盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置與設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置與設(shè)備，屬于基坑支護(hù)領(lǐng)域。該裝置包括：拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體和隔氣隔水層；其中，拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；隔氣隔水層自上而下螺旋纏繞布置在拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面，介于拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面與工作井內(nèi)壁之間，隔氣隔水層搭接寬度不小于單層支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼片的高度。本實(shí)用新型還提供一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)設(shè)備。該裝置方便拆裝，可以重復(fù)利用；通過隔氣隔水層，可以隔氣隔水；并通過真空塑料管降水裝置有效排除地下水。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便易用、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、安全高效、可有效的控制基坑壁的側(cè)向變形。
【專利說明】盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置與設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工作井的支護(hù)領(lǐng)域，特別是涉及一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井的支護(hù)裝置與設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，盾構(gòu)法是城市地鐵隧道建造最重要的方法之一。在盾構(gòu)法隧道施工過程中，常常需要檢修或更換刀具(刀盤)，因此盾構(gòu)刀盤檢修工作基坑(井)的建造是盾構(gòu)工法不可缺少的一部分。相比常規(guī)的基坑而言，盾構(gòu)檢修工作坑(井)有很多自身的特點(diǎn)，如盾構(gòu)檢修工作井平面尺寸相對(duì)固定，對(duì)于常見的盾構(gòu)一般為直徑7米左右的圓形，埋深相對(duì)非開挖施工(水平定向、頂管)較深，一般在5米以下；此外，盾構(gòu)檢修工作坑(井)屬于臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)，在完成檢修工作之后就要進(jìn)行拆除和回填，若采用傳統(tǒng)的基坑施工方法，如鋼筋格柵加混凝土錨噴，沉井等，施工周期長，造價(jià)高，很多材料不能回收利用，特別是混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，施工完成之后，大都無法完全將其拆除，對(duì)環(huán)境造成很大的影響。此外，在盾構(gòu)檢修工作坑(井)建造過程中，常常遇到不同地層以及多層不同類型的地下水(如層間滯水)，按照有關(guān)規(guī)范的要求，需要進(jìn)行降水處理，若采用常規(guī)的降水方法，如輻射井、電滲井等，不但會(huì)大大增加施工成本，造成地下水的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且很難保證降水效果。
[0003]傳統(tǒng)的市政工程施工中，盾構(gòu)法隧道施工中檢修或更換刀具(刀盤)通常采用矩形或方形基坑，支護(hù)方式多采用圍堰式打入式鋼片樁或木板樁、土釘墻、沉井、地下連續(xù)墻、土釘墻、水泥土樁等。但由于上述支護(hù)方式都屬于一次性投入使用，施工難度較大、工期長、工程造價(jià)高，不能回收再利用，并且這些永久性支護(hù)還可能給后續(xù)施工或者未來其他臨近工程帶來不便，而且目前的支護(hù)方式也未解決層間滯水地層對(duì)盾構(gòu)檢修工作坑(井)建造影響的難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置與設(shè)備，方便拆裝，能隔氣隔水，可以重復(fù)利用，可以解決層間滯水地層對(duì)盾構(gòu)檢修工作坑(井)建造影響的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置，包括:
[0006]拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體和隔氣隔水層；其中，
[0007]所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；
[0008]所述隔氣隔水層自上而下螺旋纏繞布置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面，介于所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面與工作井內(nèi)壁之間，所述隔氣隔水層搭接寬度不小于所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的高度。
[0009]本實(shí)用新型還提供一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)設(shè)備，包括:[0010]多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體、多個(gè)豎向連接構(gòu)件和隔氣隔水層；其中，
