應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置及方法
2023-04-28 19:22:26 3
專利名稱：應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種止水裝置及方法，尤其涉及頂管及隧道類施工工藝中進接 收井工序的止水裝置及方法。
背景技術：
現有頂管、隧道施工有兩個關鍵工序出始發井和進接收井。這兩個關鍵 工序都涉及到止水裝置的設置。
出始發井時，頂管、盾構隧道的止水裝置一般採用橡膠帘布襪套、單向鉸 鏈板加橡膠帘布等體系。頂管、盾構出始發井止水裝置的原理是利用掘進機具 前進方向與橡膠帘布的翻轉方向相同，橡膠帘布在水土壓力的作用下密貼掘進 機具，從而達到密封止水的作用。 一般情況下，掘進機具外徑較管道結構外徑 大，單向鉸鏈板可根據此兩種外徑尺寸轉動，讓橡膠帘布始終密貼於機具外徑 或結構外徑，保持止水效果。
進接收井時，如果採用橡膠帘布體系，由於掘進機具與橡膠帘布的翻轉方 向相同，接收井內沒有壓力使橡膠帘布密貼在掘進機具或管道結構上，因此， 止水效果較差。在實際施工中，多採用以下兩種辦法處理。其一，用鋼絲圍橡 膠帘布綁紮一周，使橡膠帘布儘可能密貼掘進機具或管道結構上。其二，採用 二次進洞技術，即在掘進機具剛突出洞門時，儘快的自下而上用鋼板將掘進機 具與圍護焊接在一起來保證密封。待在圍護外側進行注漿處理，固結密封后再 割開焊接鋼板，掘進機具再行進入接收井。
以上兩工序中配置的止水裝置，出始發井工序安全度較高，進接收井則存 在加大風險。總體而言存在以下缺點
1、 出始發井及進接收井時，現有止水裝置對地基加固、降水等輔助措施要 求嚴格。在極端不利地質條件下，如高承壓水、軟弱地基時效果不理想。
2、 進接收井時，由於橡膠帘布與機具前進方向相同，安全係數較低。
3、 採用二次進洞技術時，在機具出洞門之後鋼板焊接密封之前這段時間內，風險無法控制且浪費工期。
發明內容
有鑑於此，本發明所要解決的技術問題是提供一種應用於掘進機具進接收 井工序的止水裝置及方法，此裝置及方法不但提高了進接收井工序的安全性， 而且簡化了施工工序。
為解決上述技術問題，本發明採用了如下技術方案
一種應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，包括一固定連接於圍護結 構上門洞周邊的止水套箱，所述止水套箱包括一橡膠帘布和一左右開口的套箱， 所述套箱的一端經橡膠帘布的上部與圍護結構固定連接，所述橡膠帘布與所述 套箱內壁間設有彈簧鋼鋼片，在掘進機具或管道進接收井的過程中，所述彈簧 鋼鋼片使橡膠帘布下部密貼在掘進機具或管道結構上。
進一步，所述止水裝置設有兩個以上的止水套箱，相鄰止水套箱固定連接 在一起。
進一步，所述彈簧鋼鋼片貼合於橡膠帘布的遠圍護側。 進一步，所述橡膠帘布與彈簧鋼鋼片之間設有 一層粘合膠。 進一步，所述止水套箱為圓筒形或方筒形或橢圓形或雙圓形。 所述止水套箱的外側端設有一封門。
本發明還公開了 一種應用於掘進機具進接收井工序的止水方法，採用上述 述的止水裝置，包括如下步驟
1) 安裝止水套箱及封門；
2) 掘進機具進入止水套箱；
3) 掘進機具機頭穿過橡膠帘布抵達封門；
4) 拆除封f〕，掘進才幾具繼續頂進，至掘進機具後的管道結構到達圍護結構；
5) 在圍護結構與管道結構間注漿；
6) 所注漿液凝固，拆除掘進機具和止水套箱。 所述掘進機具為頂管機或盾構機。
所述橡膠帘布與彈簧鋼鋼片在自然狀態下時都是垂直的，兩者之間刷一層 粘合膠。滑。
進一步，所述橡膠帘布與彈簧鋼鋼片在自然狀態下時都是垂直的，兩者之 間刷一層粘合膠。這層膠的作用是，保證橡膠帘布在彈簧鋼鋼片的支撐下不至 於向圍護結構側翻轉。等掘進機具頂過來後，橡膠帘布與彈簧鋼鋼片都向接收 井側翻轉，橡膠帘布與彈簧鋼鋼片因變形不協調，自動脫開，彈簧鋼鋼片自然 的壓住橡膠帘布來保證密貼。
進一步，所述彈簧鋼鋼片末端與橡膠帘布接觸側打磨光滑，以防止轉動的 時候彈簧鋼鋼片割裂橡膠帘布。
本發明的有益效果
一、 提高安全度橡膠帘布在彈簧鋼鋼片的作用下可以保證始終密貼於掘 進機具或結構，避免了現有進接收井時橡膠帘布翻轉方向與機具前進方向相同 帶來的風險。與此同時，也避免了現有二次進洞技術中，在機具出洞門之後鋼 板焊接密封之前，沒有止水裝置在作用的施工風險。
