一种外接型盾构始发洞门密封止水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于地铁盾构区间施工领域，具体涉及一种外接型盾构始发洞门密封止水装置，解决了现有盾构始发洞门密封止水装置只有一道密封，以及因橡胶抗拉强度低，易导致涌水突泥事故的问题，包括与洞门预埋钢环固定的洞门外接钢环装置，洞门外接钢环装置包括钢环，钢环内侧两端部位置沿盾构机掘进方向分别设置有第一环形面板和第三环形面板，钢环内侧中部位置设置有第二环形面板，第一环形面板和第二环形面板分别连接有橡胶帘幕和翻板，第三环形面板连接有钢丝刷和密封板，钢环在环形面板间分别开有油脂加注孔。本实用新型专利技术通过两道翻板帘幕密封和一道加长钢丝刷密封构成的两个密封腔体，确保了密封效果，配合端头加固可以有效降低盾构始发风险。

【技术实现步骤摘要】
一种外接型盾构始发洞门密封止水装置
本技术属于地铁盾构区间施工领域，具体涉及一种外接型盾构始发洞门密封止水装置。
技术介绍
随着地下空间的不断开发，盾构施工技术以其安全开挖和衬砌，掘进速度快；推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低；不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动等优点而被广泛应用于隧道工程。但自盾构法问世以来，盾构的始发接收一直以来就是盾构施工中风险最大的环节之一，特别是在富水软土地质条件下，因涌水涌砂造成端头的地面沉陷、坍塌乃至建筑物倒塌、盾构被淹被埋等重大事故不断增多，南京、上海、广州等多个工地始发时出现过地面沉陷坍塌、天津某施工工地始发时盾构被淹、南京某工地盾构到达时隧道坍塌盾构被埋等等，要使盾构能够安全的始发和到达，除端头加固外，洞门密封是最为重要补充。现有的洞门密封施工方法为采用橡胶帘布配合折压板，达到洞门密封的目的。对于施工条件相对较好、水土压力较小的盾构法施工隧道，大多数采用上述橡胶帘布配合折压板的洞门密封施工方法进行密封。但上述洞门密封施工方法，主要存在以下缺陷：只有一道密封，相对简单，在水土压力较小时，需要盾构机快速通过并及时注浆才能达到封水的效果；同时，密封主要依靠橡胶，在盾构施工过程中，因橡胶抗拉强度相对较低，往往容易损坏，导致涌水突泥事故。
技术实现思路
本技术为了解决现有盾构始发洞门密封止水装置只有一道密封，在水土压力较小时，需要盾构机快速通过并及时注浆才能达到封水的效果且密封主要依靠橡胶，在盾构施工过程中，因橡胶抗拉强度相对较低，容易损坏导致涌水突泥事故的问题，提供了一种外接型盾构始发洞门密封止水装置。本技术是通过如下技术方案实现的：一种外接型盾构始发洞门密封止水装置，包括与洞门预埋钢环固定的洞门外接钢环装置，洞门外接钢环装置包括钢环，钢环内侧两端部位置沿盾构机掘进方向分别设置有第一环形面板和第三环形面板，钢环内侧中部位置设置有第二环形面板，第一环形面板和第二环形面板分别连接有橡胶帘幕和翻板，翻板设置在橡胶帘幕后侧且为接触连接，第三环形面板连接有钢丝刷和密封板，钢环在环形面板间分别开有油脂加注孔。其中，油脂加注孔在现场制作，根据需要确定位置，橡胶帘幕和翻板底部与盾构机外径接触，密封板与管片外径接触。翻板包括固定板、中轴和折页压板，固定板上开有螺栓孔，折页压板通过中轴铰接在固定板上。其中，固定板通过螺栓分别将其固定在第一环形面板和第二环形面板上，折页压板可围绕中轴转动。当盾构机向前掘进时，翻板在橡胶帘幕后形成刚性支撑，防止橡胶帘幕向后翻转，有利于其保持密封性。钢丝刷包括U型钢板卡头，U型钢板卡头内设置有高强钢丝束，高强钢丝束的两端设置有镀锌加强钢板。其中，钢丝束长度根据洞门外接钢环装置与管片的间隙确定，通常为600mm。密封板呈环形，其内径与盾构管片的外径相同，可用于将开挖轮廓和管片间的间隙进行封堵，防止漏浆。洞门预埋钢环用于固定洞门外接钢环装置，为保证结构稳固，将洞门预埋钢环通过锚筋与建筑主体结构浇筑连接成整体。第一环形面板、第二环形面板和第三环形面板的结构相同，且其内径与洞门预埋钢环的内径相同，环形面板上均开有与橡胶帘幕和翻板连接的螺栓孔。为保证洞门外接钢环装置结构的稳定性，作为优选，洞门外接钢环装置与洞门预埋钢环、第二环形面板和第三环形面板间均设置有加强筋板，加强筋板为三角形钢板。本技术相比现有技术具有的优势和产生的效果为：本技术结构合理、拼装方便、造价低廉，通过由两道翻板帘幕密封和一道加长钢丝刷密封构成的三道密封形成两个密封腔体，始发时腔体内压注油脂，确保密封效果，盾构始发通过洞门密封时，橡胶帘幕、翻板及钢丝刷的弯曲方向与盾构的推进方向一致，与水、砂或浆液等物质流向相反，水土压力作用于橡胶帘幕和钢丝刷上，帘幕和钢丝刷箍筋盾体或管片，和油脂共同起到密封作用。为防止水土压力过大，导致橡胶帘幕和钢丝刷外翻，橡胶帘幕后设置刚性翻板承担水土压力，并在盾尾止浆板进入外接环后焊接弧形密封板，为钢丝刷提供刚性支撑，配合端头加固可以有效降低盾构始发风险。