[0011]所述每個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；
[0012]多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體按層疊裝設(shè)置，各層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體之間通過若干豎向連接構(gòu)件連接形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體；
[0013]所述隔氣隔水層自上而下螺旋纏繞布置在所述多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體外表面，介于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體與工作井內(nèi)壁之間，每層所述隔氣隔水層的搭接寬度不小于每層所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的高度。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果為:該裝置方便拆裝，可以重復(fù)利用，并通過隔氣隔水層，可以隔氣隔水。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便易用、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、可有效的控制基坑壁的側(cè)向變形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)裝置的支護(hù)結(jié)構(gòu)單元示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)裝置的墊塊示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)裝置的環(huán)向連接構(gòu)件示意圖；
[0020]圖5為圖4中的A-A向剖視圖；
[0021 ] 圖6為圖4中的B點(diǎn)的放大示意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)裝置的真空降水裝置示意圖；
[0023]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)裝置的真空降水裝置的塑料井點(diǎn)管示意圖
[0024]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0026]實(shí)施例一
[0027]本實(shí)施例提供一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置，如圖1所示，該裝置包括:拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體和隔氣隔水層；
[0028]其中，拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元1、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件3和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件2連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；
[0029]隔氣隔水層4通過螺旋纏繞的方式設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面，介于所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面與工作井內(nèi)壁之間，隔氣隔水層4的搭接寬度不小于拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的高度。[0030]上述支護(hù)裝置的拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體中，支護(hù)結(jié)構(gòu)單元為六個(gè)，如圖2所示，每個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元由弧形鋼片13、多個(gè)墊塊11和弧形鋼管12焊接而成；所述弧形鋼管12通過所述多個(gè)墊塊11墊裝焊接在所述弧形鋼片13內(nèi)側(cè)的中間部位。
[0031]上述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元中，弧形鋼片采用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼片，其弧長為3900mm，厚度為4臟，高為200mm，其曲率半徑為3748mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為59.62°，鋼片彎曲度為12.72% ；
[0032]弧形鋼管采用Q235鋼管，弧長為3600mm，其外徑為60mm，壁厚為9mm，其曲率半徑為3676mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為56.11°，鋼管彎曲度為12.00%，鋼管兩端設(shè)有螺栓孔14，尺寸為 22 X 18mm ；
[0033]如圖3所示，鋼墊塊采用60mmX60mmX40mm立方體。如圖4?6所示，上述支護(hù)裝置的拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體中，環(huán)向連接構(gòu)件為四個(gè)，每個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件由套筒22和通過螺紋連接在所述套筒兩端的兩個(gè)螺桿21、23構(gòu)成，所述各螺桿21、23的自由端設(shè)有連接所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的螺栓孔24。
