一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机制造技术

一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，以跟随掘进机的掘进在隧道衬砌外铺设环形防水膜，将地下水与隧道完全隔绝的隧道施工方法，彻底解决隧道渗漏水这一技术难题。包括具有外环钢壳的隧道掘进机，所述隧道掘进机的末端通过柔性连接装置连接环形防水膜铺设仓段，该环形防水膜铺设仓段具有与外环钢壳同轴的外环围壳、内环围壳，外环围壳与内环围壳之间形成环形腔室，内环围壳上设置作用于隧道衬砌结构外周壁的行走机构。所述环形腔室的前端为封闭端，后端为释放通道，封闭端与释放通道之间设置环形防水膜存放仓，释放通道内设置用于张紧环形防水膜的夹持装置和阻止地下水进入释放通道内的环向密封装置。

Tunnel boring machine with waterproof membrane laying section

A tunnel boring machine with waterproof film for laying silo section is used to follow the tunneling machine to lay a ring waterproof film on the outside of tunnel lining, thus completely isolating groundwater from the tunnel and solving the technical problem of tunnel leakage. A tunnel boring machine with an outer ring steel shell is included. The end of the tunnel boring machine is connected with a ring-shaped waterproof membrane laying silo section through a flexible connecting device. The ring-shaped waterproof membrane laying silo section has an outer ring shell and an inner ring shell coaxially with the outer ring steel shell. A ring cavity is formed between the outer ring shell and the inner ring shell, and the inner ring shell is arranged on the inner ring shell. A walking mechanism acting on the outer wall of the tunnel lining structure is arranged. The front end of the annular chamber is a closed end, the back end is a release channel, and an annular waterproof film storage bin is arranged between the closed end and the release channel, and a clamping device for tightening the annular waterproof film and an annular sealing device for preventing groundwater from entering the release channel are arranged in the release channel.

