水囊式调压装置及调压方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及沉管隧道技术领域，具体涉及一种水囊式调压装置及调压方法，水囊式调压装置包括设置在最终接头凹槽内的顶推小梁，所述顶推小梁为封闭环状结构，所述顶推小梁与最终接头的端部安装有第一止水系统，且所述顶推小梁与最终接头的间隙内还设置有第二止水系统，使第一止水系统与第二止水系统之间形成环状水囊，第二止水系统为单向止水系统，使海水只能从外侧进入到该环状水囊内，最终接头在安装及使用过程中，外界海水进入到环状水囊后，始终保持第一止水系统两侧的水压相同，从而对第一止水系统形成保护，避免其受压过大发生损坏从而影响最终接头的安装，保证施工顺利、安全。

Water tank pressure regulating device and pressure regulating method

The present invention relates to the technical field of tunnel, in particular relates to a water bag type pressure regulating device and regulating method, water bag type pressure regulating device arranged in the final joint groove pushing beam, the push beam is a closed ring structure, a first sealing system installed end part of the push beam and final joint clearance, and the push beam and the final joint are arranged in the second water system, the annular water bag is formed between the first and second sealing system for sealing system, sealing system for second non-return water system, water can enter into the annular water sac from the outside, the final joint in the process of installation and use of seawater into the annular water sac, always keep pressure on both sides of the first sealing system of the same, so as to form the protection of the first water system, to avoid the damage from excessive pressure It affects the installation of the final joint to ensure the smooth and safe construction.

【技术实现步骤摘要】
水囊式调压装置及调压方法
本专利技术涉及沉管隧道
，特别涉及一种水囊式调压装置及调压方法。
技术介绍
沉管法隧道施工，就是把在半潜驳或者干坞内预制好的隧道沉箱分别浮运到预定位置沉放对接，为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间，该余下距离空间所沉放对接的管段即视为最终接头。沉管隧道最终接头的结构如图1所示，最终接头1与相邻管节2连接一侧的端部设有凹槽，凹槽内设置有千斤顶3和顶推小梁4，每个顶推小梁4的端部平行于最终接头的端面，顶推小梁4的端面设置有Gina止水带5，Gina止水带5垂直于顶推小梁4端面，该小梁前端Gina止水带5的材质为天然橡胶，通过压件系统固定在小梁的端部斜面上，止水带和压件系统均垂直于小梁端部斜面。止水带沿小梁端部斜面布置一圈，千斤顶3的活塞杆上连接顶推小梁4，Gina止水带5在顶推小梁4的作用下，与已安装相邻管节2表面接触，形成结合腔，Gina止水带5被充分压缩后实现端部腔体与外界的止水。