CN208168878U - 一种泥水盾构始发过渡环结构 - Google Patents
一种泥水盾构始发过渡环结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种泥水盾构始发过渡环结构。所述过渡环结构包括安装在洞口外部的金属环体、安装在金属环体内环面上的钢丝刷密封结构和安装金属环体外侧环口的外密封结构，所述金属环体其中一侧焊接在洞门环外侧，另一侧焊接有固定环板；所述外密封结构包括环形密封橡胶板和由多个钢丝刷组成的环形挡板，所述环形密封橡胶板靠近外缘的部位紧贴固定环板，钢丝刷组成的环形挡板压紧在环形密封橡胶板外侧，并通过紧固螺栓固定；所述钢丝刷密封结构是由沿着金属环体内环面焊接的一圈钢丝刷组成。本实用新型结构，安装方便，能够为泥水盾构机提高密闭空间，提前注入泥浆，帮助泥水盾构机始发掘进前建立泥水平衡，保证泥水盾构的始发安全、稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于盾构施工技术领域，具体是一种满足泥水盾构始发掘进前建立泥水平衡防止基坑水土突涌的盾构始发过渡环结构。
背景技术
目前全国范围内各大城市地铁施工如火如荼，全国地铁建设方兴未艾，盾构施工在地铁施工中扮演着越来越重要的角色。继土压平衡盾构机技术逐渐成熟之后，泥水盾构渐渐地步入我国的地铁施工当中。由于泥水盾构的独特性，盾构始发作为盾构施工的重大风险源，越来越引起施工单位的重视。由于目前多数地铁车站结构侧墙厚度为800mm-1000mm(特殊情况除外)，而前盾的刀盘一般厚度为800mm，盾构进洞时的扇形压板在盾构进洞时需要向内折翻约400mm，导致刀盘在接触到围护结构地连墙时不能形成密闭空间，无法在盾构泥水仓注入泥浆和在掌子面形成泥水压力。为保证泥水盾构机正常始发，通常做法为在不注泥浆无压情况下盾构机先行掘进至基坑外加固体，至盾构机前盾进入围护结构内形成泥浆仓密闭后，再注入泥浆建立泥水压力平衡掌子面土压力。因围护结构外端头加固施工无法保证基坑水土绝对密实稳固，在盾构刀盘切削无压掌子面围护结构至建立泥水平衡前，是基坑外水土突涌风险最大的时候。基坑外水土涌入基坑直接导致基坑周边沉降塌陷等，造成影响损失无法估量。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题就是克服上述现有技术不能满足泥水盾构机进洞的要求，而提供的一种盾构始发过渡环结构，该结构简单、牢固，能够保证作业环境不受影响，同时能保证泥水盾构顺利、安全始发。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：该结构包括安装在洞口外部的金属环体、安装在金属环体内环面上的钢丝刷密封结构和安装金属环体外侧环口的外密封结构，所述金属环体其中一侧焊接在洞门环外侧，另一侧焊接有固定环板；所述外密封结构包括环形密封橡胶板和由多个钢丝刷组成的环形挡板，所述环形密封橡胶板靠近外缘的部位紧贴固定环板，钢丝刷组成的环形挡板压紧在环形密封橡胶板外侧，并通过紧固螺栓固定；所述钢丝刷密封结构是由沿着金属环体内环面焊接的一圈钢丝刷组成。
本实用新型较优的技术方案：所述金属环体为宽度500～700mm的圆形钢环。
本实用新型较优的技术方案：所述钢丝刷密封结构和钢丝刷环形挡板中的每块钢丝刷的长度为60～80cm，宽是20～35cm，钢丝刷刷焊接固定端厚度为15～30mm、钢丝一端疏松状态厚度45～60mm，具体是由两侧折页式金属薄板和夹设在两金属薄板之间的钢丝刷体组成，且钢丝刷密封结构和钢丝刷环形挡板中钢丝刷折叠方向均朝向盾构前进的方向。
本实用新型较优的技术方案：所述金属环体是由四个大小相同的弧形环体拼接而成的圆形环体，其连接部位设有连接法兰。
本实用新型较优的技术方案：在固定环板和金属环体上对应开设有多个螺栓孔，所述多个螺栓孔呈环形等距分布。
本实用新型较优的技术方案：两相邻螺栓孔与金属环体中心点之间形成的夹角为3°。
