CN208845229U - 大断面矩形顶管隧道洞门密封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大断面矩形顶管大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，以解决大断面矩形顶管隧道洞门利用常规的盾构隧道和顶管隧道洞门的密封方式密封效果差的技术问题。包括主体结构、埋设在主体结构内的洞门钢环，沿洞门由外向内依次设有外层防水件、内层防水件，洞门钢环包括周向钢环和沿周向钢环依次间隔设置的外层密封钢环和内层密封钢环，外层防水件包括帘幕橡胶板和用于固定帘幕橡胶板且沿洞门径向位置可调的压板，帘幕橡胶板对应设在所述外层密封钢环上。本实用新型外层防水件使用压板加帘幕橡胶的形式密封的可靠性高，压板的位置可调，容易处理，气囊可以提供支撑，防止因底部折页压板无法回弹造成洞门密封漏浆。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构隧道工程技术领域，具体涉及一种大断面矩形顶管隧道洞门密封装置。
背景技术
随着社会经济高速发展地面空间日益紧张，地下空间的发展与运用越发受到青睐，目前地铁出入口人行通道和街道地下人行通道越来越多的采用盾构顶管机进行施工。
富水地层大断面矩形盾构顶管隧道施工对洞门防水具有极高的要求，尤其是始发端头的洞门密封，与普通的盾构隧道原理完全不同（由于盾构隧道和顶管隧道的施工原理不同，普通盾构隧道的洞门密封只需要在盾构机主机通过时与盾构机有滑移的密封能力，盾构机主体通过后就注浆封闭；而顶管隧道是在整个施工过程中，洞门密封始终要保持活动的滑移密封，并且不能有大的渗漏等，尤其是下半部，不能有渗漏，出现渗漏后也几乎无法处理），并且由于是矩形结构，其密封难度更大。
中国专利文献公开号 CN207297011U（2018年5月1日）公开了一种富水砂层泥水盾构始发洞门密封装置，所述泥水盾构始发洞门设有内衬墙，在所述内衬墙的内口设有预埋钢环，洞门密封环通过螺栓和预埋内螺纹套筒安装在所述内衬墙的端面上；在所述洞门密封环的外缘由内向外依次设有帘布橡胶、弧形垫板和折页压板；在所述洞门密封环的内缘设有一道洞门外钢丝刷，在所述预埋钢环的内缘设有一道洞门内钢丝刷。现有技术对于普通的人行、水工等顶管或盾构隧道正常施工和运行时密封效果较好。但是对于大断面的矩形顶管隧道，需要的盾尾刷长度比较大，数量比较多，而且四个角部处理比较困难，同时在推进的过程中需要注入大量的盾尾油脂，如果油脂注入的点位等不能很好的控制，盾尾刷上的钢丝将会破坏管节外侧的防腐层，还有可能堵塞触变泥浆的注浆孔，费用高、四个角部不好处理、破坏防腐层等情况以及管节移位后单边失效的可能，而且造成始发和掘进施工过程中易出现洞门漏水现象，无法保证洞门触变泥浆的注入，当漏水和洞门地表沉降较大时需采取相应的措施防止上述质量事故发生或进一步扩大，这样不仅影响施工进度同时还会影响隧道施工安全，误工误时，从而造成时间和经济上的双重损失。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种大断面矩形顶管大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，以解决在富水地层，大断面矩形顶管隧道洞门利用常规的盾构隧道和顶管隧道洞门的密封方式密封效果差的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
设计一种大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，包括主体结构、埋设在主体结构内的洞门钢环，沿洞门由外向内依次设有外层防水件、内层防水件，所述洞门钢环包括周向钢环和沿周向钢环依次间隔设置的外层密封钢环和内层密封钢环，所述外层防水件包括帘幕橡胶板和用于固定帘幕橡胶板且沿洞门径向位置可调的压板，所述帘幕橡胶板对应设在所述外层密封钢环上。
进一步的，在所述压板上设有滑槽，所述外层密封钢环、帘幕橡胶板和压板通过螺栓连接。
