CN215804599U - 一种盾构密接始发接收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构密接始发接收装置，包括盖板和底座，盖板和底座之间围成的空间设置筒体；所述底座顶部设置半圆面，盖板为弧形，多个盖板拼接成半圆形结构，半圆形结构两侧底部与底座连接；所述筒体一端与过渡环固定连接，另一端与后盖固定连接，后盖端面与反力架连接；所述底座底部设置反力座，反力座底部与固定板固定连接。

Description

一种盾构密接始发接收装置

技术领域

本实用新型属于盾构隧道施工技术领域，具体涉及一种盾构密接始发接收装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。目前盾构法隧道多起事故均发生在盾构进出洞上，因此盾构始发接收对盾构作业的成功与否起到决定性作用。因为盾构机始发和接收时偶遇高承压水层时会出现涌水涌沙的风险，导致地面的沉降和塌陷，所以选择合理可靠的地层加固措施、良好可靠的密封止水装置对盾构安全进出洞至关重要。

目前工程上常采用的洞门橡胶帘布和洞门压板密封装置，由于密封板是分块布置，板与板之间间隙多，密封效果差，且施工繁琐，工程量大；而其他方式如冷冻法则会造成极大的资源浪费。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种盾构密接始发接收装置，该装置采用模块化组装方式，整体安装拆卸方便，且具有良好的密封性，满足洞口的密封效果。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型提供了一种盾构密接始发接收装置，包括盖板和底座，盖板和底座之间围成的空间设置筒体；所述底座顶部设置半圆面，盖板为弧形，多个盖板拼接成半圆形结构，半圆形结构两侧底部与底座连接；所述筒体一端与过渡环固定连接，另一端与后盖固定连接，后盖端面与反力架连接；所述底座底部设置反力座，反力座底部与固定板固定连接。

作为进一步的技术方案，所述筒体设置为多节，相邻节筒体之间固定连接，每一节筒体由多块筒内钢板拼接而成。

作为进一步的技术方案，所述底座包括底座钢板，底座钢板顶部设置环向筋板，环向筋板顶部呈半圆形；环向筋板侧部设置八字筋板。

作为进一步的技术方案，所述环向筋板顶部设置环向法兰连接板，多个环向法兰连接板拼接成半圆形，环向法兰连接板两端设置纵向法兰连接板，且环向法兰连接板和底座之间设置纵向筋板。

作为进一步的技术方案，所述盖板包括呈弧形的环向法兰连接板，盖板两端的环向法兰连接板固定设置纵向法兰连接板，相邻环向法兰连接板之间设置纵向筋板，环向法兰连接板外周侧设置环向筋板。

作为进一步的技术方案，所述盖板之间连接处设置止水胶垫和密封胶条，盖板和底座之间连接处设置止水胶垫和密封胶条。

作为进一步的技术方案，所述过渡环内侧环向设置钢丝刷，钢丝刷粘有阻燃海绵条；盖板顶部设置多个物料孔和进人孔。

作为进一步的技术方案，所述后盖和筒体之间设置后盖连接环，反力架包括与后盖连接的立柱，立柱侧部设置反力架斜撑。

作为进一步的技术方案，所述固定板包括依次设置的至少两层钢板，上层钢板与反力座固接，下层钢板和上层钢板之间设置润滑剂，反力座与液压动力装置连接以使整个装置进行转体和平移。

上述本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的装置，其组成部分：盖板、底座、筒体等，均是采用模块化组装方式，使得整体装置安装拆卸方便，在作业空间小的地方仍然适用。

本实用新型的装置，在筒体端部设置后盖，并将后盖和反力架连接，由反力架给整个装置提供反力，具有良好的稳定性和整体性，抵抗盾构机前进时的推力，以满足盾构机掘进要求；底座底部设置反力座，反力座可与液压动力装置连接，使得整个装置具有平移和转体能力，以便调整装置方位。

本实用新型的装置，各组成部分的连接接缝处设置止水胶垫和密封胶，具有良好的密封性，满足洞口的密封效果，可以为盾构机进行盾构作业时始发和接收提供良好的密封环境，降低盾构机始发和接收给周围环境带来的影响，

本实用新型的装置，在过渡环内部设置钢丝刷，在钢丝刷和盾构机之间区域内注入油脂，可以避免盾构机发生栽头，在高承压水、高渗透性砂质粉土层、周边环境保护要求较高以及无洞门加固条件的复杂危险工况下始发和接收时，防止涌水涌沙造成地面的沉降与塌陷。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的盾构密接始发接收装置的主视图；

