一種盾構隧道洞門環防滲漏水結構的製作方法

2023-05-15 04:33:01 3

本實用新型涉及地鐵盾構機始發洞門環防滲漏水技術，具體是一種改進的盾構隧道洞門環多重防滲漏水結構。

背景技術：

在城市軌道交通工程土建施工過程中，盾構法以其機械現代化程度高和安全高效著稱，但該工法在盾構機出洞、進洞，即施工企業通常講的始發和接受階段，發生事故概率高，社會影響力大。特別是在富水地層採用凍結法作為盾構端頭井的加固方式時，盾構始發期間事故率更高，如何有效的防治盾構機始發過程中洞門環發生滲漏水，成為地鐵施工企業迫切需要攻克的難題。

技術實現要素：

本實用新型根據現有盾構隧道盾構機進洞，洞門環防水結構的不足，提供一種地鐵車站洞門環防滲漏水結構，本實用新型結構簡單、安裝施工方便，防滲漏效果明顯，部分構件可重複使用，節約施工成本，提高盾構機始發進洞安全性。

本實用新型提供的技術方案：所述一種盾構隧道洞門環防滲漏水結構，包括預埋在盾構隧道洞門處主體結構側牆內的圓筒狀洞門環板，其特徵在於：所述防滲漏水結構包括焊接在洞門環板內表面上的一圈彈性止水板和設置洞門環板外側的第一環形柔性密封構件、環形加寬鋼套箱、第二環形柔性密封構件，所述彈性止水板朝向盾構機行駛的方向呈傾斜狀；所述環形加寬鋼套箱安裝在洞門環板的外側邊緣，第一環形柔性密封構件安裝在洞門環板與環形加寬鋼套箱連接處，第二環形柔性密封構件安裝在環形加寬鋼套箱的外側邊緣，所述第一、第二環形柔性密封構件均由環形橡膠帘布和多塊帘布壓板組成；在洞門環板和加寬鋼套箱的上均預留有與外界注漿管連通的注漿孔，所述止水彈簧鋼板焊接在洞門環板的注漿孔外側部位。

本實用新型較優的技術方案：所述環形加寬鋼套箱是由多個弧形套箱拼接而成，每個弧形套箱是由外弧面板、兩塊環向側面板和兩塊橫向側面板組成的中空弧形箱體結構，在兩塊環形側面板中間設有連接筋板，在每個弧形套箱的兩環形側面板上開設有多個螺栓孔，在環形加寬鋼套箱對應盾構洞門正下方圓弧部分的弧形套箱還設有內弧面板。

本實用新型較優的技術方案：所述彈性止水板為彈簧鋼板或盾構尾刷。

本實用新型較優的技術方案：所述多塊帘布壓板呈環形分布在環形橡膠帘布外，每塊帘布壓板是由固定壓板與活動壓板鉸接而成，所述第一環形柔性密封構件的環形橡膠帘布靠近外環邊緣的部分固定在洞門環板的外邊緣，並通過帘布壓板的固定壓板壓緊後，再通過第一連接螺栓與加寬鋼套箱內側面固定連接；所述第二環形柔性密封構件的環形橡膠帘布靠近外環邊緣的部分通過第二連接螺栓固定在加寬鋼套箱的外側面上，並通過帘布壓板的固定壓板壓緊。

本實用新型較優的技術方案：在洞門環板外環主體結構側牆內對應其每個注漿孔位置預埋有注漿管，所述預埋注漿管有四根，分別設置洞門環上對應2點、4點、8點和10點的位置，每根預埋注漿管的內端與洞門環板上的注漿孔密封連通，外端伸出主體結構側牆外，並在外端設有預埋注漿管球閥。

本實用新型較優的技術方案：在加寬鋼套箱的上每個注漿孔處連接有注漿管，並在注漿管上設有注漿管球閥。

本實用新型較優的技術方案：所述開設在加寬鋼套箱上注漿孔設置在環形加寬鋼套箱分別對應盾構洞門2點、4點、8點和10點的位置的弧形套箱的外弧面板上。

本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型在洞門環板上預埋有的外置注漿管，洞門環內焊接止水彈簧鋼板，彈簧鋼板焊接在洞門環板注漿管口的外側，與注漿管路中注入堵漏材料形成第一道止水結構；所述彈簧止水鋼板可根據工程水文地質情況進行靈活調整，滲漏水風險較大的地層可替代為盾尾刷結構，節約施工成本；