[0034]上述支護(hù)裝置的拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體中，預(yù)緊構(gòu)件為兩個(gè)，每個(gè)預(yù)緊構(gòu)件由套筒和通過螺紋連接在所述套筒兩端的兩個(gè)螺桿構(gòu)成，所述各螺桿的自由端設(shè)有連接所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的螺栓孔。預(yù)緊構(gòu)件的結(jié)構(gòu)與環(huán)向連接構(gòu)件相同，但使用方法有所不同。可參照?qǐng)D4。
[0035]如圖7所示，上述支護(hù)裝置還包括:真空降水裝置包括:抽水機(jī)組(圖中未示出)、塑料井點(diǎn)管51、連接管53、55和集水總管52、54 ;其中，所述塑料井點(diǎn)管51豎向設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外，所述集水總管52、54呈環(huán)形，水平環(huán)繞設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)和/或外，所述集水總管52、54通過所述連接管53、55與所述塑料井點(diǎn)管51連接；所述抽水機(jī)組與所述集水總管52、54連接；
[0036]如圖8所示，所述塑料井點(diǎn)管51由兩部分管段511、512經(jīng)三通部件513連接而成，各管段從上至下均由普通管段5111、設(shè)有多個(gè)通孔并在所述通孔外表面包覆過濾層的過濾段5112以及不與外部連通的沉淀段5113構(gòu)成(相應(yīng)的，下部的管段512由普通管段5121、設(shè)有多個(gè)通孔并在所述通孔外表面包覆過濾層的過濾段5122以及不與外部連通的沉淀段5123構(gòu)成)。
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)上述支護(hù)裝置做進(jìn)一步說明:
[0038]本實(shí)用新型的盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置，可以解決對(duì)盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)以及施工中地下水控制的問題。
[0039]該支護(hù)裝置由鋼結(jié)構(gòu)的拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體和隔氣隔水層構(gòu)成，拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，可拆卸重復(fù)使用。
[0040]拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體有6塊支護(hù)結(jié)構(gòu)單元連接形成封閉的類圓形，先通過4個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件將5塊支護(hù)結(jié)構(gòu)單元連接，然后在最后連接的3個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元之間安放了 2個(gè)預(yù)緊構(gòu)件，待6片安裝完成后調(diào)整預(yù)緊構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)和基坑內(nèi)壁密貼，并同時(shí)施加一個(gè)可抵消自身重力的環(huán)向應(yīng)力。具體如下:
[0041](I)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元:
[0042]該支護(hù)裝置適用于直徑為7.5m深8?9m的圓形基坑，環(huán)向采用6塊標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元拼裝而成。鋼結(jié)構(gòu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)單元由弧形鋼片、墊塊和弧形鋼管焊接而成(見圖2)，其中，弧形鋼片采用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼，其弧長為3900mm，厚度為4臟，高為200mm，其曲率半徑為3748mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為59.62°，鋼片彎曲度為12.72% ;弧形鋼管采用Q235鋼管，弧長為3600mm，其外徑為60mm，壁厚為9mm，其曲率半徑為3676mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為56.11°，鋼管彎曲度為12.00%，鋼管兩端設(shè)有螺栓孔，尺寸為22X18mm;墊塊結(jié)構(gòu)如圖3所示，是一種立方體的鋼墊塊，方便弧形鋼管端部與環(huán)向連接構(gòu)件連接，相鄰兩個(gè)鋼墊塊所對(duì)應(yīng)的圓心角為9.94°，端部鋼墊塊距離鋼板邊緣的距離為325mm。每個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的重量為72kg。
[0043](2)環(huán)向連接構(gòu)件:
