水时，将安装块安装在吊装孔上，并且通孔与吊装孔对应，将支撑杆竖向设置，并与调节机构连接，使用时启动调节机构下压支撑杆，增大支撑杆对安装块的作用力，减小安装块与管片之间的间隙，克服由于地层压力较大而产生的较严重的漏水漏沙的现象，然后打开注浆孔向安装块的中空结构内注入混凝土浆液，将通孔、吊装孔封堵住，直至混凝土硬化且无水和沙从安装块与管片之间留出后，拆除安装块。通过这种结构，借助调节机构和支撑杆改变安装块与管片之间的作用力和间隙，减小漏水、漏沙，然后再通过注浆孔向通孔和吊装孔处注入混凝土浆液，进而将吊装孔封堵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的使用状态示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明实施例提供的安装块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的调节机构与支撑杆的示意图；

图5为本发明实施例提供的固定板的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、安装块；11、通孔；12、注浆孔；13、连接部；131、安装孔；14、泄压孔；15、连接管；16、阀门；17、密封圈；2、支撑杆；21、连接杆件；22、螺柱；3、调节机构；31、顶板；32、螺杆；33、活动板；4、固定板；41、限位槽；5、管片；51、吊装孔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，现对本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置进行说明。一种盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，包括安装块1、支撑杆2以及调节机构3，安装块1为中空结构，用于固定安装在管片5的底部；所述安装块1的下端设有用于与吊装孔51对应的通孔11；所述安装块1上还设有注浆孔12；支撑杆2的下端连接于所述安装块1的上端；调节机构3用于连接在管片5的顶部，且下端与所述支撑杆2的上端连接，用于调节所述支撑杆2对所述安装块1的作用力。

本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，与现有技术相比，在吊装孔51漏沙漏水时，将安装块1安装在吊装孔51上，并且通孔11与吊装孔51对应，将支撑杆2竖向设置，并与调节机构3连接，使用时启动调节机构3下压支撑杆2，增大支撑杆2对安装块1的作用力，减小安装块1与管片5之间的间隙，克服由于地层压力较大而产生的较严重的漏水漏沙的现象，然后打开注浆孔12向安装块1的中空结构内注入混凝土浆液，将通孔11、吊装孔51封堵住，直至混凝土硬化且无水和沙从安装块1与管片5之间留出后，拆除安装块1。通过这种结构，借助调节机构3和支撑杆2改变安装块1与管片5之间的作用力和间隙，减小漏水、漏沙，然后再通过注浆孔12向通孔11和吊装孔51处注入混凝土浆液，进而将吊装孔51封堵。

请参阅图1、图2和图4，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述调节机构3包括顶板31、螺杆32以及活动板33，顶板31用于与管片5顶部连接；螺杆32的上端固设于所述顶板31的下端面；所述支撑杆2内设有连接孔，所述螺杆32下端位于所述连接孔内；活动板33螺纹连接在所述螺杆32上；转动所述活动板33挤压所述支撑杆2的上端，调节所述支撑杆2对所述安装块1的压力，先将螺杆32固定连接在顶板31下端面上，活动板33螺纹连接在螺杆32上，将顶板31上端顶在管片5的顶部，螺杆32的下端伸入支撑杆2内，在需要调节支撑杆2对安装块1的压力时，旋转活动杆向下移动，并且向下挤压支撑杆2，连接孔与螺杆32相对移动，提高了支撑杆2对安装块1的作用力，进而减小安装块1与管片5底部之间间隙，防止漏水和漏沙从安装块1下端流出。这种方式操作简单，仅需转动活动即可。

请参阅图2和图4，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述螺杆32上还设有锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述活动板33与所述顶板31之间，转动活动板33改变支撑杆2对安装块1的挤压力后，为保证支撑杆2的稳定性，转动锁紧螺母将活动板33锁紧。

请参阅图1、图2和图4，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述支撑杆2包括连接杆件21，连接杆件21的数量为多个；多个所述连接杆件21依次连接形成所述支撑杆2；各所述连接杆件21的一端设有螺柱22，另一端设有与所述螺柱22螺纹连接的螺孔，设置多个连接杆件21用于组成支撑杆2，根据需求长度，使用对应个数的连接杆件21依次连接，即，下方的连接杆件21上端的螺柱22与上方的连接杆件21下端的螺孔螺纹连接，实现支撑杆2的组装，这种结构连接方便且可靠，同时拆卸简便。

请参阅图1和图3，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述安装块1的上端设有连接部13，所述连接部13上设有多个中心轴线相交的安装孔131；所述支撑杆2为多个，与各所述安装孔131一一对应，所述支撑杆2的下端安装在对应的所述安装孔131内，连接部13上设有多个向上延伸的凸起部，各凸起部上均设有安装孔131，每个安装孔131内均可用于容放支撑杆2的下部，支撑杆2的上部与调节机构3的螺杆32连接，由于每个安装孔131的中心轴线相交且具有一定的夹角，因此支撑杆2可以从多个角度作用于安装块1上，并将安装块1压紧在管片5的底面上。设置连接部13与安装块1螺纹连接，并螺母锁紧，在需要调节支撑杆2所具体的挤压角度时，可以通过转动连接部13实现安装孔131与挤压位置对应即可。

请参阅图1和图3，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述安装块1上还设有泄压孔14，在安装该安装块1前，有水和沙从吊装孔51涌出，在将安装块1安装在管片5上后首先需要打开泄压孔14，使容纳空间中的高压气体排出至安装块1之外，保证内外压力平衡。然后再借助注浆孔12下容纳空间内加入混凝土等浆液，容纳空间的气体自泄压孔14排出，并等待混凝土浆液充分凝固。

