CN220319577U - 一种顶管始发洞口紧急止水结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶管始发洞口紧急止水结构，包括洞口钢环板管节外壁，所述洞口钢环板设置在洞口位置处，并环绕固定设置于主体衬墙结构内，所述洞口钢环板的一侧依次设置有橡胶止水环、圆环板和合叶压板；所述圆环板的外侧环绕设置有若干个合叶压板，该顶管始发洞口紧急止水结构，通过在洞口钢环板内设置的环形钢板和充气胶圈，可在洞口发生地下水、泥砂和触变泥浆渗漏时或洞口止水装置外翻失效时紧急启用，有效控制洞口渗漏情况，此外，还可在施工退管时及对洞口橡胶止水环等部件进行更换时发挥止水作用，在保证施工安全的同时，提高顶管施工的工作效率。

Description

一种顶管始发洞口紧急止水结构

技术领域

本实用新型涉及市政管网施工中顶管施工技术领域，尤其涉及一种顶管始发洞口紧急止水结构。

背景技术

顶管法施工中，一般在工作井的预留洞口比管节外径略大，以使管节能顺利从工作井中进出洞，顶进施工中若不采取有效措施对此间隙进行封闭，地下水和泥砂就会从该间隙流到工作井内，可能引发地面及周边建(构)筑物沉降，带来严重的安全隐患，因此顶管法洞口止水是一个十分重要的内容，目前通常采用的止水装置是由安装在洞口的橡胶帘布止水环和单向铰链板组成，但实际应用中，地下水、泥砂和触变泥浆常常从管节与止水环之间的间隙流出，止水装置在高水土压力的作用下甚至会产生外翻而失效。

此外，顶管工程在复杂地质条件和施工技术的影响下，会遇到顶进阻力过大无法顶进或轴向偏转变形较大以致常规方法不能纠偏调整的情况，针对上述工况，通常采用退管法退回已顶进的管节，在退管过程中，洞口处止水装置容易外翻而失效，特别是当机头偏向一侧时，另一侧与止水装置之间间距就会变大，此时地下水及泥砂就会从缝隙中流出，当洞口暴露的时间越长，出现涌水涌砂的风险就越大。

基于以上情况，本领域技术人员需要一种顶管始发洞口紧急止水结构，以控制顶管过程中洞口渗漏水、涌砂的情况。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种顶管始发洞口紧急止水结构，用于解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种顶管始发洞口紧急止水结构，包括洞口钢环板管节外壁，所述洞口钢环板设置在洞口位置处，并环绕固定设置于主体衬墙结构内，所述洞口钢环板的一侧依次设置有橡胶止水环、圆环板和合叶压板；所述圆环板的外侧环绕设置有若干个合叶压板，所述合叶压板包括固定板、销套和翻板，圆环板与固定板固定连接，销套与固定板连接，翻板伸入井洞的洞口内抵接在顶管外壁上，所述洞口钢环板、橡胶止水环和圆环板之间设有预埋螺栓，并通过预埋螺栓固定连接；所述橡胶止水环和圆环板固定连接于洞口外边缘处的洞口钢环板上；

所述洞口钢环板1内壁上焊接有一圈圆环形钢板，所述圆环形钢板上固定连接有充气胶圈和若干个钢压板；所述圆环形钢板、充气胶圈和钢压板上设有螺栓，并通过螺栓固定连接。

优选的，所述充气胶圈外圈同心设有环状橡胶连接部，所述环状橡胶连接部紧压密封在圆环形钢板和钢压板之间；所述环状橡胶连接部内贯穿设置有通气管。

优选的，所述圆环形钢板的内径大于顶管机外壳和管节的外径；所述充气胶圈充气膨胀后的直径大于洞口的内径与顶管机外壳或管节的外径的差值。

优选的，所述充气胶圈连通有通气管，所述通气管的一端与充气胶圈连接；所述洞口圆环板上设有开口，所述通气管的另一端通过洞口圆环板上的开口穿出并连接有逆止阀，逆止阀上连通有气泵装置。

优选的，所述通气管至少设有四组，所述通气管周向均匀分布在洞口钢环板上，能够保证对充气胶圈均匀充气；充气后所述充气胶圈抵接在顶管机或管节外壁上。

优选的，所述洞口钢环板外侧设有主体结构，主体结构内设有钢筋，洞口钢环板嵌固在主体结构内，并与主体结构内钢筋进行连接固定。

优选的，所述洞口钢环板内设有一道盾尾刷，所述盾尾刷周向固定在洞口钢环板靠近橡胶止水环的一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该顶管始发洞口紧急止水结构，通过在洞口钢环板内设置的环形钢板和充气胶圈，可在洞口发生地下水、泥砂和触变泥浆渗漏时或洞口止水装置外翻失效时紧急启用，有效控制洞口渗漏情况，此外，还可在施工退管时及对洞口橡胶止水环等部件进行更换时发挥止水作用，在保证施工安全的同时，提高顶管施工的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型设置在止水洞口的平面图；

