防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法技术

本发明专利技术公开了一种防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，在盾构机外壳上设置若干位于盾构机水平方向的中心平面以下的若干冷冻管安装孔，在每一根冷冻管安装孔内安装一个插入在盾构隧道壁部的泥土内的冷冻管，通将盐水降温为0

【技术实现步骤摘要】
防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法


[0001]本申请涉及盾构隧道施工
，尤其涉及一种防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法。

技术介绍

[0002]通过盾构机修建隧道为常用的修隧道的方法，在盾构施工的过程中，由于种种原因，盾构机会产生中途停止掘进的时候，如果此时盾构机所在的土地为软土体，则盾构机的长时间停机会产生盾构机下沉距离超标的现象，一旦下沉距离超标则进行盾构机复位时会十分的麻烦。而目前没有能够阻止盾构机在软土体上工作的过程中长时间停止而产生下沉距离超标的现象的机构。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，用于解决盾构机停止在软土体内会产生下沉超标的问题。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，包括盾构机外壳，其特征在于，在盾构机外壳上设置若干位于盾构机水平方向的中心平面以下的若干冷冻管安装孔，在每一根冷冻管安装孔内安装一个插入在盾构隧道壁部的泥土内的冷冻管，通过冰水机将盐水降温为0
°
以下后通过循环泵输送到所述冷冻管，盐水流过冷冻管时释放冷量给土体后回流回冰水机被再次降温，冷冻管释放冷量使得盾构隧道壁部的泥土冰冻硬化而形成位于盾构机外壳下方的包裹中盾构机外壳的硬化土层，硬化土层的形成从而起到防止盾构机下沉的作用，盾构机需要继续行进时则将冷冻管从盾构机外壳上取下并封闭冷冻管安装孔；所述冷冻管包括外管和穿设在外管内的内管，所述外管为导热材料制作而成，所述外管远离盾构机外壳的一端通过外端盖封闭住，外管同盾构机外壳连接的一端和内管之间设有同冰水机的出口端相连接的冷冻管部冰水进口，内管远离所述外端盖的一端设有同冰水机的进口端相连接的冷冻管部冰水出口。
[0005]作为优选，所述冷冻管通过冷冻管伸出盾构机外壳机构安装到盾构隧道壁部的泥土内，所述外管为内螺纹管结构，所述外管的外周面上设有沿外管轴向延伸周向分布的若干止转沟槽，所述冷冻管伸出盾构机外壳机构包括螺纹管支撑座、转动连接在螺纹管支撑座上的外螺纹管、驱动外螺纹管转动的螺纹管转动机构和固定在盾构机外壳内的同冷冻管安装孔对齐的连接套，外螺纹管设有光面段和位于光面段两端的两个阻止外螺纹管沿轴向移动的挡环，所述光面段转动穿设在螺纹管支撑座上，两个所述挡环挡在螺纹管支撑座的两侧，所述连接套设有能够一一对应地穿设到所述止转沟槽内的止转滑块；驱动冷冻管插入土体内的过程为：将外螺纹管螺纹连接在外管内，内管穿设在外螺纹管内，将冷冻管从盾构机外壳内部以设有外端盖的一端朝向冷冻管安装孔的状态穿设到冷冻管安装孔内，通过螺纹管转动机构驱动外螺纹管转动从而使得冷冻管输出盾构机外壳从而插入盾构机隧道壁部的泥土内。能够提高本专利技术进行安装时的方便性。
[0006]作为优选，所述连接套上设有若干沿连接套周向分布的螺栓过孔，冷冻管安装孔的周围设有数量同螺栓过孔数量相同的螺纹孔，连接套通过若干螺栓一一对应地穿过所述螺栓过孔后一一对应地螺纹连接在所述螺纹孔内而固定在盾构机外壳内，所述螺栓过孔为沿连接套周向延伸的弧形孔，在通过冷冻管伸出盾构机外壳机构驱动冷冻管插入土体内的过程中通过转动连接套来使得止转滑块同止转沟槽对齐。当冷冻管有多段构成时，为了保证多段之间可靠密封的连接，可能会产生两端之间的止转沟槽对不齐的现象，产生通过转动连接套的位置来使得止转滑块能够插入止转沟槽内，否则对各段管之间的制作精度要求会很高，使得制作成本增加。