图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的盾构密接始发接收装置的轴测图；

图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的盾构密接始发接收装置的侧视图；

图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的盾构密接始发接收装置的纵截面图；

图5是本实用新型根据一个或多个实施方式的底座的示意图；

图6是本实用新型根据一个或多个实施方式的盖板的示意图；

图7是本实用新型根据一个或多个实施方式的盖板的轴测图；

图8是本实用新型根据一个或多个实施方式的后盖的示意图；

图9是本实用新型根据一个或多个实施方式的纵向法兰连接板之间连接示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1——底座；2——过渡环；3——盖板；4——后盖连接环；5——后盖；6——环向法兰连接板；7——纵向法兰连接板；8——环向筋板；9——纵向筋板；10——底座钢板；11——底座八字筋板；12——筒内钢板；13——立柱；14——环向大筋板；15——环向小筋板；16——反力架斜撑；17——外环形面板；18——内环形面板；19——纵向筋板；20——地面；21——物料孔；22——进人孔；23——高强度螺栓；24——密封胶条；25——第一层钢板；26——第二层钢板；27——反力马蹬。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种盾构密接始发接收装置，该装置可以为盾构机始发接收提供稳定的密闭的工作环境，其由底座1、盖板3、过渡环2、后盖5、后盖连接环4等构成。

具体的，盾构密接始发接收装置包括筒体，筒体底部设置于底座1，筒体1由筒内钢板12拼接形成，筒内钢板均为圆弧状，多个筒内钢板拼接形成圆筒状。

筒体和底座均设置为多节连接而成，便于运输和安装。本实施例中，筒体总长11400mm，筒体内径7320mm，筒体在长度方向上分成2850mm*4共四段。筒内钢板厚20mm，筒体外径为7360mm。

底座及盖板上焊接有环向法兰连接板和纵向法兰连接板，以下对底座、盖板的具体设置进行说明。

本实施例中，底座1共4节，每节长2850mm，其包括底座钢板10，底座钢板顶部设置环向筋板8，环向筋板8顶部呈弧形，近半圆形；环向筋板8侧部设置底座八字筋板11，环向筋板顶部沿其弧形面设置多个环向法兰连接板6，多个环向法兰连接板依次拼接设置于环向筋板的弧形面，相邻环向法兰连接板6之间设置纵向筋板9，环向法兰连接板6还通过纵向法兰连接板7与环向筋板8连接，对二者进行加固，筒体底部置于环向法兰连接板顶部，且筒内钢板12和环向法兰连接板固定连接。

在具体设置时，底座各板之间采用焊接连接。

在可选的实施方案中，筒内钢板采用20mm厚Q235A钢板，环向法兰连接板采用120mm*20mm实心方钢板，纵向法兰连接板采用120mm*60mm实心方钢板，环向筋板采用20mm厚钢板，纵向筋板采用20mm厚钢板，底座八字筋板采用20mm厚钢板，底座钢板采用2000mm*30mm厚钢板。

筒体顶部设置盖板3，盖板设置多个，每一盖板呈弧状，多个盖板拼接成半圆形，盖板盖合在筒体，盖板两侧底部与底座连接，盖板和底座之间形成筒体的放置空间。

在本实施例中，盖板3共三块，每块长11400mm，内径7320mm，每块盖板呈64°，相邻盖板之间固定连接，并盖设在底座顶部从而为筒体的放置提供空间。

盖板3包括环向法兰连接板6，环向法兰连接板呈弧形，多个环向法兰连接板拼接连接，盖板两端部的环向法兰连接板固定设置纵向法兰连接板7，相邻环向法兰连接板之间设置纵向筋板9，盖板的环向法兰连接板6外周侧设置环向大筋板14，环向法兰连接板外周侧还设置环向小筋板15，环向小筋板和环向大筋板相垂直设置，盖板3的各板之间采用焊接连接。

筒体一端设置过渡环2，筒体另一端设置通过后盖连接环4与后盖5连接，过渡环2、后盖连接环4上分布有纵向筋板9、环向法兰连接板6、纵向法兰连接板7。

装置各组成部分环纵、环缝采用高强螺栓连接，螺栓机械性能等级为8.8级，保证了装置的强度与刚度。如，底座1之间，盖板3之间均通过纵向法兰连接板7使用高强度螺栓23连接。

过渡环2是由两个宽1100mm厚15mm内径为7320mm的半圆拼接而成的圆环，后盖连接环4是由两个宽为500mm厚20mm的半圆拼接而成的圆环。

后盖连接环4包括外环形面板17和内环形面板18，外环形面板17和内环形面板18之间设置纵向筋板19。

盖板3之间，底座1之间，盖板3与底座1之间的连接处须设置止水胶垫和密封胶条，高强度螺栓23连接处设置止水胶垫和密封胶条24，过渡环2与筒体采用焊接连接，后盖连接环4连接筒体和后盖，采用焊接连接，从而保证了装置的整体性，部件之间连接的紧密性和整体的密封性。

