CN217270198U - 一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，属于盾构施工技术领域。一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，包括盖板，所述盖板的左上、右上部分设置有上排球阀，所述盖板的上中、下中部分分别设置有上观察窗、下观察窗；所述上观察窗、下观察窗的外侧密封设置有观察窗板。本实用新型,用于高水头、大流量、渗透系数大、地质条件复杂的泥水盾构接收时,能够有效保压，避免内外压力失衡，防止洞门涌水涌砂、地面沉降等风险。

Description

一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板

技术领域

本实用新型涉及盾构施工技术领域，尤其涉及一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板。

背景技术

随着我国城市地下空间的开发利用，城市轨道交通工程建设得到了快速发展；地下工程越来越依赖有利于环境保护的盾构施工技术。鉴于盾构接收施工风险较大,特别是对于临江临河泥水盾构，由于其掌子面的保压特性，在破洞门时必然造成内外压力失衡，易出现盾构与洞门圈间隙涌泥涌砂及地表沉降现象。因此，如何安全、顺利地完成泥水盾构接收,是盾构法地下工程亟需解决的难题之一。

目前泥水盾构接收的方式主要由以下几种：

（1）接收端头地面加固+接收井端头冷冻加固+降水+接收井灌水（土）；

（2）接收端头地面加固+降水+水下接收；

（3）接收端头地面加固+垂直冷冻固结加固；

（4）水平冻结+钢套筒辅助接收；

（5）连续墙+钢套筒辅助接收；

（6）“接长补短”短护筒接收。

泥水盾构的接收为盾构施工的重大风险源，由于不同地区地质、埋深、水位、工作井围护结构、周边环境的不同，盾构接收所采用的地面加固、降水、接收方式差别很大，现阶段主要采用，钢套筒接收、水下接收、冻结法、NOMST等工法配合使用。

但其整体效果较差，仍存在一定的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中，泥水盾构接收存在风险的技术问题，而提出的一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，包括盖板，所述盖板的左上、右上部分设置有上排球阀，所述盖板的上中、下中部分分别设置有上观察窗、下观察窗；

所述上观察窗、下观察窗的外侧密封设置有观察窗板。

在一些实施例中，所述盖板的下中部分设置有下排球阀。

在一些实施例中，所述下排球阀设置有三个；

三个下排球阀分别位于下观察窗的下部、左侧、右侧。

在一些实施例中，所述盖板与洞门预埋钢环螺栓连接；

所述盖板与洞门预埋钢环之间设置有橡胶帘布。

在一些实施例中，所述观察窗板与盖板螺栓连接；

观察窗板与盖板之间设置有密封垫圈。

在一些实施例中，所述盖板的外侧设置有爬梯。

在一些实施例中，所述盖板的外侧设置有吊耳。

在一些实施例中，所述盖板由左上部分、中上部分、右上部分、中间部分、左下部分、中下部分、右下部分拼接组成。

在一些实施例中，所述左上部分、右上部分、左下部分、右下部分的结构一致；

所述中上部分、中下部分的结构一致。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，具备以下有益效果。

1、本实用新型，改变固有的泥水盾构接收方式，保持接收段密封的完好性，平衡泥水仓的压力，确保盾构接收安全、顺利出洞。

2、本实用新型，用于高水头、大流量、渗透系数大、地质条件复杂的泥水盾构接收时盾构机能够有效保压，避免内外压力失衡，防止洞门涌水涌砂、地面沉降等风险。

本实用新型的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本实用新型的实践中得到教导。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的爆炸结构示意图。

图3为盖板的结构示意图。

图4为盖板的各部分分离状态结构示意图。

图5为盾构机接收流程图。

图中：

1、盖板；101、左上部分；102、中上部分；103、右上部分；104、中间部分；105、左下部分；106、中下部分；107、右下部分；2、上排球阀；3、上观察窗；4、下观察窗；5、观察窗板；501、密封垫圈；6、下排球阀；7、洞门预埋钢环；8、橡胶帘布；9、爬梯；10、吊耳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，包括盖板1，盖板1为圆形面板，与洞门匹配设置，其直径大于洞门直径；将其安装在洞门外侧，形成密封；以有效保压，平衡泥水盾构推进时的水土压力，实现富水砂层盾构的顺利接收。

