CN114032960B - 悬滑式止水装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种悬滑式止水装置，包括：止水带，其第一端连接第一接头段，第二端连接第二接头段，以形成止水腔；第一杆体，其第一端连接第一接头段，其第二端可移动地连接第二接头段；第一挂件结构，其连接止水带和第一杆体，且可滑动地设置在第一杆体上。该悬滑式止水装置可应用于沉管隧道的接头施工工程中。

Description

悬滑式止水装置及其应用
技术领域
本申请属于跨海通道施工技术领域，具体地涉及一种悬滑式止水装置及其应用。
背景技术
海底沉管隧道工程最终接头施工是整体沉管隧道施工的关键环节，是全线合拢、整体贯通的最后一段，其安装精度和止水效果直接影响到整条沉管隧道的施工成败。推出式沉管隧道最终接头施工在国内首次应用，其止水结构无以往施工经验借鉴，在推出段伸缩运动过程中，推出段和扩大段的止水结构需保证能够随推出段同步移动，且要保证施工过程中和施工结束后止水结构的止水效果。
但是，最终接头施工过程是在水下实现，作业条件差、环境恶劣，若止水带直接包裹在推出段表面，会因受到水力压差作用，导致止水带紧贴于推出段表面，妨碍其伸缩运动，严重情况下会导致止水带撕裂，因此，在施工过程中，确保止水结构在运动状态下的止水效果显得尤为重要。
发明内容
本申请的目的在于提供一种悬滑式止水装置，其可用于沉管隧道的接头施工，可有效地减少止水带与推出式接头的贴合。
本申请第一方面提供的悬滑式止水装置，包括：
止水带；止水带第一端连接第一接头段，可随第一接头段轴向移动；止水带第二端连接第二接头段；以形成止水腔；
第一杆体；第一杆体第一端连接第一接头段，可随第一接头段移动；第一杆体第二端可移动地连接第二接头段，可相对于第二接头段移动；
第一挂件结构，其连接止水带和第一杆体，且可滑动地设置在第一杆体上。
可选地，所述第一杆体位于止水腔之外；所述悬滑式止水装置还包括位于止水腔内且设置在第一接头段上的第二杆体，第二杆体上可滑动地设有第二挂件结构，第二挂件结构在止水腔内连接止水带。
可选地，所述第二挂件结构弹性地连接止水带。
可选地，所述止水带的截面为M形，分为平坦部和折叠部，其中每相邻两个平坦部之间形成一个折叠部。
可选地，相邻的平坦部之间设有限张绳。
可选地，每个折叠部处都设有支撑件，该支撑件优选为与折叠部贴合的弧形板。
可选地，所述止水带为环形，弧形板的设置选择以下五种方式中的一种或多种的组合：
第一方式：止水带的折叠部的外部一周设有弧形板，以绕成环形的支撑圈；
第二方式：止水带的折叠部的内部一周设有弧形板，以绕成环形的支撑圈；
第三方式：止水带的折叠部的外部一周设有弹性的约束带；
第四方式：止水带的折叠部的外部一周间隔设有多个弧形板，弧形板在止水腔的外部拐角处断开，外部拐角处设有弹性的约束带；
第五方式：止水带的折叠部的内部一周间隔设有多个弧形板，弧形板在止水腔的内部拐角处断开，断开处所对应的止水腔的外部(外部拐角处)设有弹性的约束带。
可选地，所述第一杆体为L形，其第一边连接在第一接头段，其第二边可移动地与第二接头段上的限位装置相连，第一挂件结构设置在所述第二边上。可选地，所述第二杆体为直线形；所述第一接头段开设凹槽，第二杆体安装于凹槽内。
可选地，所述限位装置开设有轴向的第一孔，第一杆体的第二边穿过第一孔，以随着第一接头段运动。或者可选地，第一杆体的第二边设有轴向的第二长孔，限位装置位于第二长孔中，所述限位装置设有防止限位装置脱离第二长孔的头部。
可选地，第一挂件结构开设供第一杆体穿过的第三孔，第一挂件结构第一端通过支撑件连接止水带；第二挂件结构开设供第二杆体穿过的第四孔，第二挂件结构第一端弹性地连接安装于止水带上的支撑件。可选地，支撑件为弧形板，第一和第二挂件结构第一端分别与对应的弧形板外表面连接，该弧形板内表面连接止水带的折叠部。可选地，第一挂件结构与弧形板为一体式结构或刚性连接。
可选地，多个第一杆体间隔地设置在第一接头段的至少上表面，同一第一杆体上间隔地设置多个第一挂件结构；多个第二杆体间隔地设置在第一接头段的下表面，同一第二杆体上间隔地设置多个第二挂件结构；各个挂件结构分别与对应的止水带的折叠部连接。
