一种用于防止盾尾涌水涌沙的方法和应急装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于防止盾尾涌水涌沙的方法和应急装置，所述装置包括：盾尾，设置在盾尾内部的管片，管片与盾尾的内壁存在盾尾间隙，设置盾尾间隙中的气囊，气囊为高分子耐磨橡塑材料，和与盾尾的内壁以及管片的一端均连接的圆弧槽钢；圆弧槽钢的外环壁与盾尾的内壁通过第一垫片密封连接，圆弧槽钢与管片的一端通过第二垫片密封连接，第一垫片和第二垫片均为弹性材质；气囊与盾尾的内壁、管片的外壁以及所述第二垫片均接触；圆弧槽钢通过第一垫片和第二垫片对盾尾间隙进行封堵。采用所述应急装置可有效避免因盾尾刷失效发生安全事故造成的人员伤亡。成的人员伤亡。成的人员伤亡。

【技术实现步骤摘要】
一种用于防止盾尾涌水涌沙的方法和应急装置


[0001]本专利技术涉及盾构
，具体涉及一种用于防止盾尾涌水涌沙的方法和应急装置。

技术介绍

[0002]在盾构施工中，经常遇到富水砂层，或者下穿江河水域，一方面因为施工振动导致砂层发生液化，盾构周边一定范围内的砂土呈液态状，另一方面地层中本身含水量较大，因此，经常会发生盾尾涌水涌砂甚至击穿盾尾刷等极端情况，这种情况如果不能得到及时有效地封堵，会导致周围水土迅速流失，轻则引起地面塌方，重则管片结构被破坏，泥沙淹没隧道。国内已有多个城市在盾构施工中穿越富水地层时因盾尾渗漏没有及时有效的进行封堵，最后演变成盾构隧道被埋的重大风险事故，造成不可挽回的人身伤亡和经济损失。
[0003]综上所述，现有技术中存在以下问题：突发情况下造成盾尾涌水涌砂的问题，缺少相关可行的应急封堵装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，能够进行可行的应急封堵，克服突发情况下造成盾尾涌水涌砂的问题。
[0005]为此，一方面，本专利技术提出一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，包括：
[0006]盾尾，
[0007]设置在所述盾尾内部的管片，所述管片与盾尾的内壁存在盾尾间隙，
[0008]设置在所述盾尾间隙中的气囊，所述气囊为高分子耐磨橡塑材料，
[0009]和与盾尾的内壁以及管片的一端均连接的圆弧槽钢；
[0010]圆弧槽钢的外环壁与盾尾的内壁通过第一垫片密封连接，所述圆弧槽钢与所述管片的一端通过第二垫片密封连接，第一垫片和第二垫片均为弹性材质；
[0011]所述气囊与盾尾的内壁、管片的外壁以及所述第二垫片均接触；
[0012]所述圆弧槽钢通过所述第一垫片和所述第二垫片对所述盾尾间隙进行封堵。
[0013]具体的，所述应急装置还包括：设置在所述盾尾内部驱动所述圆弧槽钢轴向移动的伸缩油缸，所述圆弧槽钢设置在所述伸缩油缸和所述管片之间。
[0014]具体的，所述第一垫片的长度大于所述圆弧槽钢的长度。
[0015]具体的，所述圆弧槽钢之间通过法兰连接。
[0016]具体的，所述第一垫片的弧度与所述圆弧槽钢的弧度相同。
[0017]具体的，所述圆弧槽钢由12片角度为30度的C型钢连接形成的圆环形。
[0018]具体的，圆弧槽钢的内环壁中部设有提手。
[0019]具体的，在所述圆弧槽钢与所述管片接触的一端设置有充气孔。
[0020]具体的，所述第二垫片设有与所述充气孔连通的贯通孔。
[0021]另一方面，本专利技术提出一种用于防止盾尾涌水涌沙的方法，采用用于防止盾尾涌
水涌沙的应急装置，所述用于防止盾尾涌水涌沙的方法包括以下步骤：
[0022]步骤一：在盾构机发生渗漏时，在渗漏点位置缩回对应的伸缩油缸；
[0023]步骤二：然后将气囊装进盾尾间隙；
[0024]步骤三：将圆弧槽钢依次放置在漏水点的管片和所述伸缩油缸之间，使所述圆弧槽钢的外边缘抵住盾尾内壁，且第二垫片紧贴管片，使气囊的气孔对准圆弧槽钢的充气孔；
[0025]步骤四：伸出伸缩油缸并控制伸缩油缸的行程，使所述圆弧槽钢及第二垫片紧压管片且不变形；
[0026]步骤五：依次安装所述圆弧槽钢，每块所述圆弧槽钢之间用法兰连接，直至整环圆弧槽钢安装完毕，通过圆弧槽钢的充气孔连接充气装置给所述气囊充气。
[0027]通过本专利技术可有效避免因盾尾刷失效而造成的安全质量事故，安全事故；可有效避免因盾尾刷失效造成安全质量故事而导致的经济损失；可有效避免因盾尾刷失效发生安全事故造成的人员伤亡；可有效避免因盾尾刷失效造成安全质量故事而造成社会负面影响；可有效避免因盾尾刷失效造成安全质量故事而造成工期损失。本专利技术具有如下有益效果：体积小，易加工，操作简单，提高了盾尾渗漏时的封堵质量。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例提供的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置的圆弧槽钢连接安装结构示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置的圆弧槽钢结构示意图。