[0044]為了使兩個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元間盡可能緊密連接，該支護(hù)裝置中采取環(huán)向連接構(gòu)件連接，環(huán)向連接構(gòu)件主要由套筒和連接在套筒兩端的兩個(gè)螺桿構(gòu)成(如圖4所示)，各螺桿的自由端設(shè)有螺栓孔。這樣通過環(huán)向連接構(gòu)件實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元間通過螺紋連接加螺栓固定的方式連接，螺紋連接可以方便弧形鋼片之間的連接，螺栓固定可以約束支護(hù)結(jié)構(gòu)單元連接點(diǎn)的位移、平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)及扭轉(zhuǎn)。環(huán)向支撐的弧形鋼管與環(huán)向連接構(gòu)件的螺桿之間通過螺栓連接，在螺桿上對(duì)應(yīng)的開出Φ18_的圓孔，然后通過螺栓連接螺桿與支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的弧形鋼管端部。
[0045]經(jīng)過強(qiáng)度驗(yàn)算，確定連接支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的弧形鋼管的螺栓可采用規(guī)格為d=M16、公稱長度為100mm、產(chǎn)品性能等級(jí)為10.9、表面氧化、產(chǎn)品等級(jí)為A級(jí)的六角頭螺栓，記:GB/T5782-2000-M15*100-10.9A-0。
[0046]螺紋的尺寸按照GB/T5796.1-1986進(jìn)行設(shè)計(jì)。螺紋類型選擇為公稱直徑為52mm的梯形螺紋，螺距為8mm，螺紋牙高為4.5mm,螺紋牙頂和牙底寬為2.79mm,螺紋牙型角為30°，螺紋標(biāo)記為Tr52 X 8(梯形螺紋、直徑52、螺距8)。外螺紋大徑52mm，外螺紋小徑43mm，內(nèi)螺紋大徑53_，內(nèi)螺紋小徑44_，。經(jīng)過驗(yàn)算，螺桿在構(gòu)件正常工作的時(shí)候能夠滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，螺紋牙強(qiáng)度也滿足要求，螺紋在靜荷載作用下能夠保持自鎖。
[0047](3)預(yù)緊構(gòu)件:
[0048]由于安裝好6塊支護(hù)結(jié)構(gòu)單元后還剩有149_的間隙，為了讓拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體能夠成為一個(gè)完整的、且能夠獨(dú)立承受外荷載的圓形結(jié)構(gòu)，需要在鋼結(jié)構(gòu)間隙處安裝一個(gè)能預(yù)緊的裝置，使結(jié)構(gòu)和基坑內(nèi)壁密貼，將該結(jié)構(gòu)稱為預(yù)緊構(gòu)件。預(yù)緊構(gòu)件的尺寸與螺紋的選擇與環(huán)向連接構(gòu)件一致，只是使用方法有所不同，環(huán)向連接構(gòu)件是使構(gòu)件旋緊，而預(yù)緊構(gòu)件是通過使構(gòu)件旋松而起到預(yù)緊的作用。
[0049](4)隔氣隔水層:
[0050]在拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的外側(cè)設(shè)置一層隔氣隔水層，其可以起到隔氣隔水的效果。
[0051](41)作用:
[0052]隔水隔氣層采用粗面土工膜，該材料具有隔水隔氣效果，隔水性可以防止基坑周圍的水流向基坑內(nèi)，以保證施工方便及施工安全，隔氣性可以將盾構(gòu)檢修井與土層隔離，避免真空度的損失，以增加真空降水效果。
[0053](42)特點(diǎn):
[0054]該粗面土工膜具有較高的摩擦系數(shù)、較低的滲透系數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度高、施工方便、環(huán)保無毒等特性。毛糙的表面可以增加摩擦系數(shù)，使結(jié)構(gòu)支護(hù)層與土層之間的摩擦力增大，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；具有良好機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的彈性和變形能力。
[0055](43)施工方法:
[0056](43a)在拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體組裝完畢但未施加預(yù)緊力前，將作為隔氣隔水層的粗面土工膜鋪在支護(hù)結(jié)構(gòu)層與工作井內(nèi)壁之間，自井口向下沿工作井內(nèi)壁螺旋盤繞，繞結(jié)構(gòu)外側(cè)一周；
[0057](43b)纏繞完畢后施加預(yù)緊力，即得到隔氣隔水層。
[0058](5)真空降水裝置:
[0059]真空降水主要適合于粉土或者粘土地層，含水量不大，如果采用常規(guī)降水，達(dá)不到降水效果。
[0060]真空降水裝置的設(shè)計(jì)是采用抽吸真空的原理，一方面改變土體中的基質(zhì)勢(shì)，使靠近井壁的基質(zhì)勢(shì)降低，與一定范圍內(nèi)的土體形成差值，使水發(fā)生運(yùn)移，流入井內(nèi)；另一方面，對(duì)于因土體的毛細(xì)作用被束縛在孔隙中的水分，由于真空度改變了基質(zhì)吸力的大小，破壞了土體中的受力平衡狀態(tài)，因此造成這部分弱結(jié)合水流出，達(dá)到了排水的目的。
[0061]真空降水裝置由抽水機(jī)組、塑料井點(diǎn)管，連接管，集水總管等部分連接而成(參見圖 7、8)。
[0062](51)抽水機(jī)組:
[0063]抽水機(jī)組由真空泵、水氣分離器、離心泵組成。
[0064](52)塑料井點(diǎn)管、連接管和集水總管:
[0065]塑料井點(diǎn)管51由上部管段511和下部管段512兩部分組成，上下兩部分用塑料三通513連接。每部分自上而下分別為普通管5111、濾水管5112和沉淀管5113組成。上部長度6.0米，普通管長3.7米，濾管長2米，沉淀管長0.3米，用于降深5.5米以內(nèi)的地下水；下部長度為4米，普通管長1.7米，濾管長2米，沉淀管長0.3米，用于降深度大于5.5米的地下水。井點(diǎn)管直徑32mm，壁厚2.5mm，濾水管上濾孔呈梅花形分布，直徑為8mm，濾管外纏土工布濾網(wǎng)，用鐵絲捆扎牢固，上、下兩部分的沉淀管底部都封死。塑料井點(diǎn)管51設(shè)置在拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體10外，塑料井點(diǎn)管51布設(shè)在工作井外0.2米的位置，成環(huán)形布設(shè)。塑料丼點(diǎn)管51構(gòu)造示意圖如圖8。
[0066]集水總管分為上集水總管52和下集水總管54,集水總管外徑63mm,壁厚5mm,在管壁一側(cè)每隔I?2m設(shè)一個(gè)與井點(diǎn)管相連的接頭，兩根管之間用塑料三通接頭連接。集水總管具有一定的弧度，以方便其與塑料井點(diǎn)管51連接。
[0067]塑料井點(diǎn)管51與集水總管52、54通過連接管53、55連接，連接管53、55采用加筋膠皮管。連接管分為上連接管和下連接管。塑料井點(diǎn)管51、連接管53、55和集水總管52、54之間的連接見圖7。
[0068]塑料井點(diǎn)管51的布設(shè)數(shù)量依據(jù)不同土體條件及含水情況經(jīng)計(jì)算求得。
[0069](53)水氣分離器:
[0070]水氣分離器的作用是將從井下抽出的水分和空氣分離，通常水氣分離器與集水總管連接，真空泵與離心泵再分別與水氣分離器連接，此處水氣分離器采用重力沉降式原理，設(shè)置一臺(tái)即可。
[0071](54)連接處的密封:
[0072]上部管段511和下部管段512之間采用螺紋三通連接，纏繞生膠帶，外涂密封膠。連接管與塑料井點(diǎn)管和集水總管之間的連接密封采用鐵絲將接頭箍緊提高其密封性，真空泵與集水總管之間用橡皮套管連接，并且用鐵絲綁緊，保證密封性。在連接下集水總管和井點(diǎn)管過程中需要穿透隔水隔氣層，故在此處為保證隔水隔氣層的完整性，需回填壓密的粘土，并用密封膠把塑料布粘在開口處。
[0073]( 55 )成孔及設(shè)備連接:
[0074]采用水沖法成孔，井孔中心距工作井邊界0.2米，沖孔的深度大于預(yù)定深度的
0.5m，用來抵消塌落的石塊對(duì)塑料管的影響。先連接塑料井點(diǎn)管，然后將三通封上，成孔后將塑料丼點(diǎn)管放入鉆孔中，確保丼點(diǎn)管在孔的中間位置，具有三通口的一側(cè)朝向工作井中心，丼點(diǎn)管要高出地面0.2米。回填濾料，距離地面Im的距離要使用粘土進(jìn)行密封，保證一定的真空度。塑料丼點(diǎn)管安放完畢后，在地面連接丼點(diǎn)管、上集水總管和抽水機(jī)組，進(jìn)行降水。當(dāng)開挖深度小于5.5米，僅使用上述設(shè)備降水；若開挖深度大于5.5米，在開挖至地下
5.8米處時(shí)，連接丼點(diǎn)管、下集水總管、抽水機(jī)組，將抽水機(jī)組設(shè)置在基坑內(nèi)側(cè)進(jìn)行降水，邊開挖并下沉抽水機(jī)組，直至開挖到指定深度。
[0075](56)整體抽水過程表述如下:
[0076]利用真空泵抽吸真空，真空度在土體中形成一定的水頭差，在水頭差作用下，土體中的水分通過濾水孔進(jìn)入塑料井點(diǎn)管，在塑料井點(diǎn)管中，由于真空度的作用，液面上部的氣壓低于地表的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，形成一定的壓差，根據(jù)伯努利流體定律，水分沿著塑料井點(diǎn)管流入集水總管，通過循環(huán)流動(dòng)之后，在水氣分離機(jī)中將水分離排出，通過離心泵連續(xù)長時(shí)間地排水就可以保證基坑含水量降到要求的安全值以下。
[0077]實(shí)施例二
[0078]如圖9所示，本實(shí)施例提供一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)設(shè)備，包括:
[0079]多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體81、多個(gè)豎向連接構(gòu)件82和隔氣隔水層83 ;其中，
[0080]所述每個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元81、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件85和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件84連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；
[0081]多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體按層疊裝設(shè)置，各層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體之間通過若干豎向連接構(gòu)件82連接形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體；
[0082]所述隔水隔氣層83自上而下螺旋纏繞布置在所述多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體外表面，介于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體與工作井內(nèi)壁之間，每層所述隔氣隔水層的搭接寬度不小于每層所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的高度。隔氣隔水層設(shè)置在所述多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體與工作井內(nèi)壁之間，自井口向下沿工作井內(nèi)壁螺旋盤繞，土工膜上下兩層之間搭接寬度不小于單層支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼片高度，隔氣隔水層整體高度應(yīng)大于支護(hù)結(jié)構(gòu)的高度。