本申请的第二方面提供了一种悬滑式止水装置的应用，其可应用于沉管隧道接头的施工，所述悬滑式止水装置为前文任一实施方式所述的悬滑式止水装置。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
本申请至少一种实施方式提供的止水装置，能够应用于推出式沉管隧道最终接头施工过程，在推出段(即第一接头段)伸缩过程中可随其一起伸缩运动。该止水装置可以起到支撑作用，不受水压力影响，确保最终接头施工中运动状态下全过程止水作用。
附图说明
图1为一种实施方式的悬滑式止水装置的立体图；
图2为悬滑式止水装置的主视图；
图3为悬滑式止水装置的俯视图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为图4的上部放大图；
图6为一种实施方式的限位装置示意图；
图7为一种实施方式的挂件结构和弧形板主视示意图；
图8为图7的侧视图；
图9为一种实施方式的止水带及附件示意图；
图10为图4的下部放大图；
图11为支撑件与止水带的一种关系的侧视示意图；
图12为支撑件与止水带的一种关系的侧视示意图；
图13为支撑件与止水带的一种关系的主视示意图；
图中：1第一接头段，2第二接头段，3止水带，301止水带第一端，302止水带第二端，303平坦部，304折叠部，3041第一折叠部，3042第二折叠部，3043凸出部，3044凹入部，4止水腔，5限张绳，6弧形板，601弧形板内表面，602弧形板外表面，7约束带，8第一杆体，801第一杆体第一端，802第一杆体第二端，803第一边，804第二边，8041第二长孔，9限位装置，901第一孔，902头部，10挂件结构，101第一挂件结构，102第二挂件结构，103第三孔，11第二杆体，12凹槽。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本申请的技术方案进行详实的阐述，然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本申请的描述中，需要理解的是，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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
常规的沉管隧道在接头施工时具有第一接头段1和第二接头段2，其中第一接头段1为推出段，可沿轴向X伸缩运动，第二接头段2为扩大段，其相对固定地放置着；如图4所示，第一接头段1部分地位于第二接头段2内部，可相对于第二接头段2轴向运动。
本申请的第一种实施方式提供了一种悬滑式止水装置(以下可简称为止水装置)，可用于沉管隧道接头施工时的防水。
如图1-5所示，所述止水装置包括止水带3，止水带第一端301与第一接头段1密封相接，止水带第二端302与第二接头段2密封相接，从而形成止水腔4，以阻止外部水的进入。所述止水带3可采用橡胶材质制成，从而具有一定的柔性和强度，也可采用现有技术中已有的止水带。
如图1和图5所示，所述止水带3可为环绕第一接头段1设置的环形结构，其截面为M形，以便随着第一接头段1展开或回缩。参考图9，止水带3可以分为平坦部303和折叠部304，其中每相邻两个平坦部303之间形成一个折叠部304，以使得止水带3可伸缩。本实施方式中的平坦部303是相对于与折叠部304而言，并非一定为平直的面，主要指不发生大的折叠的部分。
如图9所示，相邻的平坦部303之间可以设置限制止水带过度伸长的限张绳5；定长的限张绳随着止水带的伸长而张紧，从而限制相隔的折叠部之间的距离，使止水带不因伸长过大而受牵拉损坏。
