盾構隧道出洞防水裝置的製作方法
2023-04-25 21:26:56
專利名稱：盾構隧道出洞防水裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及防水裝置類，具體的講是涉及一種用於地下結構、特別是盾構隧道出洞處的盾構隧道出洞防水裝置。
背景技術：
隨著城市道路拓展的大需求量及盾構製造技術的不斷發展，大直徑的盾構隧道逐步應用於城市公路隧道工程中，如即將開始建設的上海上中路隧道(隧道直徑為14.5m)、上海崇明越江通道長江隧道工程(隧道直徑為15m)等。大直徑隧道因其必須滿足相應的抗浮要求，故隧道出洞位置應有一定的埋深，加之隧道直徑很大，出洞位置底部所承受的水壓較大。因此需要的防水措施應該更為嚴密，而現有技術中的出洞防水裝置已經不能滿足當前大直徑盾構隧道的要求。
而且目前的防水裝置還存在著如下的缺陷現有技術中的盾構隧道出洞防水裝置如
圖1、2所示，盾構出洞防水裝置設置時，先設置預製成環的帘布橡膠板4於井口位置，為使帘布橡膠板4與井圈1緊密相貼，緊隨其後壓上圓環鋼板5，然後設置可沿井圈徑向移動的扇形壓板15，在扇形壓板15中部開有長條形螺栓孔，見圖2中盾構穿越井圈後螺栓位置20，盾構穿越井圈時的螺栓位置21，隨後設置墊圈6、螺母7、螺栓8，以便對扇形壓板15加以定位；螺栓8穿過圓環鋼板5和帘布橡膠板4上預留的螺孔，固定於預埋鋼環上的螺母2內。
在盾構穿越井圈時，呈圓環狀排列的扇形壓板15與盾構外徑儘量緊密相接，帘布橡膠板4在盾構穿越洞圈時，向盾構推進方向外翻，而水土壓力正好作用於外翻帘布橡膠板4上，橡膠板4無承受水土壓力的能力，於是外翻部分向出洞井方向移動，緊靠住扇型壓板15，形成封閉的出洞防水線。待盾構穿越井圈後，襯砌外徑小於盾構外徑，井圈與襯砌之間的間隙增大，此時施工人員需要沿襯砌徑嚮往隧道圓心移動扇形壓板15，呈圓環狀的扇形壓板15向襯砌中心收縮，扇形壓板15與盾構外徑又呈緊密相接狀態，起到井圈防水功效。
上述出洞防水裝置的缺陷在於，扇形壓板15的移動需靠人工作業，給施工帶來相當的不便，既費時費力，又影響施工進度。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種盾構隧道出洞防水裝置，該裝置通過設置多道橡膠板構成多道封閉防水圈，並通過位於兩道橡膠板之間的注漿孔灌注漿液於二者之間的有限空隙，形成進一步的防水措施，且可將橡膠板的壓板採用鉸接結構，使得該裝置在盾構穿越井圈後，該壓板的一端實現自動偏轉，無須人工調整。
本發明目的實現由以下技術方案完成一種盾構隧道出洞防水裝置，包括井圈、隧道襯砌結構、橡膠板，其特徵在於在井圈和隧道襯砌結構之間至少設置有兩道橡膠板，橡膠板通過一環狀箱體固定，箱體與井圈固定連接，該箱體至少設有兩個垂直面板，橡膠板與垂直面板固定連接。
環狀箱體上的垂直面板的設置數量與橡膠板的設置數量一一對應。
在環狀箱體上的垂直面板與垂直面板之間的箱體上設置有注漿孔。
橡膠板與環狀箱體的垂直面板通過螺栓固定連接，該固定連接是通過圓環鋼板實現的，圓環鋼板將橡膠板與環狀箱體的垂直面板通過螺栓固定，圓環鋼板上固定連接有固定板，固定板通過鉸鏈連接有翻板。
本發明的優點是，採用多道橡膠板構成多道封閉防水圈，密封措施嚴密、可靠，無論是盾構穿越井圈時還是穿越井圈後，翻板始終可與盾構外徑或襯砌外徑緊密相接而無須人工作業，帘布橡膠板可隨著翻板的翻轉角度，隨時保持其與翻板的緊密相貼，從而使橡膠板構成封閉防水圈，防水效果好，無需人工操作，省事省力，加快施工進程。
附圖概述附圖1為現有技術結構示意圖；
附圖2為現有技術端面結構示意圖；附圖3為本發明結構示意圖(側面)；附圖4為本發明固定板正面結構示意圖；附圖5為本發明固定板側面結構示意圖；附圖6為本發明翻板正面結構示意圖；附圖7為本發明翻板側面結構示意圖；附圖8為本發明開口銷結構示意圖；附圖9為本發明銷軸結構示意圖；具體技術方案以下結合附圖通過實施例對本發明特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解如圖1-9所示，標號1-21分別表示井圈1、螺母2、井圈鋼板3、帘布橡膠板4、圓環鋼板5、墊圈6、螺母7、雙頭螺柱8、固定板9、垂直面板10、翻板11、銷軸12、開口銷13、銷套14、扇形壓板15、筋板16、注漿孔17、止水箱體18、加強筋板19、盾構穿越井圈後螺栓位置20、盾構穿越井圈時的螺栓位置21。