二、 簡化施工工序將原先在施工現場安裝的各工序由一個鋼套箱代替。 施工時只需將止水套箱與圍護結構有效連接即可應用，簡化了現場施工工序。 特別是進接收井時焊接鋼板等工序。
三、 節約工期現有止水裝置在現場多工序安裝，特別是進接收井時二次 進洞方法都延長了作業時間。本發明中，掘進機具可以連續推進，橡膠帘布可 以自動的根據機具或管道結構的外徑來調整並保持密封，大大節約了工期。
四、 節約材料 一套鋼套箱可以在多個工程重複應用。
圖l是本發明具有一個止水套箱的止水裝置的結構示意圖； 圖2是本發明具有兩個止水套箱的止水裝置的結構示意圖。 圖中l-圍護結構，21-橡膠帘布，22-套箱，23-彈簧鋼鋼片，231-彈簧鋼鋼 片末端，3-螺栓緊固組件，4-封門。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作清楚、完整地說明實施例1
請參閱圖1:這種應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，包括一固定連 接於圍護結構1上門洞周邊的止水套箱。所述止水套箱包括一橡膠帘布21和一 左右開口的套箱22。所述套箱22的一端經橡膠帘布的上部與圍護結構固定連接， 所述橡膠帘布21與所述套箱22內壁間設有彈簧鋼鋼片23，在掘進機具或管道 進接收井的過程中，所述彈簧鋼鋼片23使橡膠帘布21下部密貼在掘進機具或 管道結構上。
具體結構如下通過一個螺栓緊固組件3將圍護結構1、橡膠帘布21的上 部和套箱22的內壁依次固定連接在一起。
所述彈簧鋼鋼片23貼合於橡膠帘布21的遠圍護側。所述橡膠帘布21與彈 簧鋼鋼片23在自然狀態下時都是垂直的，兩者之間刷一層粘合膠。這層膠的作 用是，保證橡膠帘布31在彈簧鋼鋼片23的支撐下不至於向圍護結構1側翻轉。 等掘進機具頂過來後，橡膠帘布21與彈簧鋼鋼片23都向接收井側翻轉，橡膠 帘布21與彈簧鋼鋼片23應變形不協調，自動脫開，彈簧鋼鋼片23自然地壓住 橡膠帘布21來保證密貼。因此，由於該彈簧鋼鋼片23的彈性力作用，使橡膠 帘布21密貼在在掘進^L具或管道結構上。
另外，可以在所述彈簧鋼鋼片末端231與橡膠帘布21接觸側打磨光滑，以 防止轉動的時候彈簧鋼鋼片23割裂橡膠帘布21。
另外，由於彈簧鋼鋼片23本身與橡膠帘布就是面接觸。所以彈簧鋼鋼片23 的彈性力可以均勻的作用在橡膠帘布21上，以保證橡膠帘布21與掘進機具或 管道結構的密貼。
所述止水套箱#4居掘進機具的截面形狀可以為圓筒形或方筒形或橢圓形或 雙圓形。所述掘進機具為頂管機或盾構機。為滿足頂管或盾構進接收井的要求， 所述止水套箱的一端(即內側端板)與圍護結構相連，另一端(即外側端板) 設置鋼板封門4。所述套箱為鋼質套箱，可做成標準件，上下對稱，左右對稱， 前後對稱。
當然，為提高安全儲備，可在單個門洞處可疊加i殳置2個以上止水套箱。 即所述止水裝置可以根據需要設有兩個以上的止水套箱。請參閱圖2，相鄰止水 套箱固定連接在一起。其通過螺栓緊固組件3依次將前一止水套箱的外側端、彈簧鋼鋼片23、橡月交帘布21和後一止水套箱的內側端固定連接在一起。封門4 設置於最外側止水套箱的外側端(即外側端板)即可。 實施例2
請參閱圖2，這種應用於掘進機具進接收井工序的止水方法，採用上述止水 裝置、具體包括如下步驟
1) 步驟一安裝止水套箱及封門4;
基於現場風險評估，安裝1個或2個以上的止水套箱，與之同時，安裝封 門4，所述封門4為鋼封門。本實施例中釆用兩個止水套箱。
2) 步驟二掘進;bL具進入止水套箱；
請參閱圖3，掘進機具進入止水套箱，止水套箱發揮作用。此時，因為鋼封 門4沒有拆除，不會出現滲漏現象。
3) 步驟三掘進機具的機頭抵達封門4;
4) 步驟四拆除封門，掘進機具繼續頂進，至掘進^L具後的管道結構到達 圍護結構1;
5) 步驟五在圍護結構1與管道結構間注漿；
6) 步驟六待管道結構與圍護結構1所注漿液凝固，拆除掘進機具和止水 套箱；
採用本發明具有如下有益效果