盖板1的左上、右上部分设置有上排球阀2，以在接收阶段进行清仓降压。

盖板1的上中、下中部分分别设置有上观察窗3、下观察窗4，用于观察洞门内的情况。

同时，上观察窗3、下观察窗4的外侧密封设置有观察窗板5，以完成封闭、开启。

具体使用本装置的实施中：

待刀盘抵达围护桩时，暂停掘进，清仓降压。

利用安装的泄压球阀查看洞门情况；打开左上、右上部分的上排球阀2进行泄压；观察漏水、漏浆情况，将掌子面压力降低至与大气压一致；再打开上中部分的上观察窗3，查看洞门内的情况；泄压完成，且洞门内确认无异常后，拆除盖板1；安装洞门帘布及折页板，破除洞门范围内的围护桩，做好盾构出洞前的密封工作。

盖板1由左上部分101、中上部分102、右上部分103、中间部分104、左下部分105、中下部分106、右下部分107拼接组成；各部分分别制成，并通过焊接形成完整的盖板1；要求满焊，以保证强度和密封性。

同时，左上部分101、右上部分103、左下部分105、右下部分107的结构一致；中上部分102、中下部分106的结构一致；从而减少加工步骤。

洞门预埋钢环7螺栓连接。

以充分利用原有的洞门预埋钢环7，设置为可拆卸连接；在接收后期可快速拆除，并能实现复用，节省资源。

同时，盖板1与洞门预埋钢环7之间设置有橡胶帘布8，更好的保证封闭效果。

观察窗板5与盖板1螺栓连接，方便开启、封闭；观察窗板5与盖板1之间设置有密封垫圈501，密封垫圈501环绕设置保证封闭效果。

在一些实施例中，盖板1的下中部分设置有下排球阀6；根据地质、内部积水情况，选择开启下排球阀6，与上排球阀2相搭配进行泄压。

其中，下排球阀6设置有三个；三个下排球阀6分别位于下观察窗4的下部、左侧、右侧，以便于使用，并高效排空。

在一些实施例中，盖板1的外侧设置有爬梯9。

根据一般盾构隧洞口的高度设置，其上端位置较高，难以触及；设置爬梯9，方便操作人员。

其中，爬梯9可焊接在盖板1上，或通过螺栓进行可拆卸连接。

在一些实施例中，盖板1的外侧设置有吊耳10，便于吊装、下井。

以下，以西安地铁泥水盾构接收为例，进行具体说明。

西安地铁1号线中安区间采用泥水盾构施工，区间全长2公里，于主汛期下穿渭河，渭河河道距离长、大埋深、高水头、地下水流速高、地层自稳性差、透水性极强；且接收端头工作井为钢筋混凝土结构，区间选用6主6副刀盘结构、55%大开口率，配备切刀和可更换撕裂刀，不具备直接出洞条件；盾构接收前需破除洞门，针对高水压富水砂层，盾构接收过程面临地下水大量涌入接收井、涌砂、地面坍塌等灾害，带来极大的施工风险，无法实现盾构的安全接收。

通过增加本装置，保持接收段密封的完好性，进行有效保压；平衡泥水盾构推进时的水土压力，实现富水砂层盾构的顺利接收。

参阅图5，盾构机接收流程图。

盾构到达施工包括以下工作内容。

1）端头加固。

区间接收端头采用φ800@600三重管旋喷桩进行加固，加固长度为8m，宽度为隧道外3m；加固同时辅以降水措施，要求加固后的土体应有良好的均匀性和独立性；掌子面不得有明显渗水，其无侧限抗压强度大于1.0Mpa，渗透系数≤1×10^-6cm/s。

2）接收端头降水井布置。

根据地质勘察报告，本场区地下水类型为孔隙潜水，稳定水位埋深12.2m；端头井附近布置6口降水井，水位降至隧道底板1m以下。盾构接收时应密切监测水位情况，根据实际情况及时启动降水。

3）接收基座的安装和固定。

接收基座的中心轴线应与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机进洞姿态；接收基座的轨面标高除适应于线路情况外，可适当降低20mm，以便盾构机顺利进入托架。

要特别注意对接收基座的加固，尤其是纵向的加固，保证盾构机能顺利到达接收基座上。

接收基座定位准确放置后，采用I25工字钢对接收基座两侧进行加固；防止盾构推上接收基座的过程中，接收基座发生移动的现象。

4）密封盖板制作与安装。

（1）密封盖板的设计。

密封盖板由20mm钢板制作，盖板外径为6700mm；主要由上观察窗3、下观察窗4、上排球阀2、下排球阀6、密封垫圈501、M24螺栓与螺母组成。

盖板1分为1～7块；分块1、分块3为左上、右上部分，分别安装2寸球阀；分块2、分块6为上中、下中部分，分别安装800×700观察窗；分块6安装3个2寸球阀；分块4为盖板中间部分，为整体；各分块之间采用焊接，接触部分满焊，保证密封效果。

