一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置，铁质芯棒共有上下两根，位于保护套筒内，钢套环套在顶管管节外一圈；活塞固定在铁质芯棒上，弹簧串联起上下两个芯棒组成电磁式伸缩臂，电磁式伸缩臂位于顶管管节的管节凹槽的装置预留槽道上，电磁式伸缩臂与活塞固定的一端伸入六通气压平衡腔室电磁式伸缩臂；加压阀门位于加压管上，六通气压平衡腔室位于顶管管节的管节凹槽的装置预留槽道上；中空橡胶止水带整体被夹在电磁式伸缩臂内，中空橡胶止水带底部通过加压孔与六通气压平衡腔室上的气嘴套在一起，并套有一圈密封圈，鼓风机通过加压管对其进行加压；出水口位于储水管上。以及提供一种止水操作方法。本发明专利技术耐久性高并能够有效监测装置是否正常运行。装置是否正常运行。装置是否正常运行。
【技术实现步骤摘要】
一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置及操作方法
[0001]本专利技术属于特大顶管止水领域，涉及一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置及操作方法，适用于特大顶管止水。
技术介绍
[0002]随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国地下管线的需求量也在逐年增加，加之人们对环境保护意识的增强，顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。伴随着顶管技术的不断发展，顶管机的口径越来越大，一些特大顶管机相继面世并得到普遍应用。由此，在顶管施工时对止水装置的要求越来越高，而传统的顶管止水装置仅仅是依靠管节接口凹槽处粘贴的橡胶止水带起到防渗止水效果。但是，橡胶止水带在管节施工过程中易发生翻转、移位和断裂，导致橡胶止水带减弱甚至失去止水效果；再者由于管节接口处不透明，即使橡胶止水带发生翻转、移位和断裂的现象情况时，施工人员无法及时获知和修补，影响止水防渗的效果，达不到设计目的。
技术实现思路
[0003]为了克服现有特大顶管止水装置易在管节对接时橡胶止水带易发生翻转、移位和断裂，影响止水防渗的效果，本专利技术提供一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置及操作方法，能够有效避免上述常规特大顶管止水方式的缺点，本专利技术不但可以有效的止水防渗，而且耐久性高并能够有效监测装置是否正常运行。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置，包括铁质芯棒、钢套环、上导线、保护套筒、弹簧、工字活塞、单向阀门、气嘴、下导线、顶管管节、活塞、电磁式伸缩臂、限位挡板、连接杆、加压阀门、六通气压平衡腔室、加压管、中空橡胶止水带、加压孔、鼓风机、出水口和储水管；
[0006]所述铁质芯棒共有上下两根，位于保护套筒内，上导线以从朝上往下看逆时针方式缠绕在上铁质芯棒上，下导线以从朝上往下看顺时针的方式缠绕在下铁质芯棒上，由固定在活塞的弹簧连接成一个整体；
[0007]所述钢套环套在顶管管节外一圈；
[0008]所述活塞固定在铁质芯棒上，弹簧串联起上下两个芯棒组成电磁式伸缩臂，在腔室内与加压管平行；工字活塞的一端位于储水管内，另一端位于六通气压平衡腔室内，受限于限位挡板；单向阀门位于六通气压平衡腔室上，使得气体只能从外界进入腔室内，而不能从腔室内离开；气嘴位于六通气压平衡腔室上，通过加压孔伸入中空橡胶止水带中，并在周围缠绕密封圈；