上述施工过程中，顶推小梁4在移动时，海水会进入到顶推小梁4与最终接头之间的间隙内，从而无法使最终接头和相邻管节之间的结合腔与外部海水封闭，需要在顶推小梁4上外壁一侧设置第一止水系统，对最终接头和顶推小梁4之间的间隙进行封闭止水，该第一止水系统沿小梁端部和最终接头布置一圈，当Gina止水带5被充分压缩与相邻管节2接触后，使最终接头和相邻管节之间形成的结合腔与海水完全隔离，便于结合腔内海水的排放，从而形成干燥的施工环境。但是在结合腔排水过程中，设置在顶推小梁和盖板之间的第一止水系统会受到外侧海水巨大的压力，从而会对该第一止水系统造成损坏，影响最终接头的正常施工，因此，如何避免此处的第一止水系统受压，有效保护第一止水系统，成为最终接头施工过程中的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：在对最终接头和相邻管节之间形成的结合腔进行排水时，针对设置在顶推小梁外壁与最终接头之间的第一止水系统受压大、容易损坏的问题，提供一种水囊式调压装置及调压方法，通过在顶推小梁和最终接头之间的间隙内设置有第二止水系统，使第一止水系统和第二止水系统分别与顶推小梁、最终接头之间形成封闭的水囊式结构，保持第一止水系统两侧的水压相同，从而对第一止水系统形成保护。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种水囊式调压装置，包括设置在最终接头凹槽内的顶推小梁，所述顶推小梁为封闭环状结构，所述顶推小梁与最终接头的端部安装有第一止水系统，且所述顶推小梁与最终接头的间隙内还设置有第二止水系统，使第一止水系统与第二止水系统之间能形成环状水囊，所述第二止水系统为单向止水装置。在最终接头下沉过程中，最终接头的凹槽内充满海水，使得第一止水系统两侧的压力相同，第一止水系统不受力。调整最终接头的位置到位后进行顶推，使最终接头与相邻管节之间的结合腔与海水封闭，顶推过程中，由于第二止水系统为单向止水系统，海水只能从结合腔进入到环状水囊内，而不能从环状水囊流入结合腔内，使得顶推小梁顶推到位后，环状水囊内的水压和结合腔的水压相同，并且二者的水压和外界海水压力也大致相同，使第一止水系统不受力，从而保护了第一止水系统。顶推小梁顶推到位后对结合腔进行排水，结合腔内的压力变小，但是由于环状水囊内的海水不能流出到结合腔内，从而在结合腔排水过程中，环状水囊内的压力保持不变，第一止水系统两侧的压力继续保持大致相同，使第一止水系统始终处于受保护状态。最终接头在沉放过程中、顶推小梁顶推前后和最终接头后序使用过程中，第一止水系统两侧的压力保持恒定，从而有效保护第一止水带不受压。通过在顶推小梁和最终接头之间的结合腔体内设置有第二止水系统，使第一止水系统和第二止水系统分别与顶推小梁、最终接头之间形成封闭的环状水囊式调压装置的结构，保持第一止水系统两侧的水压相同，从而对第一止水系统形成保护。优选的，所述单向止水装置环形设置在顶推小梁外壁上。采取上述结构，顶推小梁在顶推时，所述单向止水装置随顶推小梁一起移动，同时实现密封止水。优选的，所述单向止水装置为Lip止水带。所述Lip止水带包括两个一体式连接的翼条，二个所述翼条形成钝角结构，且开口侧背朝水囊一侧，其一端的翼条与最终接头内壁接触，另一端的翼条密封连接在顶推小梁内壁上。优选的，最终接头上连接有封闭环状的外盖板，所述外盖板位于顶推小梁外壁侧并有间隙，所述第一止水系统设置在外盖板和顶推小梁上。通过在最终接头上设置外盖板的方式，便于施工，避免了直接在最终接头上挖设沟槽的麻烦。优选的，所述顶推小梁上设有多个连通环状水囊和结合腔的透气装置，该透气装置分别布置在最终接头的顶部和底角部位，所述透气装置上设有用于控制其开闭状态的开关。通过设置透气装置和控制其开闭的开关，在最终接头下沉过程中，将开关打开，使水囊与结合腔之间保持连通，海水能进入到水囊内，从而使水囊、结合腔及外界海水的压力均保持相同，在顶推小梁顶推过程中，开关也处于打开状态，保持结合腔和水囊内的压力相同，上述过程中，第一止水系统两端的压力始终保持相同或接近，避免第一止水系统发生损坏。同时，设置透气装置和开关，使最终接头下沉的过程中，将水囊内的气体排出。当顶推小梁顶推到位后，进行排水前，将透气装置通过开关关闭，使后序排水过程中，水囊内的压力与外界海水压力保持恒定不变，从而起到保护第一止水系统的目的。