一種盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置及密封方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于盾構(gòu)隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)帶水接收施工的洞門臨時(shí)密封裝置及密封方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前城市盾構(gòu)隧道處于高速發(fā)展階段，盾構(gòu)施工方式不斷創(chuàng)新，盾構(gòu)接收方式也不斷改進(jìn)以減小施工風(fēng)險(xiǎn)，其中帶水接收工法極大減小了盾構(gòu)接收的風(fēng)險(xiǎn)，尤其在穩(wěn)定性差、含水量較多的地層中，帶水接收施工方式逐漸普及，傳統(tǒng)的接收洞門密封結(jié)構(gòu)由橡膠簾布、折頁(yè)壓板構(gòu)成，采用鋼絲繩收緊的方式實(shí)現(xiàn)密封，然而在帶水接收的情況下，橡膠簾布保護(hù)困難，易破損，且在帶水接收情況下實(shí)施困難，現(xiàn)場(chǎng)操作難度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，彈簧鋼板利用自身回彈力貼緊盾構(gòu)外壁及管片外壁實(shí)現(xiàn)阻斷地層水土流失的目的。
[0005]本發(fā)明還有一個(gè)目的是通過(guò)盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封方法，解決帶水接收情況下洞門密封實(shí)施困難的問(wèn)題，操作簡(jiǎn)單，減少人力，提高效率，以便獲得更好的臨時(shí)洞門密封效果。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，其設(shè)置在接收井的洞門的預(yù)埋鋼環(huán)上，所述盾構(gòu)穿過(guò)所述臨時(shí)密封裝置進(jìn)入接收所述盾構(gòu)的所述接收井，包括:
[0007]多個(gè)底座，其均勻分布在所述預(yù)埋鋼環(huán)靠近所述接收井的一側(cè)圓周上；
[0008]彈簧鋼板束，其包括一個(gè)或多個(gè)彈簧鋼板層，對(duì)于任意一個(gè)彈簧鋼板層由多個(gè)沿所述預(yù)埋鋼環(huán)圓周向均勻分布在所述多個(gè)底座上的等長(zhǎng)度的彈簧鋼板組成，且任意相鄰的兩個(gè)彈簧鋼板毗鄰接觸以使所述彈簧鋼板層形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中，對(duì)于任意一個(gè)彈簧鋼板，其一端固定在底座上，另一端為自由端，所述彈簧鋼板的長(zhǎng)度小于所述預(yù)埋鋼環(huán)的半徑；多個(gè)壓板，其均勻分布在所述彈簧鋼板束上且與所述多個(gè)底座相對(duì)設(shè)置，所述壓板靠近所述彈簧鋼板的自由端的一端向所述接收井方向以一定弧度彎曲。
[0009]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，所述彈簧鋼板束包括:多個(gè)彈簧鋼板層，其包括沿所述接收井方向依次疊加安裝的第一彈簧鋼板組和第二彈簧鋼板組，所述第一彈簧鋼板組包括多個(gè)相對(duì)設(shè)置的第一彈簧鋼板層，組成所述多個(gè)第一彈簧鋼板層的彈簧鋼板的長(zhǎng)度一致，所述第二彈簧鋼板組包括多個(gè)交錯(cuò)設(shè)置的第二彈簧鋼板層，組成所述第二彈簧鋼板層的彈簧鋼板的長(zhǎng)度沿所述接收井方向遞減，且均小于組成所述多個(gè)第一彈簧鋼板層的彈簧鋼板的長(zhǎng)度。
