CN113236306B - 一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，所述富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构包括：车站端头以及用于加固所述车站端头的加固层，所述加固层由多个搅拌桩组装构成，所述加固层用于增强所述车站端头的稳定性；止水帷幕，所述止水帷幕安装在所述加固层的外侧，所述止水帷幕用于提高所述加固层止水隔断的性能，所述止水帷幕上安装有用于加固所述车站端头的紧固块；存储箱，所述存储箱内填充有膨润土泥浆。本发明在盾构机接收开洞时也就不会出现涌水涌砂的现象，从而避免造成重大质量的安全事故，防止了基坑坍塌、周边建构筑物倾斜和不均匀沉降、管线断裂等事件的发生。
Description
技术领域
本发明涉及地基加固技术领域，尤其涉及一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构。
背景技术
地铁站，是为城市轨道交通系统(简称城轨系统)提供铁路列车停靠的地方，用以搬运货物或让旅客乘车。现阶段的地铁站不是指在地面以下环境建设的车站，而是指地铁系统沿线设置的车站，它可建于地下、半地下也可建于地面或高架。地铁车站在修建的过程中，盾构机从地铁车站始发或者到达处，需要对地铁车站端头井外侧的土体进行加固处理。
在车站建造时，通常会采用搅拌桩进行加固，由于在富水砂层中，搅拌桩的成桩质量差，加固的水泥土体不均匀，容易形成透水通道，止水隔断的效果特别差，在盾构机接收开洞时容易出现涌水涌砂的现象，从而造成重大质量的安全事故，甚至造成基坑坍塌、周边建构筑物倾斜和不均匀沉降、管线断裂等事件。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中以下缺点，在富水砂层中，搅拌桩的成桩质量差，加固的水泥土体不均匀，容易形成透水通道，止水隔断的效果特别差，在盾构机接收开洞时容易出现涌水涌砂的现象，从而造成重大质量的安全事故，甚至造成基坑坍塌、周边建构筑物倾斜和不均匀沉降、管线断裂等事件，而提出的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构。
为了实现上述目的，本发明提供一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，包括：
车站端头，上设有用于加固所述车站端头的加固层，所述加固层由多个搅拌桩组装构成；
止水帷幕，设置于所述加固层的外侧，所述止水帷幕用于提高所述加固层止水隔断的性能，所述止水帷幕上安装有用于加固所述车站端头的紧固块，所述紧固块上开设有多个用于膨润土泥浆流动的注浆孔；
分液机构，设置在所述止水帷幕的上方，所述分液机构用于将膨润土泥浆分流至各个所述注浆孔内；
存储箱，通过传输机构与所述分液机构连接，所述存储箱内填充有膨润土泥浆，所述膨润土泥浆用于提高所述车站端头与所述紧固块的连接强度，所述传输机构设置于所述存储箱的一侧，所述传输机构用于膨润土泥浆的流动运输；
移动机构，设置于所述止水帷幕上、且与所述分液机构连接，所述移动机构用于控制所述分液机构的位置，便于膨润土泥浆准确的进入所述注浆孔内；
驱动机构，设置于所述止水帷幕的一侧、且与所述移动机构连接，用于控制所述移动机构的位置。
优选的，所述传输机构包括与所述存储箱连通的动力装置、设置在所述动力装置上的软管，所述软管远离所述动力装置的一端安装有硬管，所述软管和所述硬管相互连通，所述动力装置用于移动所述存储箱内的膨润土泥浆。
优选的，所述分液机构包括和所述硬管一端相互连通的空心块，所述空心块上开设有用于膨润土泥浆流动的流动腔，所述空心块上安装有多个与所述注浆孔配合使用的分流管。
优选的，所述移动机构包括可拆卸的安装在所述止水帷幕上的滑动块，所述滑动块的横截面设置为L形，所述滑动块上表面安装有用于连接所述硬管的连接块，所述连接块上开设有用于固定硬管的凹槽。
优选的，所述驱动机构包括设置在所述止水帷幕一侧的支撑块，所述支撑块上对称安装有两个固定板，两个所述固定板之间横向设置有往复丝杆，位于后方的所述固定板上固定安装有用于驱动所述往复丝杆转动的驱动器。
优选的，所述往复丝杆上螺纹连接有可水平移动的滑动套，所述滑动套通过连接杆和所述滑动块紧密连接。