请参阅图1和图3，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述安装块1上设有两个分别与所述注浆孔12和所述泄压孔14连通的连接管15，所述连接管15上均设有阀门16，连接管15分别用于注入混凝土浆液和气体的排出，同时设置阀门16用于灵活、准确的控制泄压孔14的开启或者关闭，也控制是否向容纳空间中加入混凝土等浆液。在混凝土凝固后，使用者可以通过打开阀门16观察容纳空间内部情况，确定完全凝固后且无渗漏水现象后，即可拆除安装块1。

请参阅图1和图3，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述安装块1的纵向截面为上小下大的梯形，安装块1为棱锥结构，下端面大，上端面小，这种结构安装在管片5上后也较为稳定。并在注浆孔12和泄压孔14均设于棱锥结构的斜侧面上，通过注浆孔12注入的混凝土等浆液也可以更好地流至安装块1内；安装块1内的高压气体也可以更好的借助泄压孔14排出至安装块1外。安装块1上下均具有平面，既便于安装块1安装在管片5内，又便于支撑杆2支撑在安装块1上端面。

请参阅图1和图3，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述安装块1的下端面设有密封圈17，在吊装孔51涌水涌沙时，水和沙沿安装块1的下端面与管片5底面的缝隙外流，设置密封圈17可以有效地防止水和沙流出安装块1之外，使安装块1围绕吊装孔51形成密封结构。设置密封圈17可以通过转动调节机构3上的活动板33，使支撑杆2向下的作用力增大，进而改变密封圈17的密封性能，确保安装块1的下端面与管片5底部之间不会有水和沙流出。

请参阅图1和图5，作为本发明提供的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置的一种具体实施方式，所述盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置还包括固定板4，固定板4具有与所述安装块1外轮廓相适配的限位槽41；所述固定板4的两端通过螺栓与管片5底部固定连接，在将安装块1安装在管片5底部后，安装块1底部的通孔11与管片5上的吊装孔51同轴对应，为保证安装块1的安装可靠性，使用固定板4盖设于安装块1上，且固定板4上的限位槽41容纳安装块1，限位槽41的底面与安装块1的上端面接触，限位槽41的内侧壁与安装块1的接触，然后使用螺栓将固定板4的两端固定在管片5上，实现对安装块1的固定。可在固定板4上设置用于避让支撑杆2的开口。开口与固定板4的一侧边连通，使固定板4可以从安装块1的侧面安装进去。在安装固定板4后可以拆卸掉支撑杆2，便于施工。在混凝土凝固后，使用者可以通过打开阀门16观察容纳空间内部情况，确定完全凝固后且无渗漏水现象后即可拆卸掉螺栓松开固定板4，然后拆除安装块1。

在管片5吊装孔51上开孔发生涌水涌沙现象，根据管片5内径长度选取多根连接杆件21组成支撑杆2。在安装该安装块1时将泄压孔14内的阀门16打开，通过连接管15泄压，快速盖住管片5上的吊装孔51；安装块1上设有连接部13，使支撑杆2能从三个方向插入连接部13保证安装块1的稳定性，旋转活动板33保证在顶板31抵住管片5时下压支撑杆2，进而使安装块1下端紧贴住管片5，关上泄压孔14内阀门16，如有水或沙从安装块1下的密封圈17处渗出则继续调节活动板33下压支撑杆2和安装块1，直至无水渗出。

然后将固定板4安装在安装块1上，固定板4利用螺栓与管片5固定，固定完成后，拆除支撑杆2。安装固定板4的主要目的是为方便后续施工。

利用安装块1上注浆孔12内的阀门16对吊装孔51内进行注浆，待混凝土浆液充分凝固后打开上述球阀观察情况，无渗漏水现象时尝试松开固定板4，如密封圈17处也无水渗出则可拆除安装块1。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，包括：

安装块，为中空结构，用于固定安装在管片的底部；所述安装块的下端设有用于与吊装孔对应的通孔；所述安装块上还设有注浆孔；

支撑杆，下端连接于所述安装块的上端；

调节机构，用于连接在管片的顶部，且下端与所述支撑杆的上端连接，用于调节所述支撑杆对所述安装块的作用力。

2.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述调节机构包括：

顶板，用于与管片顶部连接；

螺杆，上端固设于所述顶板的下端面；所述支撑杆内设有连接孔，所述螺杆下端位于所述连接孔内；

活动板，螺纹连接在所述螺杆上；转动所述活动板挤压所述支撑杆的上端，调节所述支撑杆对所述安装块的压力。

3.如权利要求2所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述螺杆上还设有锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述活动板与所述顶板之间。

4.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述支撑杆包括：

连接杆件，数量为多个；多个所述连接杆件依次连接形成所述支撑杆；各所述连接杆件的一端设有螺柱，另一端设有与所述螺柱螺纹连接的螺孔。

5.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述安装块的上端设有连接部，所述连接部上设有多个中心轴线相交的安装孔；所述支撑杆为多个，与各所述安装孔一一对应，所述支撑杆的下端安装在对应的所述安装孔内。

6.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述安装块上还设有泄压孔。

7.如权利要求6所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述安装块上设有两个分别与所述注浆孔和所述泄压孔连通的连接管，所述连接管上均设有阀门。

8.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述安装块的纵向截面为上小下大的梯形。

9.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述安装块的下端面设有密封圈。

10.如权利要求1所述的盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置，其特征在于，所述盾构施工复杂环境涌水涌沙快速堵漏装置还包括：

固定板，具有与所述安装块外轮廓相适配的限位槽；所述固定板的两端通过螺栓与管片底部固定连接。

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