【技术实现步骤摘要】
一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机
本技术涉及隧道掘进机，特别涉及一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机。
技术介绍
隧道工程处于地下，面临较高的防水考验，一般要求达到二级防水要求。对于重要隧道工程，如高铁隧道、水下隧道，要求达到一级防水要求，即滴水不漏。随着经济技术的快速发展和城区环保要求的不断提高，城市隧道明挖法因阻断交通、扬尘污染大等缺点，已逐步被摈弃，盾构、TBM、顶管等工法越来越多地成为城市隧道施工的主流工法。隧道掘进机施工不可避免地会出现停顿，造成隧道衬砌存在多种接缝，如盾构隧道管片环间接缝、纵向接缝，TBM隧道环向施工缝、拱墙与仰拱界面的施工缝等。同时，有时沿隧道纵向还会人为设置沉降缝。上述接缝的存在，削弱了隧道的防水能力，是目前掘进机隧道防水的重难点。根据掘进机的类型不同，隧道防水存在很大的区别。如盾构隧道以管片自防水为主，接缝位置使用密封垫防水，TBM隧道在初衬和二衬之间设防排水板。从隧道运营实践来看，隧道现有的防水措施无法满足隧道工程较高的防水要求。如盾构隧道施工管片存在的错台缺陷，削弱了接缝密封垫的防水效果。TBM隧道防水板铺设技术要求较高，经常出现锚杆刺破防水板，防水板搭接位置密封不严等缺陷，隧道长期运营后会出现渗漏水，严重影响隧道的正常运营。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，以跟随掘进机的掘进在隧道衬砌外铺设环形防水膜，将地下水与隧道完全隔绝的隧道施工方法，彻底解决隧道渗漏水这一技术难题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本技术的一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，包括具有外环钢壳的隧道掘进机，其特征是：所述隧道掘进机的末端通过柔性连接装置连接环形防水膜铺设仓段，该环形防水膜铺设仓段具有与外环钢壳同轴的外环围壳、内环围壳，外环围壳与内环围壳之间形成环形腔室，内环围壳上设置作用于隧道衬砌结构外周壁的行走机构；所述环形腔室的前端为封闭端，后端为释放通道，封闭端与释放通道之间设置环形防水膜存放仓，释放通道内设置用于张紧环形防水膜的夹持装置和阻止地下水进入释放通道内的环向密封装置。本技术的有益效果是，隧道掘进机掘进施工时由环形防水膜铺设仓段末端同步释放环形防水膜，将地下水与隧道衬砌结构完全隔绝，杜绝渗漏水对隧道运营、设备和结构的影响，彻底解决隧道渗漏水这一技术难题；结构紧凑，易用施工；应用范围广，可用于盾构隧道、TBM隧道等。附图说明本说明书包括如下四幅附图：图1是本技术一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机的结构示意图；图2是沿图1中A-A线的剖视图；图3是本技术一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机的施工方法示意图。图4是沿图3中B-B线的剖视图，即隧道断面图。图中示出构件和对应的标记：隧道掘进机10、外环钢壳11、内环钢壳12、环形密封刷13、柔性连接装置14、加劲板15、环形防水膜铺设仓段20、外环围壳21、内环围壳22、环形防水膜存放仓23、夹持装置24、外滚筒组241、内滚筒组242、环向密封装置25、外密封环251、内密封环252、移动滚轮26、隧道衬砌结构30、环形防水膜31、间隙填充材料32、掘进机始发端33、固定环34。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。参照图1和图2，本技术一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，包括具有外环钢壳的隧道掘进机，其特征是：所述隧道掘进机的末端通过柔性连接装置连接环形防水膜铺设仓段，该环形防水膜铺设仓段具有与外环钢壳同轴的外环围壳、内环围壳，外环围壳与内环围壳之间形成环形腔室，内环围壳上设置作用于隧道衬砌结构外周壁的行走机构；所述环形腔室的前端为封闭端，后端为释放通道，封闭端与释放通道之间设置环形防水膜存放仓，释放通道内设置用于张紧环形防水膜的夹持装置和阻止间隙填充材料进入释放通道内的环向密封装置。参照图1和图2，所述行走机构为沿内环围壳22环向、轴向间隔设置的移动滚轮26，各移动滚轮26通过支座安装在内环围壳22的外壁上。参照图1和图2，所述夹持装置24为沿释放通道环向间隔布设的滚筒组，各滚筒组包括一对外滚筒组241、内滚筒组242，作用于环形防水膜31外表面的外滚筒组241通过支座安装在外环围壳21的内周壁上，作用于环形防水膜31内表面的内滚筒组242通过支座安装在内环围壳22的外周壁上。所述环向密封装置25包括外密封环251和内密封环252，在环形防水膜31外表面与释放通道之间形成密封的外密封环251可拆卸安装在外环围壳21的内周壁上，在环形防水膜31内表面与释放通道之间形成密封的内密封环252可拆卸安装在内环围壳22的外周壁上。环形防水膜31压缩放置于环形防水膜存放仓23内，释放出的环形防水膜31在释放通道内被夹持于外滚筒组241与内滚筒组242之间，以及外密封环251和内密封环252之间，在张紧环形防水膜31的同时，防止地下水通过释放通道进入环形防水膜存放仓23内。为防止隧道运营后不均匀沉降对环形防水膜31的拉扯，相同时间内环形防水膜31释放的长度应大于隧道掘进机10移动距离，确保环形防水膜31具备一定的冗余长度，以适应隧道的不均匀沉降变形。所述外滚筒组241、内滚筒组242中设置有电驱动装置和调速装置。通过电驱动装置可以加快并控制环形防水膜31的释放速度，进而控制的环形防水膜31的释放长度。参照图1，所述柔性连接装置14沿环向间隔设置，其两端分别与隧道掘进机10的末端、环形防水膜铺设仓段20的前端铰接。柔性连接装置14通常可以采用链条，或者相邻连杆铰接的多连杆构件。参照图1，所述隧道掘进机10的末端于其外环钢壳11以内设置与其同轴的内环钢壳12，外环钢壳11与内环钢壳12之间通过加劲板15连接为一体。所述内环钢壳12的外壁上轴向间隔设置环形密封刷13，环形密封刷13在内环钢壳12内周壁与隧道衬砌结构30外周壁之间形成密封，阻止间隙填充材料32进入隧道掘进机10内。需要特别指出的是，本申请中所述“隧道掘进机10”是盾构隧道施工方法中的盾构机，或者是TBM隧道施工方法中的TBM隧道掘进机，或者是顶管隧道施工方法中的顶管机等。所述“隧道衬砌结构30”是预制管片拼装隧道衬砌，或者是全环模筑隧道衬砌等。所述“间隙填充材料32”是盾构隧道施工方法中的注浆浆液，或者是TBM隧道施工方法中的豆砾石等。参照图3，本技术一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机按如下步骤进行隧道施工：①隧道掘进机10由始发端33破除始发端外墙向前掘进；②待环形防水膜铺设仓段20进入始发端外墙以内时，将环形防水膜31从环形防水膜铺设仓段20中向后拉出一段，其端口由固定环34固定在发端外墙上；③隧道掘进机10向前掘进并拖带环形防水膜铺设仓段20前移，同步施工隧道衬砌结构30，并由释放通道同步释放出环形防水膜31，沿隧道轴向对隧道衬砌结构30形成全环包裹；④由隧道掘进机10的末端向隧道衬砌结构30外周壁与环形防水膜铺设仓段20内周壁之间的间隙内持续向后灌注间隙填充材料32，隧道衬砌结构30对间隙填充材料32进行径向挤压，使释放出的环形防水膜31与地隧道围岩密贴。参照图4，环形防水膜31沿隧道轴向对隧道衬砌结构30形成全环包裹，将地下水与隧道衬砌结构完全隔绝，杜绝渗漏水对隧道运营本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，包括具有外环钢壳(11)的隧道掘进机(10)，其特征是：所述隧道掘进机(10)的末端通过柔性连接装置(14)连接环形防水膜铺设仓段(20)，该环形防水膜铺设仓段(20)具有与外环钢壳(11)同轴的外环围壳(21)、内环围壳(22)，外环围壳(21)与内环围壳(22)之间形成环形腔室，内环围壳(22)上设置作用于隧道衬砌结构(30)外周壁的行走机构；所述环形腔室的前端为封闭端，后端为释放通道，封闭端与释放通道之间设置环形防水膜存放仓(23)，释放通道内设置用于张紧环形防水膜(31)的夹持装置(24)和阻止间隙填充材料(32)进入释放通道内的环向密封装置(25)。