图3是图2中A-A的剖面图；

图4是图3中B-B的剖面图；

图5是图4的C处一种实施例的局部大样图；

图6是本实用新型的一种较佳实施例的结构示意图。

图中：1、洞口钢环板；2、橡胶止水环；3、圆环板；4、合叶压板；41、固定板；42、销套；43、翻板；7、圆环形钢板；8、充气胶圈；9、钢压板；10、环状橡胶连接部；11、通气管；12、逆止阀；13、气泵装置；14、预埋螺栓；15、盾尾刷；16、钢筋；17、主体结构；18、螺栓；19、管节外壁。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例：参照图1-5，一种顶管始发洞口紧急止水结构，包括洞口钢环板1管节外壁19，洞口钢环板1设置在洞口位置处，并环绕固定设置于主体衬墙结构内，洞口钢环板1的一侧依次设置有橡胶止水环2、圆环板3和合叶压板4；圆环板3的外侧环绕设置有若干个合叶压板4，合叶压板4包括固定板41、销套42和翻板43，圆环板3与固定板41固定连接，销套42与固定板41连接，翻板43伸入井洞的洞口内抵接在顶管外壁上，洞口钢环板1、橡胶止水环2和圆环板3之间设有预埋螺栓14，并通过预埋螺栓14固定连接；橡胶止水环2和圆环板3固定连接于洞口外边缘处的洞口钢环板1上；

洞口钢环板1内壁上焊接有一圈圆环形钢板7，圆环形钢板7上固定连接有充气胶圈8和若干个钢压板9；圆环形钢板7、充气胶圈8和钢压板9上设有螺栓18，并通过螺栓18固定连接。

具体的，充气胶圈8外圈同心设有环状橡胶连接部10，环状橡胶连接部10紧压密封在圆环形钢板7和钢压板9之间，以便固定住充气胶圈8，保证密封效果；环状橡胶连接部10内贯穿设置有通气管11，以便对充气胶圈8充气使其膨胀。

具体的，圆环形钢板7的内径大于顶管机外壳和管节的外径，目的是确保管节能按设计轴线顶进；充气胶圈8充气膨胀后的直径大于洞口的内径与顶管机外壳或管节的外径的差值，目的是使胶圈充气膨胀后能完全贴紧管节外壁19，起到封闭止水效果。

具体的，充气胶圈8连通有通气管11，通气管11的一端与充气胶圈8连接；洞口圆环板3上设有开口，通气管11的另一端通过洞口圆环板3上的开口穿出并连接有逆止阀12，逆止阀12上连通有气泵装置13，通气管11的另一端通过洞口圆环板3的开口穿出并通过逆止阀12与气泵装置13连通，通气管11的个数和逆止阀12个数相等。

具体的，通气管11至少设有四组，通气管11周向均匀分布在洞口钢环板1上，能够保证对充气胶圈8均匀充气；充气后充气胶圈8抵接在顶管机或管节外壁19上；

气泵装置13对设置在洞口钢环板1内壁的充气胶圈8通过通气管11对充气胶圈8内充气控制其膨胀，可通过逆止阀12的开关控制充气胶圈8收缩，对胶圈充气使胶圈挤压管节外壁19实现密封止水的防渗漏效果。

具体的，洞口钢环板1外侧设有主体结构17，主体结构17内设有钢筋16，洞口钢环板1嵌固在主体结构17内，并与主体结构17内钢筋16进行连接固定，洞口钢环板1嵌固在主体结构17内，为确保其稳固，使其与主体结构17内钢筋16进行连接固定。

具体的，洞口钢环板1内设有一道盾尾刷15，盾尾刷15周向固定在洞口钢环板1靠近橡胶止水环2的一侧，盾尾刷15能够对涌水、涌砂现象进行初步预防。

在使用时：安装时首先在洞口钢环板1内壁上焊接圆环形钢板7，然后将通气管11安装在洞口钢环板1上，之后将洞口钢环板1安装固定；然后固定连接充气胶圈8和安装盾尾刷15；然后将通气管11从洞口处圆环板3上穿出并通过逆止阀12与气泵装置13连接；最后安装固定橡胶止水环2和合叶压板4。