附图说明图1为本技术结构断面示意图；图2为本技术外接环结构断面大样图；图3为本技术结构立面示意图；图4为本技术翻板正视图；图5为本技术翻板侧视图；图6为本技术钢丝刷大样图。图中：1-洞门预埋钢环，2-盾构机外径，3-洞门外接钢环装置，4-橡胶帘幕，5-翻板，6-钢丝刷，7-油脂加注孔，8-管片外径，9-加强筋板，10a-双头高强螺栓，10b-高强螺栓，11-固定板，12-中轴，13-折页压板，14-镀锌加强钢板，15-高强钢丝束，16-U型钢板卡头，17a-第一环形面板，17b-第二环形面板，17c-第三环形面板，18-钢环，19-密封板。具体实施方式结合图1～图6对本技术做进一步说明，外接型盾构始发洞门密封止水装置包括配套的洞门预埋钢环1、洞门外接钢环装置3、两道橡胶帘幕4、两道翻板5、钢丝刷6、油脂加注孔7、密封板19以及加强筋板9组成，由两道翻板5、橡胶帘幕4密封和一道加长钢丝刷6密封形成两个密封腔体。始发时，可通过油脂加注孔7向腔体内压注油脂，确保密封效果。洞门预埋钢环1通过锚筋与车站主体结构浇筑成整体，洞门预埋钢环1的直径与盾构机外部直径相匹配，始发时，洞门预埋钢环1通常较盾构机大200~300mm；洞门预埋钢环1背水面设置平行于墙面的法兰，法兰上预留72个φ24螺栓孔，以5°角沿法兰均匀分布，洞门预埋钢环1及法兰厚度优选厚16mm，可根据盾构机直径略作调整，当盾构机的直径较大时，洞门预埋钢环1及法兰厚度可相应增加。洞门外接钢环装置3由三块位于钢环18内侧的环形面板焊接而成，环形面板包括第一环形面板17a、第二环形面板17b和第三环形面板17c，其结构相同，厚度均为16mm，内径与洞门预埋钢环1相同，洞门外接钢环装置3所含的钢环18宽700mm，第一环形面板17a、第二环形面板17b、第三环形面板17c与外侧钢环18厚度均为20mm，第一道环形面板17a和第二环形面板17b设置有螺栓孔，螺栓孔尺寸、位置与洞门预埋钢环1上的连接孔相匹配，第二道环形面板17b、第三道环形面板17c与钢环18间分别均匀布置有24块加强筋板9。翻板5由固定板11、中轴12和折页压板13组成，厚度为20mm，宽度和长度根据盾构机尺寸确定，固定板11分别固定在第一环形面板17a和第二环形面板17b上，折页压板13可沿中轴12转动，盾构机向前掘进后在橡胶帘幕4后形成刚性支撑，防止橡胶帘幕4向后翻转。钢丝刷6由宽100mm、厚1mm的镀锌加强钢板14内夹高强钢丝束15，一端通过U型钢板卡头16固定整合成100mm宽的钢丝刷6，U型钢板16厚4mm，长176mm，钢丝束15的长度根据洞门外接钢环装置3与管片间隙确定，优选长度为60mm。外接型盾构始发洞门密封止水装置通过双头高强螺栓10a与洞门预埋钢环1连接，洞门预埋钢环1和第一环形面板17a的中间安装橡胶帘幕4，第一道环形面板17a外侧安装翻板5形成第一道橡胶翻板帘幕密封，钢环18外侧与洞门预埋钢环1间焊接16块三角筋板9进行加强，三角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外接型盾构始发洞门密封止水装置，包括与洞门预埋钢环（1）固定的洞门外接钢环装置（3），其特征在于：洞门外接钢环装置（3）包括钢环（18），钢环（18）内侧两端沿盾构机掘进方向分别设置有第一环形面板（17a）和第三环形面板（17c），钢环（18）内侧中部位置设置有第二环形面板（17b），第一环形面板（17a）和第二环形面板（17b）分别连接有橡胶帘幕（4）和翻板（5），翻板（5）设置在橡胶帘幕（4）后侧且二者为接触连接，第三环形面板（17c）连接有钢丝刷（6）和密封板（19），钢环（18）在环形面板间分别开有油脂加注孔（7）。

【技术特征摘要】
1.一种外接型盾构始发洞门密封止水装置，包括与洞门预埋钢环（1）固定的洞门外接钢环装置（3），其特征在于：洞门外接钢环装置（3）包括钢环（18），钢环（18）内侧两端沿盾构机掘进方向分别设置有第一环形面板（17a）和第三环形面板（17c），钢环（18）内侧中部位置设置有第二环形面板（17b），第一环形面板（17a）和第二环形面板（17b）分别连接有橡胶帘幕（4）和翻板（5），翻板（5）设置在橡胶帘幕（4）后侧且二者为接触连接，第三环形面板（17c）连接有钢丝刷（6）和密封板（19），钢环（18）在环形面板间分别开有油脂加注孔（7）。2.根据权利要求1所述的一种外接型盾构始发洞门密封止水装置，其特征在于：翻板（5）包括固定板（11）、中轴（12）和折页压板（13），固定板（11）上开有螺栓孔，折页压板（13）通过中轴（12）铰接在固定板（11）上。3.根据权利要求2所述的一种外接型盾构始发洞门密封止水装置，其特征在于：钢丝刷（6）包括U型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海，郭波，乔国强，张利强，郭超，
申请(专利权)人：中铁十二局集团第二工程有限公司，中铁十二局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14