高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置及方法，裝置包括孔口管，法蘭管，可滑動(dòng)頂板，環(huán)板和兩層密封橡膠環(huán)；孔口管安裝在始發(fā)洞口的進(jìn)洞口墻上，法蘭管一端與密封橡膠環(huán)B通過(guò)螺栓固定在孔口管上，法蘭管另一端用螺栓固定有密封橡膠環(huán)A和環(huán)板，環(huán)板上安裝有多片可滑動(dòng)頂板。使用方法是安裝好孔口管、法蘭管、兩層密封橡膠環(huán)、環(huán)板和多片可滑動(dòng)頂板，調(diào)節(jié)好可滑動(dòng)頂板的位置后，頂管機(jī)進(jìn)始發(fā)洞，頂進(jìn)時(shí)兩層密封橡膠環(huán)向頂進(jìn)方向翻轉(zhuǎn)，起到止水密封的作用，使用中需及時(shí)更換磨損的密封橡膠環(huán)。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于安裝，使用方法簡(jiǎn)便，機(jī)動(dòng)性好。本發(fā)明適用于高水壓復(fù)雜地層條件下頂管機(jī)進(jìn)始發(fā)洞口，止水效果好且節(jié)約施工成本。
【專利說(shuō)明】高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于頂管安全始發(fā)的施工技術(shù)，具體地說(shuō)是一種高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置及方法，屬于非開(kāi)挖工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]頂管施工作為一種重要的非開(kāi)挖技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)非常普遍，由于其對(duì)周邊環(huán)境干擾小、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)數(shù)十年必將有很好的發(fā)展前景。但是頂管的始發(fā)是頂管施工的重要風(fēng)險(xiǎn)階段，在一些不良地層中，常常會(huì)出現(xiàn)涌水、涌砂或地面沉陷等事故。
[0003]現(xiàn)有的很多頂管機(jī)始發(fā)洞口密封裝置止水效果不好，無(wú)法對(duì)付高水壓復(fù)雜地層，部分密封裝置使用了頂板防止橡膠外翻，取得了良好的效果，但頂板多為固定式的，無(wú)法控制頂板與管道之間的距離，容易造成頂板失效的現(xiàn)象，并且過(guò)大的間距可能造成頂管上浮嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的很多洞口止水密封裝置密封效果不好的缺點(diǎn)，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，止水效果好，適用性廣，能適用于各種地層，尤其是高水壓復(fù)雜地層且施工成本較低的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置及方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)措施是:提供一種高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置，包括孔口管，法蘭管，可滑動(dòng)頂板，環(huán)板和兩層密封橡膠環(huán)，孔口管埋置在始發(fā)洞口的進(jìn)洞口墻上；其特征在于:所述的孔口管與進(jìn)洞口墻墻體之間通過(guò)錨桿定位，孔口管與進(jìn)洞口墻之間空隙采用注漿填充；所述的法蘭管一端與密封橡膠環(huán)B通過(guò)螺栓固定在孔口管與進(jìn)洞口墻上，法蘭管的另一端通過(guò)螺栓依次固定有密封橡膠環(huán)A和環(huán)板，所述的環(huán)板通過(guò)螺栓安裝有多片可滑動(dòng)頂板，所述的密封橡膠環(huán)A和密封橡膠環(huán)B組成兩層止水密封圈。
[0006]所述的環(huán)板上通過(guò)螺栓安裝有8?19片可滑動(dòng)頂板。
[0007]所述的可滑動(dòng)頂板上的螺栓孔為長(zhǎng)條螺栓槽孔，通過(guò)螺栓在長(zhǎng)條螺栓槽孔內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)滑板與頂管機(jī)之間距離的調(diào)節(jié)。
[0008]本發(fā)明還提供一種使用上述的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置的方法，先將孔口管埋置在始發(fā)井進(jìn)洞口墻中，再按如下步驟操作:
[0009]步驟⑴、埋置孔口管時(shí)先需對(duì)孔口管的位置進(jìn)行測(cè)量以保證孔口管安裝的精度，孔口管與進(jìn)洞口墻體之間先用錨桿定位，且孔口管與墻體之間空隙采用注漿填充；
[0010]步驟⑵、分別通過(guò)螺栓將法蘭管、密封橡膠環(huán)B、孔口管固定在進(jìn)洞口墻上，法蘭管另一端與環(huán)板、密封橡膠環(huán)A通過(guò)螺栓進(jìn)行連接；
