本发明专利技术公开了一种TBM始发洞段密封装置，包括：预埋钢环，其设置于始发洞门；内衬环板，其设置于所述预埋钢环的端面；折弯环板组，其设置于所述预埋钢环的端面，所述折弯环板组包括多层折弯环板；一对顶紧板，其分别设置于所述预埋钢环的端面的上部、下部。本发明专利技术具有至少两道防水密封结构，能有效控制缝隙的产生，形成前封后堵的密封效果，具有结构简单、可靠性好、操作灵活等优点，具有大规模推广价值。具有大规模推广价值。具有大规模推广价值。
【技术实现步骤摘要】
TBM始发洞段密封装置
[0001]本专利技术涉及盾构施工
更具体地说，本专利技术涉及一种TBM始发洞段密封装置。
技术介绍
[0002]全断面隧道掘进机简称为TBM，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。TBM始发洞段需对始发洞门进行密封，尤其是在地下水资源丰富的地况，始发洞门密封施工是保证TBM安全始发、正常掘进的关键一步。目前现有技术普遍采用折页压板及帘布橡胶板的组合，TBM始发时，帘布橡胶板包裹水土反压于TBM，折页压板向内翻转支撑帘布橡胶板，存在的问题是帘布橡胶板之间在高水压作用下极易发生渗漏，长期渗漏会发生涌沙、涌水、盾构掘进姿态难以控制、掌子面失稳等危险情况，存在很大的安全风险。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种TBM始发洞段密封装置，其具有至少两道防水密封结构，能有效控制缝隙的产生，形成前封后堵的密封效果，具有结构简单、可靠性好、操作灵活等优点，具有大规模推广价值。
[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种TBM始发洞段密封装置，包括：
[0005]预埋钢环，其设置于始发洞门，并沿始发洞门的径向向内衬墙体延伸；
[0006]内衬环板，其设置于所述预埋钢环的端面，所述内衬环板上设有径向的限位槽；
[0007]折弯环板组，其设置于所述预埋钢环的端面，所述折弯环板组包括多层折弯环板，多层折弯环板的尺寸规格一致，所述折弯环板的外端抵触所述内衬环板，所述折弯环板的内径尺寸大于TBM断面，每层折弯环板的内端设置一圈弹性钢板束，形成与始发洞门同轴的孔洞，多层折弯环板的弹性钢板束的长度沿TBM掘进方向由外至内递增，且最外层的折弯环板的弹性钢板束形成的孔洞尺寸小于TBM断面，相邻两层折弯环板的弹性钢板束交错设置，多层折弯环板的弹性钢板束在TBM掘进状态下折弯抵触TBM的盾壳表面的多个断面；
[0008]一对顶紧板，其分别设置于所述预埋钢环的端面的上部、下部，所述顶紧板的一端滑动设置于所述限位槽，并通过顶紧螺栓与内衬环板可拆卸连接，所述顶紧板的内侧压设于最外层的折弯环板的表面，所述顶紧板的另一端为半圆形抱箍结构，所述限位槽的长度设置为：所述顶紧板的另一端与所述预埋钢环的内壁面平齐，或所述顶紧板的另一端与TBM的盾壳表面的弧度配合且抵触。
[0009]优选的是，还包括：
[0010]弹性气囊，其包括设置于所述预埋钢环的内壁面的多个独立气袋，所述气袋与高压气体钢瓶连接，所述气袋的尺寸规格设置为：所述气袋充满高压气体时，内侧面贴附TBM
的盾壳表面，端面贴附最内层的折弯环板的弹性钢板束。
[0011]优选的是，所述顶紧板的另一端设有水平延伸部。
[0012]优选的是，所述顶紧板上设有加劲角板。
[0013]优选的是，每层折弯环板包括2～3圈等规格的弹性钢板束，相邻两圈的弹性钢板束交错设置。
[0014]优选的是，所述弹性钢板束的自由端、所述顶紧板的另一端均设有橡胶层。
[0015]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0016]第一、本专利技术对始发洞段进行改造，设置折弯环板组形成的弹性抵触防水密封结构，还设置顶紧板形成的拼接包裹抵触防水密封结构，形成前封后堵的密封效果，增加了TBM始发段的稳定性，具有结构简单、可靠性好、操作灵活等优点，具有大规模推广价值。
