CN207437098U - 一种盾构始发洞门密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体为一种盾构始发洞门密封装置，解决了盾构始发过程中现有技术下的密封装置不完善容易损坏引发涌水突泥事故的问题，包括洞门钢环和止浆袋，洞门钢环内嵌在盾构始发位置的地层内，洞门钢环中部沿其圆周开有若干个第一注浆孔，洞门钢环沿其内侧位于第一注浆孔两端分别设置有若干间隔排布的定位销，止浆袋为一端开口的矩形空心结构，止浆袋能够首尾相接成圆环并设置在洞门钢环的内部，止浆袋与洞门钢环的接触面上开有与第一注浆孔大小及位置相匹配的第二注浆孔，止浆袋位于第二注浆孔的两端设置有能够与定位销相匹配的定位孔。本实用新型密封和承载能力强，狭窄空间使用达到较好的效果。

Description

一种盾构始发洞门密封装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体为一种盾构始发洞门密封装置。

背景技术

随着现代社会的高速发展，人们对城市地铁的需求日益增长。盾构隧道施工因其有机械化程度高、施工速度快、对地面建筑物影响小等优点，得到了广泛的认可，而在盾构施工中盾构始发是其中最重要的步骤之一。在盾构机始发阶段，洞门可能发生涌沙﹑透水﹑塌陷等安全事故，特别是在富水软土地质条件下，因涌水涌砂造成端头的地面沉陷、坍塌乃至建筑物倒塌、盾构被淹被埋等重大事故不断增多，要使盾构能够安全的始发和到达，除端头加固外，洞门密封变得极其重要，因此为了保证盾构机能够安全顺利的始发，需慎重考虑洞门密封装置的结构形式及施工质量。目前常用的结构形式是在先对洞门四周做加固处理，进一步在洞门位置施做钢环，现有的洞门密封施工方法为采用橡胶帘布配合折压板，达到洞门密封的目的。此种方法仅限于施工条件相对较好、水土压力较小的盾构法施工隧道，但同时也存在较大缺陷：如密封机构相对简单，在水土压力较小时，需要盾构机快速通过并及时注浆，此外在盾构施工过程中起主要密封作用为橡胶材质，因橡胶抗拉强度相对较低，往往容易损坏，导致涌水突泥事故，对盾构的整体施工造成极大的质量和安全隐患。

发明内容

本实用新型为了解决盾构始发过程中现有技术下的密封装置不完善容易损坏引发涌水突泥事故的问题，提供了一种盾构始发洞门密封装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种盾构始发洞门密封装置，包括洞门钢环和止浆袋，洞门钢环内嵌在盾构始发位置的地层内，洞门钢环中部沿其圆周开有若干个第一注浆孔，洞门钢环沿其内侧位于第一注浆孔两端分别设置有若干间隔排布的定位销，止浆袋为一端开口的矩形空心结构，止浆袋能够首尾相接成圆环并设置在洞门钢环的内侧，止浆袋与洞门钢环的接触面上开有与第一注浆孔大小及位置相匹配的第二注浆孔，止浆袋位于第二注浆孔的两端设置有能够与定位销相匹配的定位孔。

止浆袋上设置有密封线，密封线包括沿止浆袋长向设置的横向密封线以及一端与横向密封线垂直的纵向密封线。

定位孔设置在密封线的外侧。

第一注浆孔和第二注浆孔的数量均为6～8个。

止浆袋的开口端设置在洞门钢环的12的点钟位置。止浆袋设置开口端的目的是为了防止注浆过程中产生的气体进入止浆袋袋体无法排出导致注浆后存在气泡甚至空鼓等缺陷。

洞门钢环定位后，可将止浆袋首尾相接设置成环状并通过止浆袋上的定位孔与洞门钢环内侧的定位销匹配连接后，利用铁丝缠绕在定位销上卡紧定位孔进行固定，也可将定位销一端套丝，利用螺母将洞门钢环和止浆袋固定；在固定过程中，须保证止浆袋开有第二注浆孔的一侧与洞门钢环开有第一注浆孔的一侧对应设置；当盾构机盾体完全进洞后，将注浆管从洞门钢环外侧的第一注浆孔插入到止浆袋对应的第二注浆孔内，利用注浆管灌注早强砂浆，使得止浆袋膨胀填充钢环与管片的间隙，以此达到较好的密封效果。

本实用新型与常用的帘幕橡胶板比较，止浆袋有着结构简单，安装方便，轻便易运输，密封和承载能力强，狭窄空间可以使用等优点，可进一步在盾构区间封堵洞门、土建结构支撑以及矿井巷道支护等方面推广使用。

附图说明

图1是本实用新型止浆袋的背面结构示意图；

图2是本实用新型止浆袋的正面结构示意图；

图3是止浆袋在使用状态下的弯曲结构示意图；

图4是与止浆袋配合使用的洞门钢环的结构示意图。

图中：1-止浆袋，2-横向密封线，3-定位孔，4-第二注浆孔，5-纵向密封线，6-洞门钢环，7-定位销，8-第一注浆孔。

具体实施方式

参照图1～图4对本实用新型进行进一步阐述，一种盾构始发洞门密封装置，包括洞门钢环6和止浆袋1，洞门钢环6内嵌在盾构始发位置的地层内，洞门钢环6中部沿其圆周开有若干个第一注浆孔8，洞门钢环6沿其内侧位于第一注浆孔8两端分别设置有若干间隔排布的定位销7，止浆袋1为一端开口的矩形空心结构，止浆袋1能够首尾相接成圆环并设置在洞门钢环6的内侧，止浆袋1与洞门钢环6的接触面上开有与第一注浆孔8大小及位置相匹配的第二注浆孔4，止浆袋1位于第二注浆孔4的两端设置有能够与定位销7相匹配的定位孔3。