[0083]該支護(hù)設(shè)備中的各拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中的拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體相同，均是由六個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、四個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和兩個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接而成，可參照實(shí)施例一,在此不再重復(fù)。
[0084]該支護(hù)設(shè)備中的隔氣隔水層與實(shí)施例一中的隔氣隔水層結(jié)構(gòu)、功能、材料均一致，不再重復(fù)說明。不同的是施工中設(shè)置隔氣隔水層時(shí)，按以下步驟:
[0085](a)開挖工作井，拼裝第一層支護(hù)結(jié)構(gòu)體。在第一層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體組裝完畢但未施加預(yù)緊力前，將隔氣隔水層設(shè)置在拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體與工作井內(nèi)壁之間，自井口向下沿工作井內(nèi)壁螺旋盤繞，土工膜上下兩層之間搭接寬度不小于單層支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼片高度，隔氣隔水層整體高度應(yīng)大于支護(hù)結(jié)構(gòu)的高度。繞所述拼裝支護(hù)結(jié)構(gòu)體外側(cè)一周；
[0086](b)當(dāng)一周纏繞完畢后施加預(yù)緊力，繼續(xù)拼裝下面的支護(hù)結(jié)構(gòu)體；
[0087](c)邊開挖邊拼裝支護(hù)結(jié)構(gòu)體邊按上述纏繞方法進(jìn)行纏繞。
[0088](d)重復(fù)(C)步驟，直至設(shè)置完隔氣隔水層。
[0089]上述支護(hù)設(shè)備中，豎向連接構(gòu)件的結(jié)構(gòu)為:豎向連接鋼管和扣件；通過采用豎向連接鋼管將每層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體連接起來。每相鄰三層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體由豎向連接鋼管通過腳手架扣件相連接；根據(jù)實(shí)際安裝情況，每層結(jié)構(gòu)均勻安裝12根豎向連接鋼管，各層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體之間要互相錯(cuò)開安裝。豎向連接鋼管長600mm,外徑60mm,內(nèi)徑42mm。連接后使整體的支護(hù)設(shè)備具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0090]其中，連接豎向連接鋼管的腳手架對(duì)接扣件選用能用于外徑為60mm鋼管的對(duì)接扣件，扣件力學(xué)性能應(yīng)滿足《鋼管腳手架扣件》(GB15831-2006)的相關(guān)要求(中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2006)。
[0091]每層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的支護(hù)結(jié)構(gòu)單元中在弧形鋼片與弧形鋼管之間設(shè)置多個(gè)墊塊，可以便于安裝豎向連接構(gòu)件，使腳手架扣件能很好的抓住環(huán)向支撐的弧形鋼管，通過設(shè)置的墊塊，增加了豎向連接構(gòu)件的安裝靈活性，還增強(qiáng)了整體結(jié)構(gòu)的剛度。
[0092]該支護(hù)設(shè)備整體結(jié)構(gòu)及安裝方法如下:
[0093]首先通過環(huán)向連接構(gòu)件將同一層的支護(hù)結(jié)構(gòu)單元連接成一個(gè)能獨(dú)立承受外荷載的單層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體，然后通過豎向連接構(gòu)件將各單層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體連接成整體結(jié)構(gòu)，使其具有較大的剛度、較好的穩(wěn)定性，能夠很好的抵抗外荷載。
[0094]在安裝每層獨(dú)立拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體時(shí)，先將5塊支護(hù)結(jié)構(gòu)單元通過四個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件連接起來，將剩余的兩個(gè)預(yù)緊構(gòu)件旋到最緊狀態(tài)，分別插入已經(jīng)連接好的支護(hù)結(jié)構(gòu)單元上，然后放上第六塊支護(hù)結(jié)構(gòu)單元，然后由兩個(gè)人，同時(shí)旋預(yù)緊構(gòu)件，使其變長，最后使結(jié)構(gòu)連接成為一個(gè)整體。各層之間預(yù)緊構(gòu)件的安裝位置要相互錯(cuò)開。各層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體間通過豎向連接構(gòu)件連接成一整體，每相鄰三層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體由豎向連接鋼管通過腳手架扣件相連接；根據(jù)實(shí)際安裝情況，每層結(jié)構(gòu)均勻安裝12根豎向連接鋼管，各結(jié)構(gòu)層之間要互相錯(cuò)開安裝。