当在洞口发生地下水、泥砂和触变泥浆渗漏时或洞口止水装置外翻失效时，使用气泵装置13对设置在洞口钢环板1内壁的充气胶圈8通过通气管11对胶圈内充气使其膨胀，胶圈充气膨胀后挤压管节外壁19实现密封止水，有效控制洞口渗漏情况。

当需要施工退管时或需要对洞口橡胶止水环2等部件进行更换时，使用气泵装置13对设置在洞口钢环板1内壁的充气胶圈8通过通气管11对胶圈内充气使其膨胀，胶圈充气膨胀后挤压管节外壁19发挥止水作用，在保证施工安全的同时，提高顶管施工的工作效率。

如图6所示，是本实用新型的一种优选的实施方式：在洞口钢环板1内壁上焊接圆环形钢板7，然后将通气管11安装在洞口钢环板1上，之后将洞口钢环板1安装固定；然后固定连接圆环形钢板7两侧的充气胶圈8和安装盾尾刷15；然后将通气管11从洞口处圆环板3上穿出并通过逆止阀12与气泵装置13连接；最后安装固定橡胶止水环2和合叶压板4。

通过在洞口钢环板1内的圆环形钢板7两侧分别安装一个充气胶圈8，可以弥补单独一个胶圈可能存在的与管节外壁19接触不均匀的情况，且能适应更高的水土压力，增强了本实用新型装置的密封止水效果，适用于复杂地形和涌水涌沙风险较大位置的施工，保证施工的安全性和稳定性。

作为本实用新型优选的实施方式，用于圆形管道，也可用于矩形管道，还也可用于异形等管道施工。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种顶管始发洞口紧急止水结构，包括洞口钢环板(1)管节外壁(19)，所述洞口钢环板(1)设置在洞口位置处，并环绕固定设置于主体衬墙结构内，其特征在于，所述洞口钢环板(1)的一侧依次设置有橡胶止水环(2)、圆环板(3)和合叶压板(4)；所述圆环板(3)的外侧环绕设置有若干个合叶压板(4)，所述合叶压板(4)包括固定板(41)、销套(42)和翻板(43)，圆环板(3)与固定板(41)固定连接，销套(42)与固定板(41)连接，翻板(43)伸入井洞的洞口内抵接在顶管外壁上，所述洞口钢环板(1)、橡胶止水环(2)和圆环板(3)之间设有预埋螺栓(14)，并通过预埋螺栓(14)固定连接；所述橡胶止水环(2)和圆环板(3)固定连接于洞口外边缘处的洞口钢环板(1)上；

所述洞口钢环板(1)内壁上焊接有一圈圆环形钢板(7)，所述圆环形钢板(7)上固定连接有充气胶圈(8)和若干个钢压板(9)；所述圆环形钢板(7)、充气胶圈(8)和钢压板(9)上设有螺栓(18)，并通过螺栓(18)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种顶管始发洞口紧急止水结构，其特征在于，所述充气胶圈(8)外圈同心设有环状橡胶连接部(10)，所述环状橡胶连接部(10)紧压密封在圆环形钢板(7)和钢压板(9)之间；所述环状橡胶连接部(10)内贯穿设置有通气管(11)。

3.根据权利要求1所述的一种顶管始发洞口紧急止水结构，其特征在于，所述圆环形钢板(7)的内径大于顶管机外壳和管节的外径；所述充气胶圈(8)充气膨胀后的直径大于洞口的内径与顶管机外壳或管节的外径的差值。

4.根据权利要求2所述的一种顶管始发洞口紧急止水结构，其特征在于，所述充气胶圈(8)连通有通气管(11)，所述通气管(11)的一端与充气胶圈(8)连接；所述洞口圆环板(3)上设有开口，所述通气管(11)的另一端通过洞口圆环板(3)上的开口穿出并连接有逆止阀(12)，逆止阀(12)上连通有气泵装置(13)。

5.根据权利要求2所述的一种顶管始发洞口紧急止水结构，其特征在于，所述通气管(11)至少设有四组，所述通气管(11)周向均匀分布在洞口钢环板(1)上，能够保证对充气胶圈(8)均匀充气；充气后所述充气胶圈(8)抵接在顶管机或管节外壁(19)上。

6.根据权利要求1所述的一种顶管始发洞口紧急止水结构，其特征在于，所述洞口钢环板(1)外侧设有主体结构(17)，主体结构(17)内设有钢筋(16)，洞口钢环板(1)嵌固在主体结构(17)内，并与主体结构(17)内钢筋(16)进行连接固定。

7.根据权利要求1所述的一种顶管始发洞口紧急止水结构，其特征在于，所述洞口钢环板(1)内设有一道盾尾刷(15)，所述盾尾刷(15)周向固定在洞口钢环板(1)靠近橡胶止水环(2)的一侧。