[0009]电磁式伸缩臂位于顶管管节的管节凹槽的装置预留槽道上，电磁式伸缩臂与活塞固定的一端伸入六通气压平衡腔室电磁式伸缩臂；限位挡板位于储水管内，限制工字活塞只能往管内推进而不能外移，连接杆位于储水管内，连接工字活塞上的两个活塞；加压阀门
位于加压管上，六通气压平衡腔室位于顶管管节的管节凹槽的装置预留槽道上；中空橡胶止水带整体被夹在电磁式伸缩臂内，中空橡胶止水带底部通过加压孔与六通气压平衡腔室上的气嘴套在一起，并套有一圈密封圈，鼓风机通过加压管对其进行加压；
[0010]所述出水口位于储水管上。
[0011]进一步，所述装置还包括原电池反应池，所述原电池反应池由锌片、硫酸铜溶液和铜片组成，所述原电池反应池镶嵌在铁质芯棒内侧，锌片位于原电池反应池左侧，充当原电池的负极，硫酸铜溶液位于原电池反应池内，铜片位于原电池反应池右侧，充当原电池的正极。
[0012]再进一步，所述装置还包括装置预留槽道和可视化幕板，顶管管节处设有管节凹槽，储物容器和储水管位于装置预留槽道，储物容器与储水管顺序拼接，储物容器内装有无水硫酸铜晶体和可视化幕板，可视化幕板位于储物容器上，可透过幕板观察无水硫酸铜晶体是否变蓝，以此判断装置是否正常工作。
[0013]一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置的操作方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1、围绕特大顶管管节的管节凹槽处设置装置预留槽道，确保整个装置能贴合管节，便于装置在使用过程的正常运转；
[0015]步骤2、把无水硫酸铜晶体放入储物容器，内推工字活塞将储水管中的气体挤出，再往外拉动工字活塞将储水管装满水，之后放入储物容器但出水口与无水硫酸通晶体不接触，中间预留孔隙；
[0016]步骤3、在工字活塞和连接杆交接处设置有限位挡板，使得工字活塞只能在六通气压平衡腔室的影响下外力挤压储水管，而不能外拉；最后将工字活塞的另一端伸入六通平衡器腔室，保证紧密接触无缝隙；
[0017]步骤4、上导线和下导线分别缠绕在铁质芯棒上，通电后相对的两端产生的磁极异极相吸，之后把两块活塞分别固定在两根铁质芯棒上，之后整个装置放入装置预留槽道，再用弹簧固定在两块活塞上，串联其上下两根铁质芯棒；
[0018]步骤5、在特大顶管准备顶进施工前，将原点池反应池嵌入铁质芯棒中，之后将保护套筒套在外围，起到保护作用，防止钢套环在顶进时扯断导线和磨损铁质芯棒，影响装置工作；最后往两侧撑开电磁式伸缩臂，让中孔橡胶止水带能放入装置内，止水带的加压孔对准气嘴并套上密封圈，气体只能从单向阀门中进入，待腔室气压内外平衡后，气体便不再进入；
[0019]步骤6、原电池反应池内发生化学反应产生电流，通电的导线缠绕在铁质芯棒上，成为简易的电磁铁；此时，中空橡胶止水带受到磁力和弹簧的作用；
[0020]步骤7、在钢套环顶进过程中，如果中空橡胶止水带被破坏，则电磁式伸缩臂在磁力和弹簧弹力的作用下迅速回位；腔室内气体收到挤压，使得强室内气压大于外界气压，而单向阀门处气体不能向外排出，只能推动工字活塞挤压储水管，造成管内气压变化，管内的水0在气压的作用下，从出水口中被挤到储物容器，无水硫酸铜晶体与水接触变蓝，透过可视化幕板观察到晶体变蓝，则可判断中空橡胶止水带受到破坏，需要停止施工，更换止水带；
[0021]步骤8、若没有观察到晶体变蓝色，则在施工结束后，对中空橡胶止水带进行加压，先打开加压阀门再使用鼓风机通过加压管对止水带进行加压；待加压完毕后，移开鼓风机，
关闭阀门，此时止水带受压膨胀，装置内缝隙进一步减少。
[0022]进一步，所述步骤1中，围绕特大顶管管节的管节凹处等角度设置个装置预留槽道分别位于管节的四方。
[0023]更进一步，所述步骤4中，上导线从上往下逆时针缠绕，下导线则是从上往下顺时针缠绕，保证通电后相对的两端产生的磁极异极相吸。