如图5、图9和图10所示，远离止水腔4的折叠部为第一折叠部3041，靠近止水腔4的折叠部为第二折叠部3042。每个折叠部304都具有向外突出的凸出部3043和向内凹陷的凹入部3044。每个折叠部304处都可以设置支撑件，该支撑件可以为与折叠部304贴合的弧形板6，例如将弧形板6粘贴在折叠部304处，从而实现对于止水带的支撑稳固作用；具体地，在折叠部的凸出部3043处，弧形板内表面601与凸出部3043贴合，在折叠部的凹入部3044处，弧形板外表面602与凹入部3044贴合，如图7-9所示。可以在同一折叠部304的两侧均设置支撑件，也可以选择其中的凸出部3043和凹入部3044之一设置支撑件。支撑件的设置可以加强折叠部的支撑性，使得止水腔的稳定性更好。
可选地，所述止水带3为环形，弧形板6的设置选择以下实施方式中的一种或多种：
(1)止水带的折叠部304的外部一周设有弧形板6，以绕成环形的支撑圈，从而在止水腔外形成环形骨架，大大提高支撑强度；该设置方式适合将弧形板6安装在第一折叠部3041的凸出部3043，可参考图11。
(2)止水带的折叠部304的内部一周设有弧形板6，以绕成环形的支撑圈，从而在止水腔内形成环形骨架，大大提高支撑强度；该设置方式适合将弧形板6安装在第一折叠部3041的凹入部3044。
(3)止水带的折叠部304的外部一周设有弹性的约束带7，从而可辅助止水带3的收合；该设置方式适合将约束带7围绕第二折叠部3042的凹入部3044一周设置，可参考图13；
(4)止水带的折叠部304的外部一周间隔设有多个弧形板6，弧形板6在止水腔的外部拐角处断开，外部拐角处设有弹性的约束带7，以实现拐角处的弹性约束并形成一个整体的支撑结构；该设置方式适合将弧形板6和约束带7围绕第二折叠部3042的凹入部3044一周设置；
(5)止水带的折叠部304的内部一周间隔设有多个弧形板6，弧形板6在止水腔的内部拐角处断开，断开处所对应的止水腔的外部(即外部拐角处)设有弹性的约束带7，以实现拐角处的弹性约束并形成一个整体的支撑结构；该设置方式适合将弧形板6设置在第二折叠部3042的凸出部3043和将约束带7设置在第二折叠部3042的凹入部3044，可参考图12；
如图1-5所示，所述止水装置还包括位于止水腔4之外的第一杆体8；第一挂件结构101连接第一杆体8和止水带3，且可滑动地设置于第一杆体8上，以使得止水带3可随着第一挂件结构101和第一杆体8伸缩。
其中，第一杆体第一端801安装在第一接头段1，可随第一接头段1运动，第一杆体第二端802可移动地安装在第二接头段2上。优选地，如图5所示，所述第一杆体8为L形，其第一边803固定连接在第一接头段1，其第二边804可移动地与第二接头段2上的限位装置9相连；在图2和图5中体现为第一边803为短边，第二边804为长边，但是本申请可不限于此。
作为一种可选的实施方式，如图5所示，所述限位装置9开设有沿轴向X的第一孔901，第一杆体第二端802或第二边804穿过第一孔901，可在其中沿轴向X运动。可设置第一杆体8，尤其是其第二边804足够长，以便不会脱离第一孔901。
作为另一种可选的实施方式，参考示意图6，第一杆体的第二边804上沿轴向X设有第二长孔8041，可为矩形长孔或椭圆形长孔，所述限位装置9具有头部902，以将第二长孔8041限制在头部902和第二接头段2之间。当止水带3和第一杆体8运动时，第二长孔8041跟着运动，由于限位装置9的限制，第二长孔8041只能在轴向X上运动。
如图7和图8所示，所述第一挂件结构101开设供第一杆体8穿过的第三孔103，从而通过第三孔103将第一挂件结构101安装在第一杆体8上，并可在第一杆体8上沿轴向X滑动。
可选地，第一挂件结构101第一端通过支撑件连接止水带3。具体地，第一挂件结构101第一端可与弧形板外表面602连接，该弧形板内表面601连接止水带的第一折叠部3041，从而使得第一挂件结构101连接至止水带的第一折叠部3041，具体为第一折叠部的凸出部3043。可选地，所述第一挂件结构101还可与弧形板6为一体式的结构或采用刚性连接，如图7和图8所示，便于生产制造以及在第一杆体8上的安装。