一、 提高安全度橡膠帘布在彈簧鋼鋼片的作用下可以保證始終密貼於掘 進機具或結構，避免了現有進接收井時橡膠帘布翻轉方向與機具前進方向相同 帶來的風險。與此同時，也避免了現有二次進洞技術中，在機具出洞門之後鋼 板焊接密封之前，沒有止水裝置在作用的施工風險。
二、 簡化施工工序將原先在施工現場安裝的各工序由一個鋼套箱代替。 施工時只需將止水套箱與圍護結構有效連接即可應用，簡化了現場施工工序。
特別是進接收井時焊接鋼板等工序。
三、 節約工期現有止水裝置在現場多工序安裝，特別是進接收井時二次 進洞方法都延長了作業時間。本發明中，掘進機具可以連續推進，橡膠帘布可 以自動的根據機具或管道結構的外徑來調整並保持密封，大大節約工期。
四、 節約材料 一套鋼套箱可以在多個工程重複應用。
權利要求
1.一種應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，其特徵在於包括一固定連接於圍護結構上門洞周邊的止水套箱，所述止水套箱包括一橡膠帘布和一左右開口的套箱，所述套箱的一端經橡膠帘布的上部與圍護結構固定連接，所述橡膠帘布與所述套箱內壁間設有彈簧鋼鋼片，在掘進機具或管道進接收井的過程中，所述彈簧鋼鋼片使橡膠帘布下部密貼在掘進機具或管道結構上。
2. 如權利要求1所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，其特徵在 於所述止水裝置設有兩個以上的止水套箱，相鄰止水套箱固定連接在一 起。
3. 如權利要求1所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，其特徵在 於所述彈簧鋼鋼片貼合於橡膠帘布的遠圍護側。
4. 如權利要求3所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，其特徵在 於所述橡膠帘布與彈簧鋼鋼片之間設有一層粘合膠。
5. 如權利要求1所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，其特徵在 於所述止水套箱為圓筒形或方筒形或橢圓形或雙圓形。
6. 如權利要求1所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，其特徵在 於所述止水套箱的外側端設有一封門。
7. —種應用於掘進4^具進接收井工序的止水方法，其特徵在於採用如權利 要求l所述的止水裝置，包括如下步驟1) 安裝止水套箱及封門；2) 掘進機具進入止水套箱；3) 掘進機具機頭穿過橡膠帘布抵達封門；4) 拆除封門，掘進^L具繼續頂進，至掘進機具後的管道結構到達圍護結構；5) 在圍護結構與管道結構間注漿；6) 所注漿液凝固，拆除掘進機具和止水套箱。
8. 如權利要求7所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水方法，其特徵在 於所述掘進機具為頂管機或盾構機。
9. 如權利要求7所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水方法，其特徵在於所述橡膠帘布與彈簧鋼鋼片在自然狀態下時都是垂直的，兩者之間刷 一層粘合膠。
10.如權利要求7所述的應用於掘進機具進接收井工序的止水方法，其特徵在 於所述彈簧鋼鋼片末端與橡膠帘布接觸側打磨光滑。
全文摘要
本發明涉及一種止水裝置及方法，尤其涉及頂管及隧道類施工工藝中進接收井工序的止水裝置及方法。公開了一種應用於掘進機具進接收井工序的止水裝置，包括一固定連接於圍護結構上門洞周邊的止水套箱，所述止水套箱包括一橡膠帘布和一左右開口的套箱，所述套箱的一端經橡膠帘布的上部與圍護結構固定連接，所述橡膠帘布與所述套箱內壁間設有彈簧鋼鋼片，在掘進機具或管道進接收井的過程中，所述彈簧鋼鋼片使橡膠帘布下部密貼在掘進機具或管道結構上。還公開了採用上述止水裝置的止水方法。本發明採用上述止水裝置及方法，不但提高了進接收進工藝的安全性，同時簡化了施工工序，節約了工期和材料。
文檔編號E21D11/38GK101575979SQ20091004905
公開日2009年11月11日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者楊子松, 畢偉麟 申請人:上海建工(集團)總公司;上海市機械施工有限公司