优选的，所述透气装置包括排气管，所述排气管一端位于结合腔，另一端位于外盖板和顶推小梁之间的间隙内且靠近外盖板内壁一侧，所述开关为尺寸与排气管对应的旋塞，该旋塞安装在结合腔一侧。采取上述方式，便于将水囊内的气体排尽，并通过旋塞控制水囊与结合腔的连通状态。进一步地，分别在最终接头的顶部和底角两侧部位共布置三个排气管，排气管的两端管口分别处在结合腔和环状水囊内。优选的，所述排气管与外盖板内壁之间的距离5-8mm，以6mm为最优。优选的，所述外盖板和所述顶推小梁之间连接的第一止水系统为可延展的柔性止水带。优选地，所述第一止水系统为M形止水带或Ω形止水带。对应地，本专利技术还提供了一种水囊式调压装置的调压方法，包括以下步骤：a、预先安装好第一止水系统和第二止水系统；b、整体沉放最终接头，并调整到位，水流通过第二止水系统流入到环状水囊内，使水囊充满水；c、顶推小梁顶推，并带动Gina止水带、第一止水系统和第二止水系统一起移动，直至Gina止水带充分压缩到相邻管节的端面，最终接头和相邻管节形成结合腔；d、结合腔排水，第二止水系统阻止水流向结合腔，使结合腔形成干环境便于后序施工，水囊内的压力与外界海水压力一致。采取上述方式，通过单向止水装置的第二止水系统，使海水只能从外界流入到水囊内，而不能从水囊内流出，使得沉管在下沉过程中，环形水囊内水压和外界的水压相同，从而使第一止水系统两侧的压力保持相同，第一止水系统不受压，得到保护。当最终接头沉放并调整到位后，最终接头与相邻管节之间形成结合腔，此时，水囊内的压力、结合腔内的压力及外界海水的压力保持相同，第一止水系统不受压，处于安全状态。在对结合腔进行排水时，由于第二止水系统为单向止水装置，海水只能从外界流入到水囊内，而不能从水囊内流出，水囊内充满水，且水压与外界海水保持一致，保持第一止水系统安全。优选的，在水囊式调压装置上设置带开关的透气装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水囊式调压装置，其特征在于，包括设置在最终接头（1）凹槽内的顶推小梁（4），所述顶推小梁（4）为封闭环状结构，所述顶推小梁（4）与最终接头（1）的端部安装有第一止水系统（6），且所述顶推小梁（4）与最终接头（1）的间隙内还设置有第二止水系统（7），使第一止水系统（6）与第二止水系统（7）之间形成环状水囊（13），所述第二止水系统（7）为单向止水装置。

【技术特征摘要】
1.一种水囊式调压装置，其特征在于，包括设置在最终接头（1）凹槽内的顶推小梁（4），所述顶推小梁（4）为封闭环状结构，所述顶推小梁（4）与最终接头（1）的端部安装有第一止水系统（6），且所述顶推小梁（4）与最终接头（1）的间隙内还设置有第二止水系统（7），使第一止水系统（6）与第二止水系统（7）之间形成环状水囊（13），所述第二止水系统（7）为单向止水装置。2.根据权利要求1所述的水囊式调压装置，其特征在于，所述单向止水装置环形安装在顶推小梁（4）外壁上。3.根据权利要求2所述的水囊式调压装置，其特征在于，所述单向止水装置为Lip止水带。4.根据权利要求1所述的水囊式调压装置，其特征在于，最终接头（1）上连接有封闭环状的外盖板（9），所述外盖板（9）位于顶推小梁（42）外壁一侧，并与顶推小梁（42）之间有间隙，所述第一止水系统（6）设置在外盖板（9）和顶推小梁（4）上。5.根据权利要求1-4之一所述的水囊式调压装置，其特征在于，所述顶推小梁（4）上设有多个连通环状水囊（13）和结合腔（12）的透气装置，该透气装置分别布置在最终接头的顶部和底角部位，所述透气装置上设有用于控制其开闭状态的开关。6.根据权利要求5所述的水囊式调压装置，其特征在于，所述透气装置包括排气管（10），所述排气管（10）一端位于结合腔（12），另一端位于外盖板（9）和顶推小梁（4）之间的间隙内且靠近外盖板（9）内壁一侧，所述开关为尺寸与排气管（10）对应的旋塞（11），该旋塞（11）安装在结合腔（12）一侧。7.根据权利要求4所述的水囊式调压装置，其特征在于，所述外盖板（9）和所述顶推小梁（4）之间连接的第一止水系统（6）为可延展的柔性止水带。8.根据权利要求7所述的水囊式调压装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，刘晓东，林巍，吴飞智，邓科，吕勇刚，
申请(专利权)人：中交公路规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11