本实用新型在泥水盾构机刀盘未抵达掌子面之前，被螺栓固定在固定环板上的环形橡胶板已经紧贴盾体，并通过钢丝刷环形挡板压紧，使前盾已经被包裹严密，形成密闭空间。泥水盾构机需要通过泥浆来维持与土压力的平衡，由于过渡环的密闭性，因此可以直接向过渡环区域注入泥浆，保证泥水盾构的正常转动。泥浆压力与基坑埋深的土压力互相平衡，紧贴盾体的环形橡胶板被钢丝刷环形挡板压紧，可以避免泥浆在强压力下涌出。在泥水盾构机正常掘进之前，盾构机能完成泥浆压力调试，保证盾构始发过程中的稳定。另外，安装在过渡环端头的钢丝刷，在联合油脂使用，在支撑内侧橡胶板的同时，起到防止掘进泥土、泥浆及填充浆液向基坑内溢流突涌的作用。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型结构简单，为泥水盾构机在掘进前，提供掌子面密闭空间，提前建立泥水压力平衡，保证盾构刀盘切削围护结构时，基坑外水土稳定，避免了基坑外水土流失所产生的种种问题，从而可以保证泥水盾构始发安全可靠，基坑外周边环境稳定不受影响；
(2)本实用新型因为密闭环形橡胶板和钢丝刷的作用，为泥水盾构机在始发过程中提供了密闭空间，满足了泥水盾构机正常掘进的条件，促使在泥水盾构机正常掘进之前能直接注入泥浆，维持与对应埋深土压的平衡，降低了泥水盾构始发过程中的风险，提高了泥水盾构始发的效率；
(3)本实用新型的钢丝刷紧压密闭环形橡胶板，在注入泥浆后，由于钢丝刷紧压密闭环形橡胶板，泥浆在盾构机内环流而不会向外泄漏，可以提前调试盾构机，预测掘进过程中泥浆压力值大小，确保了盾构机在掘进过程中的稳定；
(4)在盾构机开始掘进过程中，过渡环中部钢丝刷3可阻挡渣土碎块，承担泥浆携渣向外冲的部分受力，在盾构机盾尾进入过渡环后，过渡环中部钢丝刷可有效阻挡同步注浆(水泥砂浆)向后向外的压力；
本实用新型结构，安装方便，所需构件易于加工，安装施工方便，部分构件可重复使用，节约施工成本，且能够为泥水盾构机提高密闭空间，提前注入泥浆，帮助泥水盾构机始发掘进前建立泥水平衡，保证泥水盾构的始发安全、稳定，保证盾构机施工进度，因此，非常适于推广。
附图说明
图1是本实用新型的正面结构示意图；
图2是本实用新型的上部剖面结构示意图；
图3是金属环体的结构示意图；
图4是本实用新型安装使用时的上部剖面图。
图中：1—金属环体，1-1—连接法兰，2—洞门环，3—钢丝刷密封结构，4—固定环板，5—环形密封橡胶板，6—钢丝刷环形挡板，7—紧固螺栓，8—螺栓孔，9—主体结构侧墙，10—围护结构，11—盾构刀盘，12—盾构机前盾，13—泥浆。
具体实施方式
结合附图及实例对本实用新型作进行进一步说明。如图1和图2所示的一种泥水盾构始发过渡环结构，包括安装在洞口外部的金属环体1、安装在金属环体1内环面上的钢丝刷密封结构3和安装金属环体1外侧环口的外密封结构，如图3所示，所述金属环体1是由四个大小相同的弧形环体拼接而成的圆形刚环，其连接部位设有连接法兰1-1，连接法兰为临时法兰，连接完成后进行适当调整，调整完毕后将法兰进行焊接，使其形成一个整体，其金属环体1的宽度500～700mm，可以延伸到洞口500～700mm的位置。
如图4所示，本实用新型的金属环体1其中一侧焊接在洞门环2外侧，另一侧焊接有固定环板4，固定环板4主要作用是为了安装外密封结构。如图1所示，在固定环板4和金属环体1上对应开设有多个螺栓孔8所述多个螺栓孔8呈环形等距分布，两相邻螺栓孔8与金属环体1中心点之间形成的夹角为3°。如图3所示，所述外密封结构包括环形密封橡胶板5和由多个钢丝刷组成的环形挡板6，所述环形密封橡胶板5靠近外缘的部位紧贴固定环板4，钢丝刷组成的环形挡板6压紧在环形密封橡胶板5外侧，并通过紧固螺栓7固定；所述钢丝刷密封结构3是由沿着金属环体1内环面焊接的一圈钢丝刷组成。所述钢丝刷密封结构3和钢丝刷环形挡板6中的每块钢丝刷的长度为60～80cm，宽是20～35cm，钢丝刷焊接固定端厚度为15～30mm、钢丝一端疏松状态厚度45～60mm，具体是由两侧折页式金属薄板和夹设在两金属薄板之间的钢丝刷体组成，且钢丝刷密封结构和钢丝刷环形挡板中钢丝刷折叠方向均朝向盾构前进的方向。