优选的，所述凹槽两侧内壁上对称安装有两个具有弹性的弧形片，所述弧形片用于提高所述硬管和所述连接块的连接的稳定性。
优选的，所述连接块通过多个限位杆连接有盖板，所述盖板用于限制所述硬管竖直方向的移动，所述盖板上固定安装有呈竖向设置的矩形杆。
优选的，所述矩形杆通过弹性体连接有滑动杆，所述矩形杆上开设有用于所述滑动杆上下滑动的滑动腔，所述滑动杆下端安装有限位块，所述限位块上设置有用于连接所述硬管的弧形槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在伺服电机的驱动作用下，往复丝杆就会和固定板之间发生相对转动，由于滑动套和往复丝杆螺纹连接，在往复丝杆转动的同时，就会使得滑动套上卡接的连接杆一起移动，连接杆另一端连接的滑动块也会一起移动，硬管上固定连接的空心块发生移动后，空心块上连通的各个分流管，依次在紧固块的各个注浆孔正上方，在动力装置的作用下，膨润土泥浆依次经过软管、硬管以及空心块上的流动腔后，通过分流管进入各个注浆孔内，使得紧固块和车站端头的连接更加牢固，并且膨润土泥浆使得止水隔断的性能良好，在盾构机接收开洞时也就不会出现涌水涌砂的现象，从而避免造成重大质量的安全事故，防止了基坑坍塌、周边建构筑物倾斜和不均匀沉降、管线断裂等事件的发生；
2、通过限位杆将盖板和连接块连接后，硬管位于两个弧形片之间，由于弧形片具有一定的弹性，可以防止硬管在凹槽内部水平移动，同时限位块上的弧形槽与硬管接触，可以限制硬管的竖向移动，当硬管随着滑动块移动的过程中，出现上下震动时，在弹性体的作用下，使得弧形槽始终与硬管表面贴合，从而使得硬管移动时更加稳定，有利于分流管可以顺利的移动到注浆孔的正上方，使得对车站端头的加固效果更好。
附图说明
图1为本发明提出的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构的正面结构示意图；
图2为本发明提出的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构的侧视结构示意图；
图3为连接块以及盖板的正面立体结构示意图；
图4为矩形杆的内部结构示意图；
图5为图1中A的局部放大结构示意图。
图中：1车站端头、2连接杆、3滑动套、4支撑块、5固定板、6存储箱、7动力装置、8软管、9止水帷幕、10搅拌桩、11分流管、12空心块、13往复丝杆、14硬管、15连接块、16注浆孔、17紧固块、18滑动块、19限位块、20滑动杆、21限位杆、22矩形杆、23盖板、24弧形片、25弧形槽、26弹性体、27滑动腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，包括：车站端头1以及用于加固车站端头1的加固层，加固层由多个搅拌桩10组装构成，加固层用于增强车站端头1的稳定性；止水帷幕9，止水帷幕9安装在加固层的外侧，止水帷幕9用于提高加固层止水隔断的性能，止水帷幕9上安装有用于加固车站端头1的紧固块17，紧固块17上开设有多个用于膨润土泥浆流动的注浆孔16；分液机构，分液机构设置在止水帷幕9的上方，分液机构用于膨润土泥浆的分流，将膨润土泥浆分流至各个注浆孔16内；存储箱6，存储箱6内填充有膨润土泥浆，膨润土泥浆用于提高车站端头1与紧固块17的连接强度；传输机构，传输机构安装在存储箱6的一侧、分别与存储箱6和分液机构连接，传输机构用于膨润土泥浆的流动运输；移动机构，移动机构安装在止水帷幕9的上表面、且与分液机构连接，移动机构用于控制分液机构的位置，便于膨润土泥浆准确的进入注浆孔16内；驱动机构，驱动机构安装在止水帷幕9的一侧、且与移动机构连接，驱动机构用于控制移动机构的位置。
在本实施例中，传输机构包括与存储箱6连接的动力装置7、设置在动力装置7上的软管8，软管8远离动力装置7的一端安装有硬管14，软管8和硬管14相互连通，动力装置7设置于存储箱6的一侧，用于移动存储箱6内的膨润土泥浆，动力装置7可以为水泵。
在本实施例中，分液机构包括和硬管14一端相互连通的空心块12，空心块12上开设有用于膨润土泥浆流动的流动腔，空心块12上安装有多个和注浆孔16配合使用的分流管11，分流管11与注浆孔16一一对应。在动力装置7的作用下，可以将存储箱6内的膨润土泥浆抽出，由于软管8和硬管14相互连通，膨润土泥浆依次经过软管8、硬管14后，进入和硬管14相互连通的空心块12上的流动腔内，之后通过空心块12上设置的各个分流管11，进入注浆孔16内，使得紧固块17与车站端头1连接的更加牢固，并且增强了止水隔断的性能。