为保证密封性，过渡环与装置的连接采用焊接方式，在过渡环2内部环向焊接两道洞门钢丝刷，每道钢丝刷由121块刷体构成，钢丝刷属于刚性不能防水，刷体上粘有阻燃海绵条。盾构机始发和接收时，刀盘通过第二道洞门钢丝刷后，在两道洞门钢丝刷与盾构机之间出现一个密闭的区域，此时在此密闭区域内注入油脂，保证盾构机始发和接收时装置内气密性和筒体内的土压平衡，防止涌水涌沙，防止地层水涌入装置造成的土仓失衡，避免上部结构出现沉降和塌方。

在每节底座1的两侧焊接两个反力马蹬27(即反力座)，用于装置整体的受力和平移，保证上层钢板与装置焊接的钢板可以平移到洞口位置。在装置组装位置到接收端侧墙满铺第一层钢板25，其尺寸为15m*16.9m厚16mm，第一层钢板25周围植筋，用以固定，防止滑动。第一层钢板25上涂抹黄油，上铺第二层钢板26，其尺寸为6m*13m厚20mm，第二层钢板26与底座和反力马蹬27焊接，从而使得反力马镫与装置成为一个整体。两层钢板之间涂抹黄油，可以滑动，通过液压泵站和千斤顶连接反力马蹬实现装置整体的转体和平移。

横梁与两个立柱通过高强度螺栓连接，反力架斜撑16一端与立柱13通过高强度螺栓连接，另一端固定在地面20上，形成反力架。反力架与后盖5紧密相连，使得立柱与后盖紧密接触，用以提供反力满足盾构机掘进要求。

该装置的底座、盖板等均为多块板拼接而成，其拆装简便工程量小。

盖板3上设置有三个物料孔21用于填入砂、粘土和水，一个进人孔22便于工作人员进入检测和安装。装置平移到指定位置后在靠墙一侧设置横向支撑，不靠墙一侧设置斜向支撑，后盖处设置反力架，使装置保持稳定，提供足够大的反力以满足盾构机推进要求。反力架采用组合钢结构件，便于组装和拆卸。

采用该盾构始发接收装置的使用方法，其步骤过程为：

S1：根据装置尺寸、盾构机、洞门中心之间关系确定回填高度，回填完成后铺设钢板，钢板共分两层；

第一层：装置下井组装位置至接收端侧墙位置满铺，尺寸15m*16.9m，钢板采用16mm钢板；钢板错缝铺设，搭接边缘全部满焊，焊缝进行打磨处理；第二层：在装置基座下部铺设，面积6m*13m，钢板与装置焊接为一个整体。铺设前涂上黄油减小摩擦力。

S2：确定钢板铺设标高满足要求后，进行装置组装用吊车将装置第一个底座1下至底板，平移到位；用吊车将装置第二个底座下至底板，平移到位与第一个底座进行连接安装；用吊车将装置第三个底座下至底板，平移到位与第二个底座进行连接安装。在地面将第四个底座与过渡环下半圆安装好后，用吊车将装置第四个底座下至底板，平移到位与第三个底座进行连接安装。

S3：将过渡环上半圆吊装下井，进行拼装。过渡环上下半圆连接处设置密封胶垫，过渡环与装置主体采用焊接连接，保证气密性。将封堵板吊装下井与底座1进行安装、连接。将后端盖上、下半圆依次吊装下井进行安装、连接。分别用吊车将左右两侧盖板吊装下井，进行拼装连接。安装完成后进行压紧螺栓的调整。检查各部连接处，对每一处联结安装的地方进行检验，确保其连接的完好性，尤其是对于装置的上下半圆和节与节部分之间联结的检查。最后将顶部盖板吊装下井，进行安装连接。装置节与节之间，上下半圆拼装处均设有橡胶垫密封，装置拼接处除了橡胶垫密封，还可增加密封胶密封，增加密封效果。安装装置预留注浆孔球阀，压力表等构件。

S4：装置组装完成后，在装置每节底座两侧焊接两个反力马蹬，马蹬焊接完毕后，采用液压千斤顶和液压泵站，将装置整体平移至接收洞门位置。装置顶至中线位置后，在装置堵头板一侧制作马蹬，利用千斤顶将装置与洞门预埋钢环接触。

S5：装置平移到指定位置后进行装置与过渡环的焊接，焊缝必须饱满，保证气密性。装置筒体与侧墙采用横向支撑，另一侧与底板采用斜向支撑，斜向支撑与钢板焊接固定，装置筒体加固采用300H型钢，沿筒体方向每侧设3道。