[0031]附图标号说明：
[0032]1、圆弧槽钢；2、法兰；3、提手；4、管片；5、盾尾；6、气囊；8、伸缩油缸；51、第一垫片；52、盾尾间隙；41、第二垫片。
具体实施方式
[0033]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术。
[0034]如图1所示，本专利技术提出一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，包括：
[0035]盾尾5，盾尾为圆筒状，主要用于掩护内部装置以及进行盾体尾部的密封；
[0036]设置在所述盾尾5内部的管片4，所述管片4为管状，所述管片4与盾尾5的内壁存在盾尾间隙52，
[0037]设置在所述盾尾间隙52中的气囊6，主要为橡胶气囊，所述气囊6为高分子耐磨橡塑材料，
[0038]和与盾尾5的内壁以及管片4的一端均连接的圆弧槽钢1；
[0039]圆弧槽钢1的外环壁与盾尾5的内壁通过第一垫片51密封连接，所述圆弧槽钢1与所述管片4的一端通过第二垫片41密封连接，第一垫片51和第二垫片41均为弹性材质；
[0040]所述气囊6与盾尾5的内壁、管片4的外壁以及所述第二垫片41均接触；气囊6作为
主要密封部分，例如为圆环形橡胶气囊，气囊的外环半径与盾构机内径相匹配，气囊的内环半径小于盾构机管片的内径，根据需要控制充气压力，拆卸方便。饱满状态下气囊截面直径为4cm，整环的外径与盾尾内径匹配，整环内径与管片外径匹配，气囊6充气膨胀后，可与盾尾间隙紧贴密实，充气后的气囊6与盾尾5的内壁、管片4的外壁以及第二垫片41均贴实，达到较好的密封效果，同时可以缓冲盾尾涌水涌砂时的压力。另外还可以根据地层变化和注浆压力，随意调节气囊的充气压力，即便盾尾间隙发生变化，气囊内部气体也可以自动调节，增加了密封可靠性，气囊为高分子耐磨橡塑材料，弹性好，寿命长，密封效果安全可靠。
[0041]所述圆弧槽钢1通过所述第一垫片51和所述第二垫片41对所述盾尾间隙52进行封堵。
[0042]与盾尾5的内壁以及管片4的一端均连接的圆弧槽钢1，所述圆弧槽钢1材质为C型钢，圆弧槽钢1的外环壁与盾尾5的内壁通过第一垫片51密封连接，所述圆弧槽钢1的侧面与所述管片4的一端通过第二垫片41密封连接。圆弧形槽钢(圆弧槽钢)能适应油缸挤压产生的较大轴向力，第一垫片51和第二垫片41作为弹性密封垫片能起到很好的缓冲作用，第一垫片51和第二垫片41采用丁靑软木弹性密封垫。
[0043]所述应急装置还包括：设置在所述盾尾5内部驱动所述圆弧槽钢1的伸缩油缸8，所述圆弧槽钢1设置在所述伸缩油缸8和所述管片4之间。将圆弧形槽钢(圆弧槽钢1)依次放置在漏水点处的管片和油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，其特征在于，包括：盾尾(5)，设置在所述盾尾(5)内部的管片(4)，所述管片(4)与盾尾(5)的内壁存在盾尾间隙(52)，设置在所述盾尾间隙(52)中的气囊(6)，所述气囊(6)为高分子耐磨橡塑材料，和与盾尾(5)的内壁以及管片(4)的一端均连接的圆弧槽钢(1)；圆弧槽钢(1)的外环壁与盾尾(5)的内壁通过第一垫片(51)密封连接，所述圆弧槽钢(1)与所述管片(4)的一端通过第二垫片(41)密封连接，第一垫片(51)和第二垫片(41)均为弹性材质；所述气囊(6)与盾尾(5)的内壁、管片(4)的外壁以及所述第二垫片(41)均接触；所述圆弧槽钢(1)通过所述第一垫片(51)和所述第二垫片(41)对所述盾尾间隙(52)进行封堵。2.如权利要求1所述的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，其特征在于，所述应急装置还包括：设置在所述盾尾(5)内部驱动所述圆弧槽钢(1)轴向移动的伸缩油缸(8)，所述圆弧槽钢(1)设置在所述伸缩油缸(8)和所述管片(4)之间。3.如权利要求1所述的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，其特征在于，所述第一垫片(51)的长度大于所述圆弧槽钢(1)的长度。4.如权利要求3所述的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，其特征在于，所述圆弧槽钢(1)之间通过法兰(2)连接。5.如权利要求3所述的一种用于防止盾尾涌水涌沙的应急装置，其特征在于，所述第一垫片(51)的弧度与所述圆弧槽钢(1)的弧度相同。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建东，刘义，项瀚仪，桂轶雄，黄顺田，牛俊杰，马振鹏，陈银争，吴鼎昊，
申请(专利权)人：北京城建轨道交通建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：