[0007]作为优选，所述内管为软性结构，所述外管包括若干依次连接在一起的管段，相邻的管段之间通过外螺纹连接管头连接在一起，相邻的管段之间通过密封圈密封连接在一起，相邻的管段的对接端的端面上设有端面部镜面层，相邻的管段的对接端的端面上设有沿外管周向延伸的密封圈安装环槽，所述密封圈位于所述密封圈安装环槽内，相邻的管段的对接端的端面抵接在一起；在通过冷冻管伸出盾构机外壳机构驱动冷冻管插入土体内的过程中，在一个分段插入盾构隧道壁部的泥土内后才将下一个分段同插入的分段连接在一起并插入盾构隧道壁部的泥土内。设计为多段沟槽，能够在冷冻管的长度大于盾构机外壳内部的空置空间时，冷冻管也能够被装配。装配时先推出最外端的一段，然后将第二段同最外端的一段连接在一起，将第二段也推出盾构机外壳，以此类推，而将冷冻管的各段连接在一起且安装到盾构机外壳外部。本技术方案，移动冷冻管时同土体之间的阻力小，内管设计为柔性管，使得长度长时不需要分段。
[0008]作为优选，所述密封圈为中空结构，所述密封圈的内部填充满水。冰冻时水结冰而产生膨胀，起到提高密封性的作用。
[0009]作为优选，所述外管为内螺纹管结构，所述外管的外周面为镜面结构，所述外管同盾构机外壳连接的一端还设有内端盖，所述内管为软性结构，所述内管为绝热材料制作而成；所述外端盖的内端面上设有外端盖部连接管头，所述外端盖部连接管头上设有若干过水孔，所述内端盖的端表面上设有内端盖部连接管头，内端盖部连接管头贯通内端盖的外端面而构成所述冷冻管部冰水出口，所述内管的一端同外端盖部连接管头可拆卸固定在一起、另一端同内端盖部连接管头可拆卸固定在一起，所述冷冻管部冰水进口设置在所述内端盖上。能够降低降温冰冻土体时的效率。装配储存时方便。
[0010]作为优选，所述外端盖内设有内腔，所述内腔设有连通外端盖部连接管头内部空间的进水孔，所述内腔设有若干贯通外端盖周面的径向滑孔，所述外管的内周面上设有若干沿外管周向分布径向延伸的同径向滑孔一一对应地对齐的外管部盲孔，外管部盲孔内设有外管部插销和驱动外管部插销插入径向滑孔内的外管部弹簧，外管部插销同径向滑孔密封滑动连接在一起；所述外端盖同所述外管密封连接在一起，外管部插销拔出径向滑孔并移动外端盖到内管完全伸直时、外端盖仍旧穿设且密封连接在外管内且径向滑孔同外管错开；将冷冻管从盾构机外壳上取下的过程为：给外管内加热水使得外管外表面上的冰层融化以降低移动外管时的阻力，给冷冻管内注入流体提高冷冻管内的压力到外管部插销完全收缩到外管部盲孔内而失去对外端盖的固定作用，外端盖外移到内管伸直，冷冻管内的流体从径向滑孔喷出而产生朝盾构机外壳内推冷冻管的力、从而驱动冷冻管从土体内拔出。提供了拔出冷冻管的一种新的技术方案。
[0011]作为优选，所述内腔的壁部设有若干延伸到外端盖部连接管头的壁部内的外端盖部盲孔，外端盖部盲孔同所述过水孔一一对应地交叉，所述外端盖部盲孔的孔壁上设有外端盖部插销孔，外端盖部盲孔内滑动密封连接有封闭所述过水孔的设有连通孔的堵销和驱动堵销朝向内腔内移动而处于连通孔同过水孔对齐的位置的开孔弹簧，所述外端盖部插销孔内滑动密封连接有托杆和驱动托杆伸入到外端盖部盲孔内的外端盖部弹簧；托杆伸入外端盖部插销孔内而阻拦在堵销的一端上时，开孔弹簧处于储能状态且堵销封闭住所述过水孔；冷冻管内加压时既驱动外管部插销脱出径向滑孔、又驱动堵销插入深度增加到同托杆错开，托杆在外端盖部弹簧的作用下阻拦在堵销朝向内腔的一端使得堵销维持在封闭住过水孔的位置，关闭冷冻管部冰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，其特征在于，在盾构机外壳上设置若干位于盾构机水平方向的中心平面以下的若干冷冻管安装孔，在每一个冷冻管安装孔内安装一个插入在盾构隧道壁部的泥土内的冷冻管，通过冰水机将盐水降温为0