可选地，如图1-5所示，多个第一杆体8间隔地设置在第一接头段1和第二接头段2之间。优先地设置在第一接头段1的上表面和侧面。同一第一杆体8上间隔地设置多个第一挂件结构101，第一挂件结构101分别与对应的折叠部(第一折叠部)连接。图1中，在第一接头段1的上表面间隔设置有五个第一杆体8，每个第一杆体上均设置有四个第一挂件结构；可以理解的是本申请不限于此，可根据需要设置更多或更少的数量。通过第一杆体8与第一挂件结构101的共同作用，实现止水带3的悬滑，从而止水带3不大会贴合在第一接头段1的表面，使得第一接头段1能够更自如地伸展施工。
如图10所示，所述止水装置进一步包括位于止水腔4内的第二杆体11；第一接头段1开设凹槽12以安装第二杆体11。第二杆体11可为直线形，其上设有第二挂件结构102，通过第二挂件结构102的第四孔在第二杆体11上轴向滑动。第二挂件结构102第一端弹性地连接止水带3，例如第二挂件结构与止水带3之间设有弹性构件(图中未示出)，如弹簧或弹性绳体，一方面可允许二者相互牵连运动，另一方面可以使得止水带保持折叠状态；具体地，第二挂件结构102第一端可弹性地与弧形板外表面602连接，该弧形板内表面601连接止水带的第二折叠部3042，具体为第二折叠部的凸出部3043。优选地，第二杆体11设置在第一接头段1的底部，可从内部支撑起折叠状的止水带3，减少或避免止水带3贴合在第一接头段1上或跌落水床。可选地，可以间隔地设置多个第二杆体11，每个第二杆体上间隔设置多个分别与止水带相连的第二挂件结构，以便形成更稳固的底部支撑结构。
第一挂件结构101和第二挂件结构102具有相似点，可统称为挂件结构10；其中，第一挂件结构101主要在止水腔外与第一杆体8和止水带3相连，尤其连接止水带的第一折叠部3041；第二挂件结构102主要在止水腔内与第二杆体11和止水带3相连，尤其可弹性地连接止水带的第二折叠部3042。
第一接头段1推出时，第一杆体8和第二杆体11均可随其一起运动，并且止水带3在运动的同时还可在第一杆体和第二杆体上悬挂和滑动，从而远离第一接头段1。
本申请的第二种实施方式提供了一种悬滑式止水装置的应用，其可用于沉管隧道接头施工时的防水；所述悬滑式止水装置为前文任一实施方式所述的悬滑式止水装置。
所述的实施方式仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

Claims (17)

1.一种悬滑式止水装置，其特征在于，包括：
止水带；止水带第一端连接第一接头段，可随第一接头段轴向移动；止水带第二端连接第二接头段；以形成止水腔；
第一杆体；第一杆体第一端连接第一接头段，可随第一接头段移动；第一杆体第二端可移动地连接第二接头段；所述第一杆体位于止水腔之外；
第一挂件结构，其连接止水带和第一杆体，且可滑动地设置在第一杆体上；
其中，沉管隧道接头施工时具有所述的第一接头段和第二接头段；第一接头段能够相对于第二接头段轴向运动。
2.根据权利要求1所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述悬滑式止水装置还包括位于止水腔内且设置在第一接头段上的第二杆体，第二杆体上可滑动地设有第二挂件结构，第二挂件结构在止水腔内连接止水带。
3.根据权利要求2所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述止水带的截面为M形，分为平坦部和折叠部，其中每相邻两个平坦部之间形成一个折叠部。
4.根据权利要求3所述的悬滑式止水装置，其特征在于，相邻的平坦部之间设有限张绳；折叠部处设有支撑件，该支撑件为与折叠部贴合的弧形板。
5.根据权利要求3所述的悬滑式止水装置，其特征在于，折叠部处设有与折叠部贴合的弧形板；所述止水带为环形；弧形板的设置选择以下四种方式中的一种或多种的组合：
第一方式：止水带的折叠部的外部一周设有弧形板，以绕成环形的支撑圈；
第二方式：止水带的折叠部的内部一周设有弧形板，以绕成环形的支撑圈；
第三方式：止水带的折叠部的外部一周间隔设有多个弧形板，弧形板在止水腔的外部拐角处断开，外部拐角处设有弹性的约束带；
第四方式：止水带的折叠部的内部一周间隔设有多个弧形板，弧形板在止水腔的内部拐角处断开，断开处所对应的止水腔的外部设有弹性的约束带。