如图4所示，本实用新型直接安装在洞门环2外侧，将金属环体1通过焊接的方式固定在洞门环2外，然后再将固定环板4焊接在金属环体1外侧，然后将环形密封橡胶板5和钢丝刷环形挡板6通过高强度紧固螺栓7安装在固定环板4和金属环体1上，钢丝刷的固定部位为焊接固定端，将每块钢丝刷的焊接固定端通过高强度螺栓固定在固定环板4上。最后采用优质盾尾油脂涂抹过渡环密封刷，涂抹均匀。当泥水盾构机刀盘未抵达掌子面之前，被紧固螺栓7固定在固定环板4上的密封环形橡胶板5已经紧贴盾构机前盾12的盾体，并通过钢丝刷环形挡板6压紧，使盾构机前盾12已经被包裹严密，形成密闭空间。泥水盾构机需要通过泥浆,来维持与土压力的平衡，由于过渡环的密闭性，因此可以直接向过渡环区域注入泥浆，保证泥水盾构的正常转动，泥浆压力与基坑埋深的土压力互相平衡，紧贴盾体的密封环形橡胶板5被钢丝刷环形挡板6压紧，可以避免泥浆13在强压力下涌出。在泥水盾构机正常掘进之前，盾构机能完成泥浆压力调试，保证盾构始发过程中的稳定。
以上所述为本实用新型示意性的具体实施方式，并非以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：该结构包括安装在洞口外部的金属环体(1)、安装在金属环体(1)内环面上的钢丝刷密封结构(3)和安装金属环体(1)外侧环口的外密封结构，所述金属环体(1)其中一侧焊接在洞门环(2)外侧，另一侧焊接有固定环板(4)；所述外密封结构包括环形密封橡胶板(5)和由多个钢丝刷组成的环形挡板(6)，所述环形密封橡胶板(5)靠近外缘的部位紧贴固定环板(4)，钢丝刷环形挡板(6)压紧在环形密封橡胶板(5)外侧，并通过紧固螺栓(7)固定；所述钢丝刷密封结构(3)是由沿着金属环体(1)内环面焊接的一圈钢丝刷组成。
2.根据权利要求1所述的一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：所述金属环体(1)为宽度500～700mm的圆形钢环。
3.根据权利要求1或2所述的一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：所述钢丝刷密封结构(3)和钢丝刷环形挡板(6)中的每块钢丝刷的长度为60～80cm，宽是20～35cm，钢丝刷刷焊接固定端厚度为15～30mm、钢丝一端疏松状态厚度45～60mm，具体是由两侧折页式金属薄板和夹设在两金属薄板之间的钢丝刷体组成，且钢丝刷密封结构和钢丝刷环形挡板中钢丝刷折叠方向均朝向盾构前进的方向。
4.根据权利要求1或2所述的一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：所述金属环体(1)是由四个大小相同的弧形环体拼接而成的圆形环体，其连接部位设有连接法兰(1-1)。
5.根据权利要求1或2所述的一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：在固定环板(4)和金属环体(1)上对应开设有多个螺栓孔(8)，所述多个螺栓孔(8)呈环形等距分布。
6.根据权利要求5所述的一种泥水盾构始发过渡环结构，其特征是：两相邻螺栓孔(8)与金属环体(1)中心点之间形成的夹角为3°。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111828025A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-27 | 中铁十一局集团有限公司 | 一种盾构接收的施工方法及接收洞门止水装置 |
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