[0024]本专利技术的有益效果主要表现在：
[0025](1)本装置具有预紧加压，连接牢靠的优点。本申请装置通过电磁式伸缩臂17中的原电池10，上下导线3和9以及铁质芯棒1构成简易的电磁铁产生磁力，同时加上弹簧5的收缩弹力，共同作用在中空橡胶止水带25上，预紧加压双重保护。橡胶止水带为“凸”型，装入电磁式伸缩臂组成凹槽中后会卡住前者，不易在顶进时翻转、移位和断裂，连接牢靠。
[0026](2)本装置具有中空止水带加压膨胀，止水效果更好的优点。本申请装置通过加压阀门22，利用鼓风机27直接对中空橡胶止水带25内部加压，止水带受压膨胀，挤压钢套环2等周边相邻构件，使得更加贴合管节14，减少缝隙本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置，其特征在于，所述装置包括铁质芯棒、钢套环、上导线、保护套筒、弹簧、工字活塞、单向阀门、气嘴、下导线、顶管管节、活塞、电磁式伸缩臂、限位挡板、连接杆、加压阀门、六通气压平衡腔室、加压管、中空橡胶止水带、加压孔、鼓风机、出水口和储水管；所述铁质芯棒共有上下两根，位于保护套筒内，上导线以从朝上往下看逆时针方式缠绕在上铁质芯棒上，下导线以从朝上往下看顺时针的方式缠绕在下铁质芯棒上，由固定在活塞的弹簧连接成一个整体；所述钢套环套在顶管管节外一圈；所述活塞固定在铁质芯棒上，弹簧串联起上下两个芯棒组成电磁式伸缩臂，在腔室内与加压管平行；工字活塞的一端位于储水管内，另一端位于六通气压平衡腔室内，受限于限位挡板；单向阀门位于六通气压平衡腔室上，使得气体只能从外界进入腔室内，而不能从腔室内离开；气嘴位于六通气压平衡腔室上，通过加压孔伸入中空橡胶止水带中，并在周围缠绕密封圈；电磁式伸缩臂位于顶管管节的管节凹槽的装置预留槽道上，电磁式伸缩臂与活塞固定的一端伸入六通气压平衡腔室电磁式伸缩臂；限位挡板位于储水管内，限制工字活塞只能往管内推进而不能外移，连接杆位于储水管内，连接工字活塞上的两个活塞；加压阀门位于加压管上，六通气压平衡腔室位于顶管管节的管节凹槽的装置预留槽道上；中空橡胶止水带整体被夹在电磁式伸缩臂内，中空橡胶止水带底部通过加压孔与六通气压平衡腔室上的气嘴套在一起，并套有一圈密封圈，鼓风机通过加压管对其进行加压；所述出水口位于储水管上。2.如权利要求1所述的一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置，其特征在于，所述装置还包括原电池反应池，所述原电池反应池由锌片、硫酸铜溶液和铜片组成，所述原电池反应池镶嵌在铁质芯棒内侧，锌片位于原电池反应池左侧，充当原电池的负极，硫酸铜溶液位于原电池反应池内，铜片位于原电池反应池右侧，充当原电池的正极。3.如权利要求1或2所述的一种预紧加压膨胀式特大顶管止水装置，所述装置还包括装置预留槽道和可视化幕板，顶管管节处设有管节凹槽，储物容器和储水管位于装置预留槽道，储物容器与储水管顺序拼接，储物容器内装有无水硫酸铜晶体和可视化幕板，可视化幕板位于储物容器上，可透过幕板观察无水硫酸铜晶体是否变蓝，以此判断装置是否正常工作。4.一种如权利要求1所述的预紧加压膨胀式特大顶管止水装置的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：步骤1、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王付利，龙军，邢渔斌，闫梦阳，惠欢，
申请(专利权)人：浙江中铁工程装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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