(2)所述通過盾構隧道洞門環加寬鋼套箱對原有洞門環縱深淨空加寬後，在洞門環板與洞門環加寬鋼套箱連接處設有第一道止水橡膠簾幕及壓板形成第二道防水結構；

(3)在鋼套箱外弧面板上2點、4點、8點、10點位分別焊接注漿管路，在洞門環加寬鋼套箱外部安裝第二道止水橡膠簾幕及壓板，根據工程水文地質情況，通過注漿管注入厚漿、盾尾油脂、聚氨酯等材料，配合第二道止水橡膠簾幕形成第三道止水結構。

本實用新型結構、工藝簡單，所需構件易於加工，安裝施工方便，防滲漏效果明顯，部分構件可重複使用，節約施工成本，提高盾構機始發進洞安全性。

附圖說明

圖1是本實用新型的正面結構示意圖；

圖2是圖1的AA剖面圖；

圖3是圖1的環向剖面圖；

圖4是本實用新型中弧形套箱的結構示意圖；

圖5是設有內弧面板的弧形套箱截面示意圖；

圖6是未設有內弧面板的弧形套箱截面示意圖；

圖7是本實用新型中設有注漿管的弧形套箱結構示意圖；

圖8是本實用新型的鋼套箱安裝示意圖；

圖中：1—地下連續牆，2—主體結構側牆，3—預埋注漿管，3-1—預埋注漿管球閥，4—第一環形柔性密封構件，4-1—環形橡膠帘布，4-2—帘布壓板，5—第二環形柔性密封構件，6—鋼套箱，6-1—弧形套箱，6-11—外弧面板，6-12—環向側面板，6-13—橫向側面板，6-14—連接筋板，6-15—內弧面板，6-16—螺栓孔，7—注漿孔，7-1—注漿管，7-2—注漿管球閥，8—彈性止水板，9—洞門環板，10—盾構機，11—第一連接螺栓，12—第二連接螺栓。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1、圖2和圖3所示的一種盾構隧道洞門環防滲漏水結構，包括預埋在盾構隧道洞門處主體結構側牆2內的圓筒狀洞門環板9，圓筒狀洞門環板9其中一環形側邊與預埋在地下連續牆1內的多根植入鋼筋焊接，另一側向外翻形成一圈緊貼主體結構側牆2的環形面板，其特徵在於：所述防滲漏水結構包括焊接在洞門環板9內表面上的一圈彈性止水板8和設置洞門環板9外側的第一環形柔性密封構件4、環形加寬鋼套箱6、第二環形柔性密封構件5，所述彈性止水板8朝向盾構機10行駛的方向呈傾斜狀，彈性止水板8可以為彈簧鋼板或盾構機尾刷，彈簧鋼板和盾構機尾刷均為現有的部件，彈簧鋼板具體是由一塊水平鋼板和長度5-8mm的傾斜鋼板組成，彈性止水板8的水平鋼板與圓筒狀洞門環板9焊接，傾斜鋼板與水平鋼板之間的夾角為120-135°，盾構機尾刷是由兩塊彈簧鋼板和嵌設在兩彈簧鋼板之間的鋼絲毛刷組成，盾構機通過之後彈性止水板8可以自動反彈，並與盾構機外壁之間形成密封。所述環形加寬鋼套箱6安裝在洞門環板9的外側邊緣，第一環形柔性密封構件4安裝在洞門環板9與環形加寬鋼套箱6連接處，第二環形柔性密封構件5安裝在環形加寬鋼套箱6的外側邊緣。

如圖4所述的環形加寬鋼套箱6是由多個弧形套箱6-1拼接而成，每個弧形套箱6-1是由外弧面板6-11、兩塊環向側面板6-12和兩塊橫向側面板6-13組成的中空弧形箱體結構，環向側面板6-12也為弧形板，在兩塊環形側面板6-12中間設有連接筋板6-14，在每個弧形套箱6-1的兩環形側面板6-12上開設有多個螺栓孔6-16，如圖1和圖3所示，在環形加寬鋼套箱6對應盾構洞門正下方圓弧部分的三個弧形套箱6-1內弧面還設有內弧面板6-15，設有內弧面板的弧形套箱6-1為全封閉狀箱體，其截面圖如圖5所示；其它部位的弧形套箱內弧面未設內弧面板6-15，為設有內弧面板的弧形套箱6-1為內弧面敞口、其它五面封閉的箱體結構，其截面圖如圖6所示。