°
以下后通过循环泵输送到所述冷冻管，盐水流过冷冻管时释放冷量给土体后回流回冰水机被再次降温，冷冻管释放冷量使得盾构隧道壁部的泥土冰冻硬化而形成位于盾构机外壳下方的包裹中盾构机外壳的硬化土层，硬化土层的形成从而起到防止盾构机下沉的作用，盾构机需要继续行进时则将冷冻管从盾构机外壳上取下并封闭冷冻管安装孔；所述冷冻管包括外管和穿设在外管内的内管，所述外管为导热材料制作而成，所述外管远离盾构机外壳的一端通过外端盖封闭住，外管同盾构机外壳连接的一端和内管之间设有同冰水机的出口端相连接的冷冻管部冰水进口，内管远离所述外端盖的一端设有同冰水机的进口端相连接的冷冻管部冰水出口。2.根据权利要求1所述的防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，其特征在于，所述冷冻管通过冷冻管伸出盾构机外壳机构安装到盾构隧道壁部的泥土内，所述外管为内螺纹管结构，所述外管的外周面上设有沿外管轴向延伸周向分布的若干止转沟槽，所述冷冻管伸出盾构机外壳机构包括螺纹管支撑座、转动连接在螺纹管支撑座上的外螺纹管、驱动外螺纹管转动的螺纹管转动机构和固定在盾构机外壳内的同冷冻管安装孔对齐的连接套，外螺纹管设有光面段和位于光面段两端的两个阻止外螺纹管沿轴向移动的挡环，所述光面段转动穿设在螺纹管支撑座上，两个所述挡环挡在螺纹管支撑座的两侧，所述连接套设有能够一一对应地穿设到所述止转沟槽内的止转滑块；驱动冷冻管插入土体内的过程为：将外螺纹管螺纹连接在外管内，内管穿设在外螺纹管内，将冷冻管从盾构机外壳内部以设有外端盖的一端朝向冷冻管安装孔的状态穿设到冷冻管安装孔内，通过螺纹管转动机构驱动外螺纹管转动从而使得冷冻管输出盾构机外壳从而插入盾构机隧道壁部的泥土内。3.根据权利要求2所述的防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，其特征在于，所述连接套上设有若干沿连接套周向分布的螺栓过孔，冷冻管安装孔的周围设有数量同螺栓过孔数量相同的螺纹孔，连接套通过若干螺栓一一对应地穿过所述螺栓过孔后一一对应地螺纹连接在所述螺纹孔内而固定在盾构机外壳内，所述螺栓过孔为沿连接套周向延伸的弧形孔，在通过冷冻管伸出盾构机外壳机构驱动冷冻管插入土体内的过程中通过转动连接套来使得止转滑块同止转沟槽对齐。4.根据权利要求1所述的防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，其特征在于，所述内管为软性结构，所述外管包括若干依次连接在一起的管段，相邻的管段之间通过外螺纹连接管头连接在一起，相邻的管段之间通过密封圈密封连接在一起，相邻的管段的对接端的端面上设有端面部镜面层，相邻的管段的对接端的端面上设有沿外管周向延伸的密封圈安装环槽，所述密封圈位于所述密封圈安装环槽内，相邻的管段的对接端的端面抵接在一起；在通过冷冻管伸出盾构机外壳机构驱动冷冻管插入土体内的过程中，在一个分段插入盾构隧道壁部的泥土内后才将下一个分段同插入的分段连接在一起并插入盾构隧道壁部的泥土内。5.根据权利要求4所述的防止盾构机在软土地基施工中停机下沉的方法，其特征在于，所述密封圈为中空结构，所述密封圈的内部填充满水。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘念武，肖方奇，钱栋栋，赵利彦，赵海川，那明望，林强，黄栩，
申请(专利权)人：苏州中车建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：