[0095]該支護(hù)設(shè)備還設(shè)置真空降水裝置，該真空降水裝置的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例一中圖7、8所示意的真空降水裝置結(jié)構(gòu)及設(shè)置方式相同，可參照實(shí)施例一的描述，在此不再重復(fù)。
[0096]本實(shí)用新型的支護(hù)設(shè)備，可以對(duì)每層獨(dú)立拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體施加預(yù)應(yīng)力，使其在環(huán)向上發(fā)生微小的向外膨脹，從而使支護(hù)設(shè)備與基坑壁密貼，增大了隔氣隔水層與基坑壁之間的摩擦力，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，可有效的控制基坑壁的側(cè)向變形；隔氣隔水層采用粗面土工膜，是一種隔氣隔水材料，具有一定彈性和抗拉強(qiáng)度，在鋼架支護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè)螺旋纏繞就可以將地層中的水阻隔在支護(hù)結(jié)構(gòu)之外，又可以增大真空降水裝置的降水效果。該支護(hù)設(shè)備具有安全高效，安裝快捷，施工方便，經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)?？纱蠓鹊臏p少工期，通過支護(hù)結(jié)構(gòu)的預(yù)緊可以有效減小坑壁的位移；采用隔氣隔水層，不但可以增大真空降水裝置的降水效果，并且可以保證無水作業(yè)使施工更加安全；采用的真空降水裝置，可達(dá)到較好降水效果等優(yōu)點(diǎn)。
[0097]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)裝置，其特征在于，包括: 拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體和隔氣隔水層；其中， 所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)； 所述隔氣隔水層自上而下螺旋纏繞布置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面，介于所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外表面與工作井內(nèi)壁之間，所述隔氣隔水層搭接寬度不小于所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元為六個(gè)，每個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元由弧形鋼片、多個(gè)墊塊和弧形鋼管焊接而成；所述弧形鋼管通過所述多個(gè)墊塊墊裝焊接在所述弧形鋼片內(nèi)側(cè)的中間部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述弧形鋼片采用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼片，其弧長為3900mm，厚度為4mm，高為200mm，其曲率半徑為3748mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為59.62°，鋼片彎曲度為12.72% ； 所述弧形鋼管采用Q235鋼管，弧長為3600mm，其外徑為60mm，壁厚為9mm，其曲率半徑為3676mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為56.11°，鋼管彎曲度為12.00%，鋼管兩端設(shè)有螺栓孔，尺寸為 22 X18mm ; 所述塾塊米用60mmX60mmX40mm的立方體鋼塾塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)向連接構(gòu)件為四個(gè)，每個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件由套筒和通 過螺紋連接在所述套筒兩端的兩個(gè)螺桿構(gòu)成，所述各螺桿的自由端設(shè)有連接所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的螺栓孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)緊構(gòu)件為兩個(gè)，每個(gè)預(yù)緊構(gòu)件由套筒和通過螺紋連接在所述套筒兩端的兩個(gè)螺桿構(gòu)成，所述各螺桿的自由端設(shè)有連接所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的螺栓孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括:真空降水裝置，該真空降水裝置包括:抽水機(jī)組、塑料井點(diǎn)管、連接管和集水總管；其中， 所述塑料井點(diǎn)管豎向設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外，所述集水總管呈環(huán)形，水平環(huán)繞設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)和/或外，所述集水總管通過所述連接管與所述塑料井點(diǎn)管連接；所述抽水機(jī)組與所述集水總管連接； 所述塑料井點(diǎn)管由兩部分管段經(jīng)三通部件連接而成，各管段從上至下均由普通管段、設(shè)有多個(gè)通孔并在所述通孔外表面包覆過濾層的過濾段以及不與外部連通的沉淀段構(gòu)成。