[0010]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，組成所述第一彈簧鋼板層的彈簧鋼板的長(zhǎng)度設(shè)置為:所述盾構(gòu)經(jīng)過(guò)所述預(yù)埋鋼環(huán)時(shí)，所述第一彈簧鋼板層與所述盾構(gòu)發(fā)生干涉，所述盾構(gòu)安裝管片時(shí)，所述第一彈簧鋼板層與所述管片發(fā)生干涉。
[0011]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，所述多個(gè)底座上設(shè)有多個(gè)第一通孔、所述彈簧鋼板束的一端設(shè)有多個(gè)第二通孔、所述多個(gè)壓板上設(shè)有多個(gè)第三通孔，緊固件穿過(guò)所述第一通孔、第二通孔和第三通孔將所述底座、所述彈簧鋼板束的一端和所述壓板固定連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，所述第一通孔為內(nèi)部穿設(shè)有沉頭螺栓的錐形孔，所述沉頭螺栓穿過(guò)所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔后與墊片螺母螺紋連接，將所述底座、所述彈簧鋼板束的一端和所述壓板固定連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，所述預(yù)埋鋼環(huán)上設(shè)有第一注漿孔，其與預(yù)埋在內(nèi)襯墻中的預(yù)埋注漿管連通。
[0014]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，所述彈簧鋼板束包括3個(gè)所述第一彈簧鋼板層和5個(gè)所述第二彈簧鋼板層。
[0015]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，所述彈簧鋼板束的材質(zhì)為65Mn0
[0016]優(yōu)選的是，所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置，對(duì)于任意一個(gè)所述彈簧鋼板，其厚度為Imm0
[0017]—種所述的盾構(gòu)帶水接收洞門臨時(shí)密封裝置的密封方法，包括以下步驟:
[0018]第一、在所述接收井的洞門處設(shè)置所述預(yù)埋鋼環(huán)，并設(shè)置所述第一注漿孔和所述注漿管，在所述預(yù)埋鋼環(huán)的圓周上焊接所述底座，依次安裝所述彈簧鋼板束和所述壓板，以壓緊所述彈簧鋼板束，在不妨礙所述彈簧鋼板束的情況下進(jìn)行所述洞門的鑿除；
[0019]第二、在接收井內(nèi)回填砂土，并灌水至指定液位；
[0020]第三、所述盾構(gòu)推出所述洞門時(shí)停止刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)，所述盾構(gòu)接觸所述彈簧鋼板束后，所述彈簧鋼板束緊貼所述盾構(gòu)的外壁并將其以外的空間分隔成兩個(gè)獨(dú)立空間，所述盾構(gòu)的壁后注漿孔向不與所述接收井貫通的空間注漿，至所述盾構(gòu)的盾尾刷脫離所述彈簧鋼板束；
[0021]第四、所述盾構(gòu)推出后，所述彈簧鋼板束回彈后緊貼在所述盾構(gòu)安裝的最后一片管片的外壁并將其以外的空間分隔成兩個(gè)獨(dú)立空間，所述管片的二次注漿孔和所述第一注漿孔向不與所述接收井貫通的空間同時(shí)進(jìn)行洞門封堵注漿，形成臨時(shí)密封系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
[0023]第一、本發(fā)明的臨時(shí)密封裝置安裝在預(yù)埋鋼環(huán)上，通過(guò)在預(yù)埋鋼環(huán)的圓周依次安裝底座、彈簧鋼板束和壓板，使彈簧鋼板束的一端固定在預(yù)埋鋼環(huán)上，盾構(gòu)經(jīng)過(guò)洞門時(shí)彈簧鋼板束緊貼盾構(gòu)外壁圓周，將盾構(gòu)的外壁與周圍土體活動(dòng)門鋼環(huán)之間的泥漿與外界阻攔，當(dāng)盾構(gòu)繼續(xù)前進(jìn)，在洞門處安裝最后一組管片，彈簧鋼板束緊貼管片外壁圓周，管片與周圍土體或洞門鋼環(huán)之間的泥漿與外界阻攔，第一注漿孔向洞門側(cè)空間注漿，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)密封的目的；