进一步的，在所述压板上设有1～10个依次排列的所述滑槽。
进一步的，所述内层防水件包括设在所述内层密封钢环上的帘幕橡胶板、设在所述帘幕橡胶板上的折页压板以及气囊，所述气囊设在所述折页压板背离洞口一侧。
进一步的，所述气囊仅设在隧道的底部和两侧的下半部。
进一步的，在所述主体结构内预埋有可与所述气囊连通的通气管，在所述通气管端部设有阀门。
进一步的，所述外层防水件和内层防水件间的周向钢环上设有第一注油孔，在所述主体结构内预埋有与所述第一注油孔连通的注油管。
进一步的，所述内层防水件的内侧的周向钢板上设有第二注油孔，在所述主体结构内预埋有与所述第二注油孔连通的注油管。
进一步的，在所述外层密封钢板与所述周向钢板间设有肋板。
本实用新型的安装方法，包括如下步骤：
（1）在洞门内浇筑主体结构，并预埋洞门钢环以及通气管、注油管；
（2）安装内层防水件，首先安装气囊，然后将帘幕橡胶板、折页压板通过螺栓固定到内层密封钢环上；
（3）安装外层防水件，将帘幕橡胶板、压板通过螺栓固定到外层密封钢环上；
（4）通过通气管在气囊中充气或膨润土浆液。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：
1.本实用新型结构简单，通过双重密封，密封效果更好，外层防水件使用压板加帘幕橡胶的形式密封的可靠性高，压板的位置可调，当隧道管节出现偏移或渗漏时，可以通过调整压板的伸出长度保持密封性能，处理方便；
2.本实用新型内层防水件利用了折页压板加帘幕橡胶板与管节贴紧密封效果好的优点，同时通过气囊解决隧道下半部折页压板不易弹起的问题，并且仅在下半部使用气囊，可避免整圆的气囊和顶管隧道一起向前移动可能将气囊摩擦破坏的情况或者气囊全部抱紧管节增加摩擦力的情况，可以使内层防水件始终与管片保持贴紧，以达到良好的密封效果。
附图说明
图1为本实用新型大断面矩形顶管隧道洞门密封装置实施例的顶部断面结构示意图；
图2为本实用新型大断面矩形顶管隧道洞门密封装置实施例施工时的底部断面结构示意图；
图3为本实用新型大断面矩形顶管隧道洞门密封装置实施例的洞门钢环结构示意图；
图4为本实用新型大断面矩形顶管隧道洞门密封装置实施例的主视结构示意图；
图5为本实用新型图4中A-A处剖面结构示意图；
图6为本实用新型图4中I处放大结构示意图。
图中，1.压板，110.滑槽，2.帘幕橡胶板，3.螺栓，4.肋板，5.注油管，6.折页压板，7.内层密封钢环，8.周向钢环，9.外层密封钢环，10.气囊，11.通气管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。以下实施例中所涉及的零部件、结构等，如无特别说明，则均为常规市售产品或常规使用的结构。
实施例：一种大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，参见图1至图6，其中，图5中的双点划线表示本实用新型推入管节时的状态示意图，包括主体结构、埋设在主体结构内的洞门钢环，沿洞门由外向内依次设有外层防水件、内层防水件，洞门钢环包括周向钢环8和沿周向钢环8依次间隔设置的外层密封钢环9和内层密封钢环7，外层防水件包括帘幕橡胶板2和用于固定帘幕橡胶板2且沿洞门径向位置可调的压板1，帘幕橡胶板2对应设在外层密封钢环9上。
在压板1上设有滑槽110，在外层密封钢环9和帘幕橡胶板2上均设有螺栓孔，外层密封钢环9、帘幕橡胶板2和压板1通过螺栓3连接，且螺栓3穿过滑槽110，当需要调整压板1的位置时，松开螺栓3即可以使滑槽110沿螺栓3移动。
在洞门转角处的压板1上设有2个依次排列的滑槽110，压板1的面积可相对直边位置处较小，以保证转角处密封性能的良好；在洞门直边处的压板1上可以设有3～4个依次排列的滑槽110，压板1的面积可相对较大，以方便调整。