在本实施例中，移动机构包括可拆卸的安装在止水帷幕9上的滑动块18，滑动块18的横截面设置为L形，滑动块18上表面安装有用于连接硬管14的连接块15，连接块15上开设有用于固定硬管14的凹槽。驱动机构包括设置在止水帷幕9一侧的支撑块4，支撑块4上对称安装有两个固定板5，两个固定板5之间横向设置有往复丝杆13，位于后方的固定板5上固定安装有用于驱动往复丝杆13转动的驱动器，驱动器可以为伺服电机。
在本实施例中，往复丝杆13上螺纹连接有可水平移动的滑动套3，滑动套3通过连接杆2和滑动块18紧密连接。将硬管14安装在连接块15的凹槽内，之后将滑动块18放在止水帷幕9的上表面上，打开驱动器的开关，由于往复丝杆13一端和驱动器的驱动端固定连接，在驱动器的驱动作用下，就可以使得往复丝杆13在两个固定板5之间转动，往复丝杆13上螺纹连接的滑动套3水平发生移动。由于连接杆2两端分别和滑动套3以及滑动块18卡接，滑动块18随着一起移动即在止水帷幕9滑动，从而可以使得各个分流管11对应的移动至位于紧固块17的各个注浆孔16的正上方，该结构使得调节分流管11的位置更加方便精确，也更容易进行操作，有利于对车站端头1的加固。
在本实施例中，凹槽两侧内壁上对称安装有两个具有弹性的弧形片24，弧形片24用于提高硬管14和连接块15的连接的稳定性，将硬管14放在两个弧形片24之间，由于两个弧形片24都具有一定的弹性，使得硬管14在水平方向不会发生移动，有利于空心块12上设置的分流管11恰好移动在注浆孔16的正上方。
在本实施例中，连接块15通过多个限位杆21连接有盖板23，盖板23用于限制硬管14竖直方向的移动，盖板23上固定安装有呈竖向设置的矩形杆22。矩形杆22通过弹性体26连接有滑动杆20，弹性体26可以为弹簧或橡胶块，矩形杆22上开设有用于滑动杆20上下滑动的滑动腔27，滑动杆20下端安装有限位块19，限位块19上设置有用于连接硬管14的弧形槽25。通过将限位杆21同时与盖板23以及连接块15卡接，连接块15上固定连接的矩形杆22，一端就会在凹槽内部，滑动杆20下端固定连接的限位块19处于硬管14的正上方，硬管14的表面和限位块19上的弧形槽25紧密贴合，当硬管14在竖直方向上发生震动时，由于弹性体26一端和滑动杆20固定连接，弹性体26另一端和滑动腔27下内壁固定连接，在弹性体26的弹力作用下，使得硬管14在凹槽内部更加稳定，不会在竖直方向发生大幅度移动，有利于膨润土泥浆进入注浆孔16内。
本发明中，在盾构机始发、接收前，提前对加固层的内部进行降水，并且将支撑块4以及存储箱6都移动到止水帷幕9的一侧，将硬管14放在连接块15的凹槽内，凹槽内固定连接的两个弧形片24，可以防止硬管14水平移动，之后通过将各个限位杆21同时与盖板23以及连接块15卡接，矩形杆22下方设置的限位块19处在凹槽内部，并且限位块19上设置的弧形槽25与硬管14表面接触，使得硬管14无法在凹槽内大幅度的上下移动，之后将滑动块18放在止水帷幕9上，打开伺服电机的开关，在伺服电机的驱动作用下，就会使得往复丝杆13发生移动，往复丝杆13上螺纹连接的滑动套3，就会发生移动，由于连接杆2两端分别和滑动套3以及滑动块18卡接，在滑动套3移动的同时，连接块15上设置的硬管14，也会发生移动，硬管14上固定连接的空心块12，移动到紧固块17的上方，并且空心块12上连通的各个分流管11，对应的移动到各个注浆孔16正上方，之后打开动力装置7的开关，在动力装置7的作用下，就可以将存储箱6内的膨润土泥浆抽出，膨润土泥浆依次通过软管8、硬管14以及分流管11后，流到注浆孔16内，使得紧固块17和车站端头1连接更加牢固，同时膨润土泥浆内添加有三乙醇胺早强剂，三乙醇胺早强剂具有良好的粘合性能，使得紧固块17与车站端头1之间的连接强度更好，膨润土泥浆的止水性能好，使得止水隔断的效果良好，避免了盾构机接收开洞时出现涌水涌砂的现象，从而防止了重大质量的安全事故的发生，也就不会发生基坑坍塌、周边建构筑物倾斜和不均匀沉降、管线断裂等事件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，包括：