上观察窗3、下观察窗4与观察窗板5采用螺栓连接；为确保密封性，增加一道密封垫圈501。

其中，分块1-7分别对应为左上部分101、中上部分102、右上部分103、中间部分104、左下部分105、中下部分106、右下部分107。

（2）洞门钢环的制作。

在洞门预设有钢环的情况下，则无需制作，可直接安装盖板1；在洞门预设钢环不满足安装需求或没有预埋钢环时，设计制作洞门预埋钢环7。

洞门预埋钢环7在工厂内制作，保证加工精度；在抵达工地后，拼装成整体；并在内部横竖向分别用槽钢进行加固，避免在浇筑混凝土时钢环变形；在安装时，必须精确测量到位，保证位置准确。

将钢环焊接在洞门周围的锚杆上固定，并在浇筑混凝土位置设置支撑，避免浇筑混凝土时钢环上浮；立模，浇筑二次衬砌。

（3）洞门钢环与盖板连接。

盖板1吊装下井、放置到位，与洞门预埋钢环7采用螺栓连接；接触部位增加橡胶帘布8，使密封性良好。

在盾构机距离端头墙20m时，选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，均匀地切削洞口土体，确保接收端的稳定，防止地层坍塌。

盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责监测洞口盖板1的变化情况；始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数。

如发现盖板1与洞门变形、漏水严重，应及时停止掘进。

待刀盘抵达围护桩时，暂停掘进，清仓降压。利用安装的泄压球阀查看洞门情况；打开左上、右上部分的上排球阀2进行泄压；观察漏水、漏浆情况，将掌子面压力降低至与大气压一致；再打开上中部分的上观察窗3，查看洞门内的情况；泄压完成，且洞门内确认无异常后，拆除盖板1；安装洞门帘布及折页板，破除洞门范围内的围护桩，做好盾构出洞前的密封工作。

随着盾构机刀盘出洞，标志着泥水盾构机顺利完成施工任务，为泥水盾构机穿越江河施工提供了宝贵经验，成功克服了高水压、长距离、全断面富水砂层地质的风险考验；安全穿越渭河并顺利实现区间贯通，填补了西北地区泥水盾构机施工的空白。

其接收过程可控，节约成本，在接收过程效果明显。

针对高水头、大流量、渗透系数大、地质条件复杂的泥水盾构接收时，易出现涌水涌砂风险，本装置改变固有的泥水盾构接收方式，采用洞门预埋钢环7+盖板1的形式，利用增加的装置保持接收段密封的完好性，平衡泥水仓的压力，确保盾构接收安全、顺利出洞。

本实用新型，用于高水头、大流量、渗透系数大、地质条件复杂的泥水盾构接收时盾构机能够有效保压，避免内外压力失衡，防止洞门涌水涌砂、地面沉降等风险。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，包括盖板（1），所述盖板（1）的左上、右上部分设置有上排球阀（2），所述盖板（1）的上中、下中部分分别设置有上观察窗（3）、下观察窗（4）；

所述上观察窗（3）、下观察窗（4）的外侧密封设置有观察窗板（5）。

2.根据权利要求1所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述盖板（1）的下中部分设置有下排球阀（6）。

3.根据权利要求2所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述下排球阀（6）设置有三个；

三个下排球阀（6）分别位于下观察窗（4）的下部、左侧、右侧。

4.根据权利要求1所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述盖板（1）与洞门预埋钢环（7）螺栓连接；

所述盖板（1）与洞门预埋钢环（7）之间设置有橡胶帘布（8）。

5.根据权利要求1所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述观察窗板（5）与盖板（1）螺栓连接；

观察窗板（5）与盖板（1）之间设置有密封垫圈（501）。

6.根据权利要求1所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述盖板（1）的外侧设置有爬梯（9）。

7.根据权利要求1所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述盖板（1）的外侧设置有吊耳（10）。

8.根据权利要求1所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述盖板（1）由左上部分（101）、中上部分（102）、右上部分（103）、中间部分（104）、左下部分（105）、中下部分（106）、右下部分（107）拼接组成。

9.根据权利要求8所述的应用于泥水盾构接收中的新型密封盖板，其特征在于，所述左上部分（101）、右上部分（103）、左下部分（105）、右下部分（107）的结构一致；

所述中上部分（102）、中下部分（106）的结构一致。

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