如圖2所示，在洞門環板9和加寬鋼套箱6的上均預留有與外界注漿管連通的注漿孔7，所述止水彈簧鋼板8焊接在洞門環板9的注漿孔7外側部位；在加寬鋼套箱6的上每個注漿孔7處連接有注漿管7-1，並在注漿管7-1上設有注漿管球閥7-2；在洞門環板9外環主體結構側牆2內對應其每個注漿孔7位置預埋有注漿管，所述預埋注漿管3有四根，分別設置洞門環1上對應2點、4點、8點和10點的位置，每根預埋注漿管3的內端與洞門環板9上的注漿孔7密封連通，外端伸出主體結構側牆2外，並在外端設有預埋注漿管球閥3-1。便於盾構始發階段向洞門環板內空隙注入堵漏材料，所述預埋注漿管2與洞門環板1-1的連接位置位於洞門環板1靠近地下連續牆6側50mm～100mm。如圖1和圖3，所述開設在加寬鋼套箱6上注漿孔7設置在環形加寬鋼套箱6分別對應盾構洞門2點、4點、8點和10點的位置的弧形套箱6-1的外弧面板6-11上。鋼套箱上注漿管長度與洞門環板上預埋在主體結構側牆內的注漿管接頭錯開設置，避免注漿作業相互幹擾。為了方便連接，所述預埋注漿管3通過螺紋套筒與洞門環板9連接，在洞門環板9的板面上開設有注漿孔7，所述螺紋套筒焊接在洞門環板9的注漿孔7處，並與注漿孔7連通，所述預埋注漿管3的內端設有與螺紋套筒相匹配的外螺紋，並與螺紋套筒螺紋連接。所述加寬套箱6上注漿管7-1與外弧面板6-11之間也是可以通過螺紋套筒連接，具體可以和預埋注漿管3的連接方式相同。

如圖1、圖2和圖3所示，所述第一、第二環形柔性密封構件4、5均由環形橡膠帘布4-1和多塊帘布壓板4-2組成，在環形橡膠帘布4-1和帘布壓板4-2上均預留有螺栓孔；所述多塊帘布壓板4-2呈環形分布在環形橡膠帘布4-1外，每塊帘布壓板4-2是由固定壓板與活動壓板鉸接而成，所述第一環形柔性密封構件4的環形橡膠帘布4-1靠近外環邊緣的部分固定在洞門環板9的外邊緣，並通過帘布壓板4-2的固定壓板壓緊後，再通過第一連接螺栓11與加寬鋼套箱6每個弧形套箱6-1的內側環向側面板6-12固定連接；所述第二環形柔性密封構件5的環形橡膠帘布4-1靠近外環邊緣的部分通過第二連接螺栓12固定在加寬鋼套箱6的每個弧形套箱6-1的外側環向側面板6-12上，並通過帘布壓板4-2的固定壓板壓緊。所述第一道盾構隧道洞門橡膠簾幕及壓板採用傳統安裝方式，但是螺栓及螺母固定在盾構隧道洞門環加寬鋼套箱內部，形成整體。安裝好之後的第一、第二環形柔性密封構件4、5在盾構機10通過時，可以朝向盾構機10行駛的方形傾斜，並與盾構機的外表面接觸形成密封防漏水結構。

本實用新型的具體安裝過程：在盾構機未到達洞門之前，首先安裝帶有預埋注漿管3的洞門環板9，在洞門環板9內環面安裝一圈止水彈簧鋼板8，止水彈簧鋼板8與洞門環板9焊接，焊接之後朝向盾構機行駛的方向傾斜，然後在洞門環板9外側依次安裝第一環形柔性密封構件4、洞門環加寬鋼套箱6、第二環形柔性密封構件5，首先在洞門環板9外側布設一圈第一連接螺栓11，然後將第一環形柔性密封構件4的環形橡膠帘布4-1通過預留有螺栓孔安裝在第一連接螺栓11上，再依次安裝一圈帘布壓板4-2和弧形套箱6-1，弧形套箱6-1的內側環向側面板6-12壓緊第一環形柔性密封構件4的帘布壓板4-2，並通過螺母固定，之後在弧形套箱6-2外側環向側面板6-12上通過第二連接螺栓12安裝第二環形柔性密封構件5的環形橡膠帘布和帘布壓板，安裝好之後便可以開始進洞。在盾構機10進洞時，盾構機10通過第一、第二環形柔性密封構件4、5時，第一、第二環形柔性密封構件4、5朝向盾構機10行駛的方形傾斜，並與盾構機的外表面接觸形成密封防漏水結構，在經過止水彈性板8時，盾構機10外壁與止水彈性板8之間也形成防滲漏結構，同時通過加寬鋼套箱6上的注漿管7-1，洞門環板上的預埋注漿管3注入防滲漏水厚漿、聚氨酯或者盾尾油脂等材料，實現多重防滲漏水的目的。

本實用新型工藝原理簡單，所需構件易於加工，安裝施工方便，防滲漏效果明顯，部分構件可重複使用，節約施工成本，提高盾構機始發進洞安全性。