[0017]第二、在内衬墙体施工预埋钢环，其包括始发洞门的内壁面的部分以及内衬墙体的端面的部分，形成环状腔体，此处为现有技术不作赘述，内衬环板设置于预埋钢环的端面，可由多个独立块体拼接设置，内衬环板上设置限位槽，便于引导顶紧板沿限位槽滑动，顶紧板的数量为两个，顶紧板的一端与内衬环板可通过顶紧螺栓实现固定连接，使两个顶紧板的另一端的半圆形抱箍结构拼接后，可包裹TBM的盾壳表面并抵触，当不需要顶紧时，滑动顶紧板使其远离直至与预埋钢环的内壁面平齐，当需要顶紧时，滑动顶紧板使其靠近直至包裹并抵触TBM的盾壳表面，形成第一道防水密封结构。
[0018]第三、折弯环板组设置于预埋钢环和顶紧板之间，折弯环板组包括多层尺寸规格一致的折弯环板，可通过焊接实现，折弯环板的内侧面贴合预埋钢环，折弯环板的外侧面贴合顶紧板，折弯环板的外端抵触内衬环板，折弯环板的内端设置一圈弹性钢板束，每个弹性钢板束均沿径向设置，彼此独立且能够拼接成环形结构，即与始发洞门同轴的孔洞，弹性钢板束的自由端形成折弯抵触端，在受到TBM冲击时折弯抵触TBM的盾壳表面，多层折弯环板的弹性钢板束由外至内依次递增设置，相邻两层折弯环板的弹性钢板束交错设置，即在TBM掘进时折弯，形成一层层的闭合的交错的触点结构，且外层的弹性钢板束向内层的弹性钢板束依次施加外力，形成紧密的高强度的第二道防水密封结构。
[0019]第四、TBM掘进前，折弯环板的弹性钢板束为自然状态，即各个弹性钢板束的自由端拼接形成与始发洞门同轴的孔洞，此时一对顶紧板沿径向作远离运动，即顶紧板的另一端与预埋钢环的边缘平齐，TBM掘进时，折弯环板的弹性钢板束为折弯状态，即各个弹性钢板束的自由端折弯抵触TBM的盾壳表面的多个断面，此时一对顶紧板沿径向作相向运动，即顶紧板的另一端与TBM的盾壳表面弧度配合且抵触。
[0020]第五、弹性气囊的设置，形成第三道防水密封结构，弹性气囊在未泵入高压气体时，为非填充状态，各个气袋褶皱，泵入高压气体后，为填充状态，各个气袋舒展，内侧面贴附TBM的盾壳表面，端面贴附最内层的弹性钢板束，有效包裹TBM，形成第三道防水密封结构。
[0021]第六、顶紧板的另一端设有水平延伸部，增大与TBM的包裹面积，进而提高第一道防水密封结构的机械强度；加紧角板为角钢，提高焊缝强度，进一步提高第一道防水密封结构的机械强度；每层折弯环板包括2～3圈等长的弹性钢板束，能够提高各层折弯环板的整体强度，且相邻两圈的弹性钢板束交错形成更强的拦截效果和弹性合力；橡胶层的设置进一步提高密封效果。
[0022]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的一种状态的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的另一种状态的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0026]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0027]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.TBM始发洞段密封装置，其特征在于，包括：预埋钢环，其设置于始发洞门，并沿始发洞门的径向向内衬墙体延伸；内衬环板，其设置于所述预埋钢环的端面，所述内衬环板上设有径向的限位槽；折弯环板组，其设置于所述预埋钢环的端面，所述折弯环板组包括多层折弯环板，多层折弯环板的尺寸规格一致，所述折弯环板的外端抵触所述内衬环板，所述折弯环板的内径尺寸大于TBM断面，每层折弯环板的内端设置一圈弹性钢板束，形成与始发洞门同轴的孔洞，多层折弯环板的弹性钢板束的长度沿TBM掘进方向由外至内递增，且最外层的折弯环板的弹性钢板束形成的孔洞尺寸小于TBM断面，相邻两层折弯环板的弹性钢板束交错设置，多层折弯环板的弹性钢板束在TBM掘进状态下折弯抵触TBM的盾壳表面的多个断面；一对顶紧板，其分别设置于所述预埋钢环的端面的上部、下部，所述顶紧板的一端滑动设置于所述限位槽，并通过顶紧螺栓与内衬环板可拆卸连接，所述顶紧板的内侧压设于最外层的折弯环板的表面，所述顶紧板的另一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：何金星，张雄伟，王洪松，刘永胜，赵士辉，
申请(专利权)人：中国水利水电第六工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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