[0024]第二、底座安裝在預(yù)埋鋼環(huán)的圓周上，使得每一個(gè)彈簧鋼板都能夠安裝在底座上以固定于預(yù)埋鋼環(huán)上，彈簧鋼板層包括多個(gè)毗鄰接觸的彈簧鋼板，彈簧鋼板之間相接但是不固定連接，便于拆卸和安裝，半徑小于預(yù)埋鋼環(huán)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，便于形成攔截泥漿的斷面層，壓板與底座一一相對(duì)，使得夾在中間的彈簧鋼板的一端緊緊固定，形成密封的斷面，壓板的另外一端以一定弧度彎曲，保證彈簧鋼板彎曲時(shí)與壓板接觸面，防止彈簧鋼板折斷；
[0025]第三、彈簧鋼板束包括多層，長(zhǎng)度一致且最長(zhǎng)的第一彈簧鋼板層與盾構(gòu)、管片率先接觸，多個(gè)長(zhǎng)度一致的鋼板層相對(duì)設(shè)置，保證了泥漿與彈簧鋼板在相同接觸面積時(shí)，提高了鋼板強(qiáng)度和攔截能力，長(zhǎng)度遞減的第二彈簧鋼板層與盾構(gòu)、管片不接觸，但在壓板作用下緊貼第一彈簧鋼板層，給予彈性支撐貼合力，階梯式布置增強(qiáng)了第一彈簧鋼板層的強(qiáng)度，每一層和前一層錯(cuò)位分布、交錯(cuò)設(shè)置，鋼板之間的接縫錯(cuò)位封堵，增強(qiáng)了彈簧鋼板束的密封能力；第一彈簧鋼板層的長(zhǎng)度設(shè)置為能夠與盾構(gòu)、管片外壁發(fā)生干涉，使得彈簧鋼板層彎曲時(shí)還能夠接觸并緊貼到盾構(gòu)、管片的外壁，形成密封層；
[0026]第四、底座通過(guò)焊接固定在預(yù)埋鋼環(huán)上，底座、彈簧鋼板束和壓板上開(kāi)有通孔，通過(guò)緊固件將三者固定連接；在第一通孔上設(shè)有沉頭螺栓，依次穿過(guò)彈簧鋼板束和壓板，然后螺母擰緊，實(shí)現(xiàn)三者的可拆卸固定連接；
[0027]第五、3個(gè)第一彈簧鋼板層使得與盾構(gòu)、管片接觸的彈簧鋼板的厚度、強(qiáng)度恰好在承受水壓的基礎(chǔ)上攔截能力最佳，5個(gè)第二彈簧鋼板層使得不與盾構(gòu)、管片接觸的彈簧鋼板恰好壓迫在第一彈簧鋼板層上且不阻礙第一彈簧鋼板層的彎曲，形成強(qiáng)大的支撐力；材質(zhì)為65Mn為經(jīng)過(guò)特殊工藝處理過(guò)的鋼板，具有良好的彈性，彎曲能力和回彈能力；每一個(gè)彈簧鋼板的厚度為1mm，使得每一個(gè)彈簧鋼板具有好的強(qiáng)度，以及多層彈簧鋼板疊加形成第一彈簧鋼板層時(shí)還能彎曲和回彈；
[0028]第六、本發(fā)明的臨時(shí)密封方法，待盾構(gòu)到達(dá)接收井之后到盾構(gòu)拆除吊出之前的這一段時(shí)間，洞門處無(wú)法進(jìn)行混凝土澆筑施工，故需要洞門臨時(shí)密封，使用本發(fā)明的臨時(shí)密封裝置，將其安裝于預(yù)埋鋼環(huán)上，回填砂土、灌水準(zhǔn)備帶水接收，盾構(gòu)經(jīng)過(guò)預(yù)埋鋼環(huán)，然后安裝最后一組管片，依次將盾構(gòu)、管片外壁分隔成兩個(gè)空間，盾構(gòu)尾部到達(dá)預(yù)埋鋼環(huán)之后，盾構(gòu)機(jī)內(nèi)進(jìn)行主要注漿，洞門處預(yù)埋注漿管的注漿作為輔助注漿，實(shí)現(xiàn)洞門封堵注漿，防止水土流失形成地面塌陷，為之后的洞門的混凝土結(jié)構(gòu)永久密封形成密封基礎(chǔ)，本發(fā)明的方法在帶水接收的情況下操作簡(jiǎn)單、密封效果好，減少了人力、物力，僅需要前期對(duì)密封裝置的安裝。
[0029]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通