在装置背部设置钢结构反力架，抵抗盾构机前进时的推力，保证装置的整体性和稳定性。反力架定位安装完成后，需进行后端盖预加应力的调整，后端盖共设16组油缸，保证环梁均匀受力。每组油缸的压紧力为60KN(总计反力架的预加反力约为1000t)，保证装置在有水压时洞门环板处连接螺栓不受力。上紧的过程中注意检查反力架各支撑是否松动，各段法兰连接螺栓是否松动。

S6：在盾构接收洞门内安装临时密封装置，临时密封装置由两道洞门钢丝刷+定制阻燃海绵条+9个注脂孔组成。第一道钢丝刷位于结构侧墙面向地连墙方向374mm处，第二道洞门钢丝刷位于结构侧墙面向地连墙方向50mm。第二道钢丝刷距离洞门钢环外边50mm，在油脂管预埋穿越过涮品钢丝刷后，将钢丝刷面板与油脂管进行焊接，焊接质量需确保油脂管路畅通且无泄露点。在钢丝刷全部焊接完成后，将钢丝刷内塞满手涂油脂，每块的刷丝内分三层分别塞入手涂油脂(根据泥水经验约4桶)，且两道钢丝刷空腔内塞入手涂油脂(根据泥水经验约7-8桶)，填充油脂注入腔(若此项工作在洞门凿除与割除钢筋前完成，还需将钢丝刷、定制海绵及塞入的油脂用棉被覆盖，且浇水保湿)。在推进过程中根据实际情况，若出现漏水可通过注脂孔注入油脂密封(泥水用量5-6桶)。

S7：装置组装完成后，在筒体内压气检查其密封性，如果压力能都达到3.0bar，则停止压气，并维持压力稳定，对各个连接部分进行检查，包括洞门连接筒体、装置环向与纵向连接位置、装置与反力架的连接处有无漏气。

S8：当检查完毕后，向装置内填料，主要是填砂，并混有一部分的粘土。向装置内填充泥砂，在填充的过程中适当加水，保证砂的密实。从三个填料孔分别进行填料，直至填满，然后加水至完全充满装置。

S9：盾构接收后进行洞门封堵，洞门封堵完成后，装置与洞门进行分离，人工环向切割过渡环，切除过程中每切除1m，立即用预先制作好的环形钢板进行封堵(洞门钢环与管片外弧间隙)，避免出现渗漏水情况。

S10：装置与洞门分离后，盾构机平移至拆机吊装区域，进行装置及盾构拆除，盾构机平移至拆机区域后，利用160t履带吊进行装置顶盖、侧盖拆除，拆除后进行装置清理，将可以清除到的渣土全部清理掉，便于后续盾构机拆除施工。盾构机全部吊出竖井后，进行装置底座清理及拆除，延伸环、4段底座、后端盖依次吊至地面。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构密接始发接收装置，其特征是，包括盖板和底座，盖板和底座之间围成的空间设置筒体；所述底座顶部设置半圆面，盖板为弧形，多个盖板拼接成半圆形结构，半圆形结构两侧底部与底座连接；所述筒体一端与过渡环固定连接，另一端与后盖固定连接，后盖端面与反力架连接；所述底座底部设置反力座，反力座底部与固定板固定连接。

2.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述筒体设置为多节，相邻节筒体之间固定连接，每一节筒体由多块筒内钢板拼接而成。

3.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述底座包括底座钢板，底座钢板顶部设置环向筋板，环向筋板顶部呈半圆形；环向筋板侧部设置八字筋板。

4.如权利要求3所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述环向筋板顶部设置环向法兰连接板，多个环向法兰连接板拼接成半圆形，环向法兰连接板两端设置纵向法兰连接板，且环向法兰连接板和底座之间设置纵向筋板。

5.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述盖板包括呈弧形的环向法兰连接板，盖板两端的环向法兰连接板固定设置纵向法兰连接板，相邻环向法兰连接板之间设置纵向筋板，环向法兰连接板外周侧设置环向筋板。

6.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述盖板之间连接处设置止水胶垫和密封胶条，盖板和底座之间连接处设置止水胶垫和密封胶条。

7.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述过渡环内侧环向设置钢丝刷，钢丝刷粘有阻燃海绵条。

8.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述盖板顶部设置多个物料孔和进人孔。

9.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述后盖和筒体之间设置后盖连接环，反力架包括与后盖连接的立柱，立柱侧部设置反力架斜撑。

10.如权利要求1所述的盾构密接始发接收装置，其特征是，所述固定板包括依次设置的至少两层钢板，上层钢板与反力座固接，下层钢板和上层钢板之间设置润滑剂，反力座与液压动力装置连接以使整个装置进行转体和平移。

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