内层防水件包括设在内层密封钢环7上的帘幕橡胶板2、设在帘幕橡胶板2上的折页压板6以及气囊10，气囊10设在折页压板6背离洞口一侧且气囊仅设在隧道的底部和两侧的下半部，可避免整圆的气囊10和顶管隧道一起向前移动可能将气囊摩擦破坏的情况或者气囊10全部抱紧管节增加摩擦力的情况，可以使内层防水件始终与管节保持贴紧，以达到良好的密封效果。在推进过程中内层防水件向顶管隧道内侧倒伏时，气囊10可以提供支撑，以使帘幕橡胶板2紧贴管节或盾壳体外壁防止因底部折页压板6无法回弹造成洞门密封漏浆。内层防水件中帘幕橡胶板的宽度比外层防水件中帘幕橡胶板宽。
在主体结构内预埋有可与气囊10连通的通气管11，在通气管11端部设有阀门。
外层防水件和内层防水件间的周向钢环8上设有第一注油孔，在主体结构内预埋有与第一注油孔连通的注油管5，在管节推进过程中可通过注油管注入润滑剂。同样在内层防水件的内侧的周向钢板8上设有第二注油孔，在主体结构内预埋有与第二注油孔连通的注油管5。推入管节时内层防水件、外层防水件、洞门钢环以及管节间形成空腔，润滑剂分别通过第一注油孔和第二注油孔通入到空腔内，以减小管节推进过程中的阻力。
在外层密封钢板9与周向钢板8间设有肋板4，可以加强洞门钢环的连接强度。
本实用新型的安装方法，包括如下步骤：
（1）在洞门内部空间设置临时支撑钢梁，在洞门内浇筑主体结构，并预埋洞门钢环以及通气管11、注油管5，洞门钢环与主体结构安装浇筑完毕后拆除支撑钢梁；
（2）安装内层防水件，首先安装气囊10，然后将帘幕橡胶板2、折页压板6通过M20的螺栓3固定到内层密封钢环7上；
（3）安装外层防水件，将帘幕橡胶板2、压板1通过M20的螺栓3固定到外层密封钢环9上；
（4）通过管11在气囊10中充气或充入膨润土浆液。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。
Claims (9)
1.一种大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，包括主体结构、埋设在主体结构内的洞门钢环，沿洞门由外向内依次设有外层防水件、内层防水件，其特征在于，所述洞门钢环包括周向钢环和沿周向钢环依次间隔设置的外层密封钢环和内层密封钢环，所述外层防水件包括帘幕橡胶板和用于固定帘幕橡胶板且沿洞门径向位置可调的压板，所述帘幕橡胶板对应设在所述外层密封钢环上。
2.根据权利要求1所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，在所述压板上设有滑槽，所述外层密封钢环、帘幕橡胶板和压板通过螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，在所述压板上设有1～10个依次排列的所述滑槽。
4.根据权利要求2所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于， 所述内层防水件包括设在所述内层密封钢环上的帘幕橡胶板、设在所述帘幕橡胶板上的折页压板以及气囊，所述气囊设在所述折页压板背离洞口一侧。
5.根据权利要求4所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，所述气囊仅设在隧道的底部和两侧的下半部。
6.根据权利要求5所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，在所述主体结构内预埋有可与所述气囊连通的通气管，在所述通气管端部设有阀门。
7.根据权利要求1或6所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，所述外层防水件和内层防水件间的周向钢环上设有第一注油孔，在所述主体结构内预埋有与所述第一注油孔连通的注油管。
8.根据权利要求7所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，所述内层防水件的内侧的周向钢板上设有第二注油孔，在所述主体结构内预埋有与所述第二注油孔连通的注油管。
9.根据权利要求1或8所述的大断面矩形顶管隧道洞门密封装置，其特征在于，在所述外层密封钢板与所述周向钢板间设有肋板。
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