6.根据权利要求2，4和5任一项所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述第一杆体为L形，其第一边连接在第一接头段，其第二边可移动地与第二接头段上的限位装置相连，第一挂件结构设置在所述第二边上；所述第二杆体为直线形；所述第一接头段开设凹槽，第二杆体安装于凹槽内；所述第二挂件结构弹性地连接止水带。
7.根据权利要求6所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述限位装置开设有轴向的第一孔，第一杆体的第二边穿过第一孔；或者，第一杆体的第二边设有轴向的第二长孔，限位装置位于第二长孔中，所述限位装置设有防止第二长孔脱离限位装置的头部。
8.根据权利要求3所述的悬滑式止水装置，其特征在于，第一挂件结构开设供第一杆体穿过的第三孔，第一挂件结构第一端通过支撑件连接止水带；第二挂件结构开设供第二杆体穿过的第四孔，第二挂件结构第一端弹性地连接安装于止水带上的支撑件；支撑件为弧形板，第一和第二挂件结构第一端分别与对应的弧形板外表面连接，该弧形板内表面连接止水带的折叠部；第一挂件结构与弧形板为一体式结构或刚性连接。
9.根据权利要求3-5任一项所述的悬滑式止水装置，其特征在于，多个第一杆体间隔地设置在第一接头段的至少上表面，同一第一杆体上间隔地设置多个第一挂件结构；多个第二杆体间隔地设置在第一接头段的下表面，同一第二杆体上间隔地设置多个第二挂件结构；各个挂件结构分别与对应的止水带的折叠部连接。
10.根据权利要求1所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述止水带的截面为M形，分为平坦部和折叠部，其中每相邻两个平坦部之间形成一个折叠部。
11.根据权利要求10所述的悬滑式止水装置，其特征在于，相邻的平坦部之间设有限张绳；折叠部处设有支撑件，该支撑件为与折叠部贴合的弧形板。
12.根据权利要求10所述的悬滑式止水装置，其特征在于，折叠部处设有与折叠部贴合的弧形板；所述止水带为环形；弧形板的设置选择以下四种方式中的一种或多种的组合：
第一方式：止水带的折叠部的外部一周设有弧形板，以绕成环形的支撑圈；
第二方式：止水带的折叠部的内部一周设有弧形板，以绕成环形的支撑圈；
第三方式：止水带的折叠部的外部一周间隔设有多个弧形板，弧形板在止水腔的外部拐角处断开，外部拐角处设有弹性的约束带；
第四方式：止水带的折叠部的内部一周间隔设有多个弧形板，弧形板在止水腔的内部拐角处断开，断开处所对应的止水腔的外部设有弹性的约束带。
13.根据权利要求10-12任一项所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述第一杆体为L形，其第一边连接在第一接头段，其第二边可移动地与第二接头段上的限位装置相连，第一挂件结构设置在所述第二边上。
14.根据权利要求13所述的悬滑式止水装置，其特征在于，所述限位装置开设有轴向的第一孔，第一杆体的第二边穿过第一孔；或者，第一杆体的第二边设有轴向的第二长孔，限位装置位于第二长孔中，所述限位装置设有防止第二长孔脱离限位装置的头部。
15.根据权利要求10所述的悬滑式止水装置，其特征在于，第一挂件结构开设供第一杆体穿过的第三孔，第一挂件结构第一端通过支撑件连接止水带；支撑件为弧形板，第一挂件结构第一端与弧形板外表面连接，该弧形板内表面连接止水带的折叠部；第一挂件结构与弧形板为一体式结构或刚性连接。
16.根据权利要求10-12任一项所述的悬滑式止水装置，其特征在于，多个第一杆体间隔地设置在第一接头段的至少上表面，同一第一杆体上间隔地设置多个第一挂件结构；各个第一挂件结构分别与对应的止水带的折叠部连接。
17.一种悬滑式止水装置的应用，其应用于沉管隧道接头的施工，所述悬滑式止水装置为权利要求1-16任一项所述的悬滑式止水装置。
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