本實施例包括井圈1、隧道襯砌結構、橡膠板4，在井圈1和隧道襯砌結構之間設置有兩道橡膠板4，兩道橡膠板4是通過環狀止水箱體18固定的，箱體18與井圈1上的井圈鋼板3通過焊接固定，該箱體18設有兩個垂直面板10，橡膠板4與環狀止水箱體18的垂直面板10通過螺栓固定連接，該固定連接是通過圓環鋼板5實現的，圓環鋼板5將橡膠板4與環狀箱體18的垂直面板10通過螺栓固定，圓環鋼板5上焊接有固定板9，固定板9通過鉸鏈連接有翻板11。固定板9與翻板11之間銷連接，即固定板9與翻板11通過銷軸12、銷套14、開口銷13連為一體，然後將固定板9燒焊於圓環鋼板5上，形成一防水單元，根據盾構與襯砌外徑，可計算出組成整體防水體系的單元數，施工人員按單元數目加工、安裝即可。
翻板11與橡膠板4平行設置。
在環狀箱體18上的垂直面板10與垂直面板10之間的箱體上設置有注漿孔17。
待盾構推進時，因固定板9與翻板11採用銷套14與銷軸12連接，翻板11可隨盾構、隧道外徑的變化自由翻轉角度，形成帘布橡膠板4可以依靠的受力點，從而使雙道橡膠板4構成兩道封閉防水圈，同時可通過止水箱體18上的注漿孔17灌注漿液於兩道橡膠板4之間的有限空隙，形成進一步的防水措施。
本實施例中應特別注意翻板11長度的選擇，翻板長度過短，在盾構出洞產生偏差情況下，很可能導致翻板11某處邊端與盾構或襯砌外徑沒有接觸點，不能形成一完整的封閉防水線，而翻板11長度過長，在盾構出洞產生偏差情況下，則會引起翻板11上翻角度過大(可能與水平線接近平行)，無法很好的與盾構或襯砌外徑緊密相接，從而引起滲漏。一般翻板11長度以與盾構或襯砌外徑接觸上翻30°-70°範圍(與垂直面夾角)為宜。
顯然本領域技術人員可以認識到本發明中固定板9與翻板11的鉸接方式的選擇可以是多種多樣的，只要能夠實現翻板11隨著盾構、隧道外徑的變化，以鉸接處為中心自由翻轉一定角度即可。
帘布橡膠板4在生產過程中加入了環向和徑向錦綸線，保證了帘布橡膠板在隧道推進過程中的完整性，且不會隨著盾構和襯砌的外翻而受損。
本實施例在設置時，為使帘布橡膠板4與止水箱體18緊密相貼，緊隨其後壓上圓環鋼板5，圓環鋼板5可分段加工製作，但安裝時段與段之間的間隙應控制在最小程度。隨後設置墊圈6、螺母7、雙頭螺柱8，以便對圓環鋼板5、帘布橡膠板4與止水箱體18加以定位；雙頭螺柱8穿過圓環鋼板5和帘布橡膠板4上預留的螺孔，固定在預埋螺母2內。
在盾構穿越井圈時，呈圓環狀排列的固定板9和翻板11與盾構外徑儘量緊密相接，帘布橡膠板4在盾構穿越井圈時，向盾構推進方向外翻，而水土壓力正好作用於外翻帘布橡膠板4上，橡膠板4無承受水土壓力的能力，於是外翻部分向出洞井方向移動，緊靠住固定板9和翻板11，形成一緊箍於盾構外徑的「襪套」，從而形成封閉的出洞防水線。待盾構穿越井圈後，襯砌外徑小於盾構外徑，井圈與襯砌之間的間隙增大，翻板11偏轉一定角度始終可與盾構外徑或襯砌外徑緊密相接而無須人工作業，帘布橡膠板4可隨著翻板11的翻轉角度，隨時保持其與翻板的緊密相貼。
權利要求
1.一種盾構隧道出洞防水裝置，包括井圈、隧道襯砌結構、橡膠板，其特徵在於在井圈和隧道襯砌結構之間至少設置有兩道橡膠板，橡膠板通過一環狀箱體固定，箱體與井圈固定連接，該箱體至少設有兩個垂直面板，橡膠板與垂直面板固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種盾構隧道出洞防水裝置，其特徵在於所述的環狀箱體上的垂直面板的設置數量與橡膠板的設置數量一一對應。
3.根據權利要求1所述的一種盾構隧道出洞防水裝置，其特徵在於所述的環狀箱體上的垂直面板與垂直面板之間的箱體上設置有注漿孔。
4.根據權利要求1所述的一種盾構隧道出洞防水裝置，其特徵在於所述的橡膠板與環狀箱體的垂直面板通過螺栓固定連接，該固定連接是通過圓環鋼板實現的，圓環鋼板將橡膠板與環狀箱體的垂直面板通過螺栓固定，圓環鋼板上固定連接有固定板，固定板通過鉸鏈連接有翻板。
5.根據權利要求4所述的一種盾構隧道出洞防水裝置，其特徵在於所述的鉸鏈連接指的是固定板和翻板之間通過銷連接。
6.根據權利要求4所述的一種盾構隧道出洞防水裝置，其特徵在於所述的圓環鋼板與固定板之間焊接連接。
全文摘要
本發明涉及防水裝置類，具體涉及一種用於地下結構盾構隧道出洞處的盾構隧道出洞防水裝置，該裝置包括井圈、隧道襯砌結構、橡膠板，其特徵在於在井圈和隧道襯砌結構之間至少設置有兩道橡膠板，橡膠板通過一環狀箱體固定，箱體與井圈固定連接，該箱體至少設有兩個垂直面板，橡膠板與垂直面板固定連接，其優點是採用多道橡膠板構成多道封閉防水圈，密封措施嚴密、可靠，無論是盾構穿越井圈時還是穿越井圈後，翻板始終可與盾構外徑或襯砌外徑緊密相貼，從而使橡膠板構成封閉防水圈，防水效果好，施工進程快。
文檔編號E21D11/38GK1793612SQ20051011210
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月27日 優先權日2005年12月27日
發明者陸明, 朱祖熹, 邵臻, 喬宗昭 申請人:上海市隧道工程軌道交通設計研究院