7.一種盾構(gòu)刀盤檢修工作井支護(hù)設(shè)備，其特征在于，包括: 多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體、多個(gè)豎向連接構(gòu)件和隔氣隔水層；其中， 所述每個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體是由多個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、多個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和多個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接成的環(huán)形結(jié)構(gòu)； 多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體按層疊裝設(shè)置，各層拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體之間通過若干豎向連接構(gòu)件連接形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體； 所述隔氣隔水層自上而下螺旋纏繞布置在所述多個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體形成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu)體外表面，介于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)體與工作井內(nèi)壁之間，每層所述隔氣隔水層的搭接寬度不小于每層所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述每個(gè)拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體由六個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元、四個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件和兩個(gè)預(yù)緊構(gòu)件連接而成；其中， 每個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)單元由弧形鋼片、多個(gè)墊塊和弧形鋼管焊接而成；所述弧形鋼管通過所述多個(gè)墊塊墊裝焊接在所述弧形鋼片內(nèi)側(cè)的中間部位；所述弧形鋼片采用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼片，其弧長為3900mm，厚度為4mm，高為200mm，其曲率半徑為3748mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為59.62。，鋼片彎曲度為12.72%;所述弧形鋼管采用Q235鋼管，弧長為3600m，其外徑為60mm，壁厚為9mm，其曲率半徑為3676mm，所對(duì)應(yīng)的圓心角為56.11°，鋼管彎曲度為12.00%，鋼管兩端設(shè)有螺栓孔，尺寸為22 X 18mm ;所述墊塊采用60mmX 60mmX 40mm的立方體鋼墊塊； 每個(gè)環(huán)向連接構(gòu)件由套筒和通過螺紋連接在所述套筒兩端的兩個(gè)螺桿構(gòu)成，所述各螺桿的自由端設(shè)有連接所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的螺栓孔； 每個(gè)預(yù)緊構(gòu)件由套筒和通過螺紋連接在所述套筒兩端的兩個(gè)螺桿構(gòu)成，所述各螺桿的自由端設(shè)有連接所述支護(hù)結(jié)構(gòu)單元的螺栓孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，所述隔氣隔水層采用具有隔水隔氣功能的粗面土工膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，還包括:真空降水裝置，該真空降水裝置包括:抽水機(jī)組、塑料井點(diǎn)管、連接管和集水總管；其中， 所述塑料井點(diǎn)管豎向設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體外，所述集水總管呈環(huán)形，水平環(huán)繞設(shè)置在所述拼裝式支護(hù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)和 /或外，所述集水總管通過所述連接管與所述塑料井點(diǎn)管連接；所述抽水機(jī)組與所述集水總管連接； 所述塑料井點(diǎn)管由兩部分管段經(jīng)三通部件連接而成，各管段從上至下均由普通管段、設(shè)有多個(gè)通孔并在所述通孔外表面包覆過濾層的過濾段以及不與外部連通的沉淀段構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】E21F16/00GK203655298SQ201320744520
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】楊宇友, 汪國鋒, 賈大鵬, 趙國慶, 閻錫東 申請(qǐng)人:中國地質(zhì)大學(xué)（北京）