止浆袋1是通过密封线将袋体的三边进行封闭的，密封线包括沿止浆袋1长向设置的横向密封线2以及一端与横向密封线2垂直的纵向密封线5。其中，密封线密封方式可以为类似缝纫机用耐磨的线进行缝制，也可以为热熔焊接，也可以为铆钉配合弹性密封胶条进行密封。沿长向设置的密封线外侧均开有能够与定位销7相匹配的定位孔3。

止浆袋1的袋体背面开有第二注浆孔4，止浆袋1的袋体正面为不开孔结构，开有第二注浆孔4的一面与洞门钢环6内侧连接。止浆袋1呈环形设置在洞门钢环6内侧时，其开口端设置在洞门钢环6的12点钟位置。注浆时将注浆管从洞门钢环6外侧插入，经过第一注浆孔8插入到止浆袋1对应的第二注浆孔4内，利用注浆管灌注早强砂浆，使得止浆袋1膨胀填充洞门钢环6与管片的间隙，以此达到较好的密封效果。注浆应按从低到高的顺序进行，使得早强砂浆在止浆袋1内由下部开始逐渐向上累积，直至到洞门钢环6的12点钟开口位置，将止浆袋1的开口端设置在12点钟方向可有效防止砂浆注入过程中从开口端溢出，待注浆完成后将多余的砂浆抹平即可。

实施例：

洞门钢环6的安装采用嵌入式，洞门钢环6内径为7.75m，止浆袋1填充直径为500mm，长24.35m，一端封闭一端开口，材质为防晒抗高温的高强抗磨纤维，外侧有8个直径50mm的注浆口，止浆袋1两侧各分布一排定位孔3，止浆袋1整体重量为40kg。为便于在洞门钢环6内部安装止浆袋1，洞门钢环6安装前应在地面预先拼装，参照止浆袋1的定位孔3焊接定位销，定位孔3可与定位销7配合以防止灌注砂浆时止浆袋1发生偏移。

搭设脚手架将止浆袋1安装在洞门钢环6内并确认稳固后，可进行盾构机的始发，在洞门钢环6的底部范围内用钢板覆盖防止盾体推进时刮破止浆袋1，止浆袋1固定完毕后，在洞门钢环6预留的第一注浆孔8处连接安装注浆接头并用卡箍固定，注浆接头须伸入到与第一注浆孔8匹配的第二注浆孔4内。

当盾构机的+3环拼装完成后，可对止浆袋1注浆进行封堵洞门，此时盾构机+1环完全脱离盾体，盾构机+2环脱离盾体1m，注浆工序如下：

（1）止浆袋1注浆前要求：需将止浆袋1上面的杂物全部清理干净，将固定铁丝剪断后保障止浆袋1无破损、无泄露，能充分展开。

（2）连接注浆设备及管路，调整注浆系统压力要求达到4bar，应选择使用流量平稳的螺杆泵。

（3）连接好管路后进行早强砂浆的灌注，为达到更好的填充效果，可进行对称注浆，且每个注浆孔应间断性的注入砂浆，观测注浆压力；

（4）在顶部孔位填充后用探测棒插入该孔进行密实度检测，若难以插入，说明填充密实。

与传统密封方式相比，本使用新型结构简单，安装方便，且在狭窄空间使用效果突出，值得大面积推广使用。

Claims (5)

1.一种盾构始发洞门密封装置，包括洞门钢环（6）和止浆袋（1），其特征在于：洞门钢环（6）内嵌在盾构始发位置的地层内，洞门钢环（6）中部沿其圆周开有若干个第一注浆孔（8），洞门钢环（6）沿其内侧位于第一注浆孔（8）两端分别设置有若干间隔排布的定位销（7），止浆袋（1）为一端开口的矩形空心结构，止浆袋（1）能够首尾相接成圆环并设置在洞门钢环（6）的内侧，止浆袋（1）与洞门钢环（6）的接触面上开有与第一注浆孔（8）大小及位置相匹配的第二注浆孔（4），止浆袋（1）位于第二注浆孔（4）的两端设置有能够与定位销（7）相匹配的定位孔（3）。

2.根据权利要求1所述的一种盾构始发洞门密封装置，其特征在于：止浆袋（1）上设置有密封线，密封线包括沿止浆袋（1）长向设置的横向密封线（2）以及一端与横向密封线（2）垂直的纵向密封线（5）。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构始发洞门密封装置，其特征在于：定位孔（3）设置在密封线的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种盾构始发洞门密封装置，其特征在于：第一注浆孔（8）和第二注浆孔（4）的数量均为6～8个。

5.根据权利要求1或2所述的一种盾构始发洞门密封装置，其特征在于：止浆袋（1）的开口端设置在洞门钢环（6）的12点钟位置。