车站端头(1)，上设有用于加固所述车站端头(1)的加固层，所述加固层由多个搅拌桩(10)组装构成；
止水帷幕(9)，设置于所述加固层的外侧，所述止水帷幕(9)用于提高所述加固层止水隔断的性能，所述止水帷幕(9)上安装有用于加固所述车站端头(1)的紧固块(17)，所述紧固块(17)上开设有多个用于膨润土泥浆流动的注浆孔(16)；
分液机构，设置在所述止水帷幕(9)的上方，所述分液机构用于将膨润土泥浆分流至各个所述注浆孔(16)内；
存储箱(6)，通过传输机构与所述分液机构连接，所述存储箱(6)内填充有膨润土泥浆，所述膨润土泥浆用于提高所述车站端头(1)与所述紧固块(17)的连接强度，所述传输机构设置于所述存储箱(6)的一侧，所述传输机构用于膨润土泥浆的流动运输；
移动机构，设置于所述止水帷幕(9)上、且与所述分液机构连接，所述移动机构用于控制所述分液机构的位置，便于膨润土泥浆准确的进入所述注浆孔(16)内；
驱动机构，设置于所述止水帷幕(9)的一侧、且与所述移动机构连接，用于控制所述移动机构的位置。
2.根据权利要求1所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于,所述传输机构包括与所述存储箱(6)连通的动力装置(7)、设置在所述动力装置(7)上的软管(8)，所述软管(8)远离所述动力装置(7)的一端安装有硬管(14)，所述软管(8)和所述硬管(14)相互连通，所述动力装置(7)用于移动所述存储箱(6)内的膨润土泥浆。
3.根据权利要求2所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述分液机构包括和所述硬管(14)一端相互连通的空心块(12)，所述空心块(12)上开设有用于膨润土泥浆流动的流动腔，所述空心块(12)上安装有多个与所述注浆孔(16)配合使用的分流管(11)。
4.根据权利要求2所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述移动机构包括可拆卸的安装在所述止水帷幕(9)上的滑动块(18)，所述滑动块(18)的横截面设置为L形，所述滑动块(18)上表面安装有用于连接所述硬管(14)的连接块(15)，所述连接块(15)上开设有用于固定硬管(14)的凹槽。
5.根据权利要求4所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述驱动机构包括设置在所述止水帷幕(9)一侧的支撑块(4)，所述支撑块(4)上对称安装有两个固定板(5)，两个所述固定板(5)之间横向设置有往复丝杆(13)，位于后方的所述固定板(5)上固定安装有用于驱动所述往复丝杆(13)转动的驱动器。
6.根据权利要求5所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述往复丝杆(13)上螺纹连接有可水平移动的滑动套(3)，所述滑动套(3)通过连接杆(2)和所述滑动块(18)紧密连接。
7.根据权利要求4所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述凹槽两侧内壁上对称安装有两个具有弹性的弧形片(24)，所述弧形片(24)用于提高所述硬管(14)和所述连接块(15)的连接的稳定性。
8.根据权利要求4所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述连接块(15)通过多个限位杆(21)连接有盖板(23)，所述盖板(23)用于限制所述硬管(14)竖直方向的移动，所述盖板(23)上固定安装有呈竖向设置的矩形杆(22)。
9.根据权利要求8所述的一种富水砂层盾构法施工用的地铁站端头加固结构，其特征在于，所述矩形杆(22)通过弹性体(26)连接有滑动杆(20)，所述矩形杆(22)上开设有用于所述滑动杆(20)上下滑动的滑动腔(27)，所述滑动杆(20)下端安装有限位块(19)，所述限位块(19)上设置有用于连接所述硬管(14)的弧形槽(25)。
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