【技术特征摘要】
1.一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，包括具有外环钢壳(11)的隧道掘进机(10)，其特征是：所述隧道掘进机(10)的末端通过柔性连接装置(14)连接环形防水膜铺设仓段(20)，该环形防水膜铺设仓段(20)具有与外环钢壳(11)同轴的外环围壳(21)、内环围壳(22)，外环围壳(21)与内环围壳(22)之间形成环形腔室，内环围壳(22)上设置作用于隧道衬砌结构(30)外周壁的行走机构；所述环形腔室的前端为封闭端，后端为释放通道，封闭端与释放通道之间设置环形防水膜存放仓(23)，释放通道内设置用于张紧环形防水膜(31)的夹持装置(24)和阻止间隙填充材料(32)进入释放通道内的环向密封装置(25)。2.如权利要求1所述的一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，其特征是：所述行走机构为沿内环围壳(22)环向、轴向间隔设置的移动滚轮(26)，各移动滚轮(26)通过支座安装在内环围壳(22)的外周壁上。3.如权利要求1所述的一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，其特征是：所述夹持装置(24)为沿释放通道环向间隔布设的滚筒组，各滚筒组包括一对外滚筒组(241)、内滚筒组(242)，作用于环形防水膜(31)外表面的外滚筒组(241)通过支座安装在外环围壳(21)的内周壁上，作用于环形防水膜(31)内表面的内滚筒组(242)通过支座安装在内环围壳(22)的外周壁上。4.如权利要求3所述的一种带防水膜铺设仓段的隧道掘进机，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昂，陈峻，郑尚峰，朱宏，喻渝，郑伟，李泽龙，林本涛，王宏超，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51