用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔的製作方法

2023-12-10 12:15:17 2

專利名稱：用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於地下工程領域，具體涉及一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔。
背景技術：
在隧道掘進施工時，盾構一般是從一個工作井推進至另一個工作井，盾構機從工作井出發穿過預留洞圈進入土層，即為盾構機 出洞，再從土層中推進進入另一個預留工作井，即為盾構機進洞。通常當盾構機進洞時，封門被拆除，如果盾構推進地區土質較差或者含砂率較高，則井外土體不能自立，井內洞圈的密封裝置還不能阻擋洞外的土體，所以洞口外土體隨之進入井內，造成地面沉陷或者湧水漏沙，影響附近地下管線和地面建築物的安全使用，如情況嚴重，則造成井下無法施工。為了確保地下已有管線的安全和井下的正常施工，通常在盾構機進洞前進行管線搬遷和對端頭井外側進行地基加固和土體穩定處理，如降水、地基加固、凍結法等。由於以上的地基加固工藝具有一定的局限性且施工工藝複雜、施工設備昂貴，因此本領域技術人員急需一種裝置，既可以確保盾構機順利安全地進洞及上井又可以確保洞口土體能夠自立、防止盾構機進洞時的土體流失的進洞口裝置。
發明內容本實用新型針對以上現有技術的不足之處，提供一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，該結構設置於盾構機進洞即將進入的工作井內，採用分體結構，既消除減少盾構機進洞風險，同時又方便盾構機上井。本實用新型的目的實現由以下技術方案完成一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述平衡腔為具備一開口的封閉腔，其腔體內部裝填有砂土和/或水，所述平衡腔由上、下半腔體拼裝組合而成，所述的平衡腔容積不小於等於所述盾構機的體積。所述平衡腔上設置有增壓裝置。所述增壓裝置由壓力檢測裝置和壓力控制裝置組成。所述上半腔與下半腔之間通過螺栓連接固定，且二者之間的連接處設置有密封圈。所述平衡腔上，位於開口側設置有密封墊圈。 所述的平衡腔頂部設置有吊耳。本實用新型的優點是，既可以使盾構機順利進洞及上井又可以確保進洞口土體不會發生湧水漏沙現象，壓力平衡腔結構簡單，製造及拆裝運輸均十分方便。

圖I為用於盾構機進洞洞口的壓力平衡腔結構示意圖；[0014]圖2為壓力平衡腔剖面圖；圖3為優選壓力平衡腔剖面圖；圖4為優選壓力平衡腔剖面圖。
具體實施方式
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 附圖1-4中標號1-15代表的是工作井I、吊耳2、增壓裝置3、平衡腔4、井壁5、隧洞6、盾構機7、進洞口 8、密封墊圈9、砂土和/或水10、螺栓11、螺栓12、法蘭13、下半腔體14、上半腔體15。實施例如圖1、2所示，本實施例涉及的用於盾構機進洞洞口的壓力平衡腔，主要包括具備一開口的平衡腔4、設置在平衡腔4頂部的增壓裝置3、裝填在平衡腔4內部的砂土和/或水10、設置於平衡腔4開口側的密封墊圈9及設置在平衡腔4頂部的吊耳2。其中平衡腔4的容積不小於等於盾構機7的容積；其中增壓裝置3由壓力檢測裝置和壓力控制裝置組成；其中平衡腔4採用上下拼接結構，由兩個半敞開式上半腔體15和下半腔體14拼接而成一個封閉式的平衡腔4，上半腔體15和下半腔體14邊緣延長部分為法蘭13，設置在法蘭13上的若干螺栓11將上半腔體15和下半腔體14固定連接，為達到平衡腔4的良好密封效果，上下法蘭13之間設置有密封墊片。以下所述為本實施例在具體工程中的安裝與操作步驟①當盾構機7最前端離井壁5較近時停止推進施工，拆除設置在井壁5上的封門，然後利用大型起重機將平衡腔4架設在工作井I的地面上，並且將平衡腔4的開口側與井壁5緊貼；為確保平衡腔4的密封性，在平衡腔4與井壁5之間設置有密封墊圈9，同時為確保盾構機7掘進入平衡腔4時的穩定性，通過若干螺栓12將平衡腔4底部與工作井I內的地面固定連接。②當平衡腔4安裝完畢後，通過設置於平衡腔4頂部的增壓裝置3灌裝入砂土和/或水10，其中增壓裝置3包括壓力檢測裝置和壓力控制裝置，對於泥漿的增壓以及壓力檢測技術屬於行業內習見技術，故增壓裝置3的具體結構在此不予贅述。在砂土和水10灌裝入平衡腔4的過程中，通過所述的壓力監測裝置實時監測平衡腔4內泥漿的壓力，並且通過所述的壓力控制裝置將平衡腔4內的泥漿壓力調節成與進洞口 8周圍地層相同的壓力，防止進洞口 8的土體向工作井I內坍塌。③當平衡腔4內的泥漿壓力調節完成後，啟動盾構機7繼續向前推進施工，直至盾構機7駛離隧洞6完全進入平衡腔4，此時盾構機7完成進洞工序，關閉盾構機7停止掘進施工。④當盾構機7完成進洞工序之後，從平衡腔4上擰走螺栓11，使平衡腔4的上半腔體15和下半腔體14鬆開。首先利用大型起重機勾住吊耳2將平衡腔4的上半腔體15移出吊走，然後將盾構機7上井吊離，最後完成下半腔體14的移出吊離。如圖2、3、4所示，本實施例中所述的平衡腔4的形狀並不局限於長方體，平衡腔4可以由半敞開式的圓柱體與半敞開式的長方形腔體拼接而成，平衡腔4也可以是一個圓柱體或者其它足以容納盾構機7的形狀。
權利要求1.一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述平衡腔為具備一開口的封閉腔，其腔體內部裝填有砂土和/或水，所述平衡腔由上、下半腔體拼裝組合而成，所述的平衡腔容積不小於等於所述盾構機的體積。
2.如權利要求I所述的一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述平衡腔上設置有增壓裝置。
3.如權利要求2所述的一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述增壓裝置由壓力檢測裝置和壓力控制裝置組成。
4.如權利要求I所述的一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述上半腔與下半腔之間通過螺栓連接固定，且二者之間的連接處設置有密封圈。
5.如權利要求I所述的一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述平衡腔上，位於開口側設置有密封墊圈。
6.如權利要求I所述的一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔，其特徵在於所述的平衡腔頂部設置有吊耳。
專利摘要本實用新型屬於地下工程領域，具體涉及一種用於盾構機進洞洞口的分體結構壓力平衡腔。本針對當前盾構機進洞的時候洞口外土體較易發生湧水漏沙的現象，提出一種用於盾構機進洞洞口的壓力平衡腔，所述平衡腔為具備一開口的封閉腔，其腔體內部裝填有砂土和/或水，所述平衡腔由上下兩半腔體拼接而成，所述的腔體容積不小於等於所述的盾構機。本實用新型的優點是既可以使盾構機順利進洞及上井又可以確保進洞口土體不會發生湧水漏沙現象，壓力平衡腔結構簡單，製造及拆裝運輸均十分方便。
文檔編號E21D9/06GK202578701SQ201220205589
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者葛以衡, 陳立生, 彭少傑, 盧禮順, 朱繼文 申請人:上海城建市政工程(集團)有限公司