[0011]步驟⑶、將多片可滑動(dòng)頂板通過(guò)螺栓安裝在環(huán)板上，調(diào)節(jié)好每片可滑動(dòng)頂板的位置，使每片可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓直徑大于頂管機(jī)外徑5?10cm，以減小頂管機(jī)在洞口的偏移，同時(shí)防止密封橡膠環(huán)A和密封橡膠環(huán)B外翻；
[0012]步驟⑷、在頂管機(jī)運(yùn)行到達(dá)密封橡膠環(huán)A前，在頂管機(jī)外壁上抹上潤(rùn)滑油，以減小兩層止水密封橡膠環(huán)與頂管機(jī)的摩擦；
[0013]步驟(5)、頂管機(jī)頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)先后頂進(jìn)通過(guò)兩層密封橡膠環(huán)，兩層密封橡膠環(huán)向頂進(jìn)方向翻轉(zhuǎn)，起到止水密封的作用，此時(shí)若可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓與頂管機(jī)間隙太大，則頂管機(jī)暫停頂進(jìn)，再次調(diào)節(jié)可滑動(dòng)頂板使其內(nèi)弧形成的圓直徑靠近頂管機(jī)身，防止密封橡膠環(huán)因地層壓力過(guò)大而外翻；
[0014]步驟(6)、頂管機(jī)向前頂進(jìn)，當(dāng)頂管機(jī)頂進(jìn)距離長(zhǎng)造成密封橡膠環(huán)A、B不可避免的磨損時(shí)，及時(shí)逐一更換被磨損的止水密封橡膠環(huán)。
[0015]本發(fā)明設(shè)置了兩層止水密封橡膠環(huán)，增強(qiáng)了密封效果，尤其在更換其中一層止水密封橡膠環(huán)時(shí)，還能有一層止水密封橡膠環(huán)可以起止水密封的作用；本發(fā)明采用多塊可滑動(dòng)頂板的設(shè)計(jì)，可根據(jù)頂管機(jī)和環(huán)板之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)可滑動(dòng)頂板的位置，使可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓直徑盡量接近頂管機(jī)外徑，以減小頂管機(jī)在洞口的偏移，減小密封橡膠環(huán)因壓力過(guò)大產(chǎn)生外翻的可能性。本發(fā)明采用多塊可滑動(dòng)頂板的設(shè)計(jì)可以大大提高裝置的止水密封性能，使本裝置夠承受地層的高水壓。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，止水效果好且能耐高水壓。
[0016]本發(fā)明的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置及方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:
[0017]1、本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。僅由簡(jiǎn)單的幾個(gè)構(gòu)件組成，易于安裝，機(jī)動(dòng)性好。本發(fā)明采用兩層橡膠環(huán)密封，并設(shè)計(jì)了多片可滑動(dòng)頂板，解決了傳統(tǒng)止水密封裝置的不足，為頂管施工洞口始發(fā)密封提供了保障，不僅提高了工程的安全性，也降低了工程造價(jià)，為頂管工程帶來(lái)了很大的效益。
[0018]2、采用本發(fā)明的裝置及方法節(jié)約施工成本。采用本裝置進(jìn)行洞口止水密封，可以減少對(duì)始發(fā)端土體的加固和降水施工，大大節(jié)約了施工成本。
[0019]3、本發(fā)明的裝置及方法適用性廣。本發(fā)明的裝置止水效果好，適用于各種地層，尤其是高水壓復(fù)雜地層。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明中的可滑動(dòng)頂板的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明頂管機(jī)進(jìn)始發(fā)洞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]上述圖中:1-環(huán)板，2-密封橡膠環(huán)A，3-可滑動(dòng)頂板，4-螺栓，5_長(zhǎng)條螺栓槽孔，6-法蘭管，7-密封橡膠環(huán)B，8-孔口管，9-進(jìn)洞口墻，10-頂管機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0025]實(shí)施例1:本發(fā)明提供的一種高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，包括孔口管8，法蘭管6，可滑動(dòng)頂板3，兩層密封橡膠環(huán)和環(huán)板I ;所述的孔口管8安裝在始發(fā)洞口的進(jìn)洞口墻9上，孔口管8與進(jìn)洞口墻9墻體之間通過(guò)錨桿定位，孔口管8與進(jìn)洞口墻9墻體之間空隙采用注漿填充；所述的法蘭管6 —端與密封橡膠環(huán)B7通過(guò)螺栓4固定在孔口管8與進(jìn)洞口墻9上，法蘭管6的另一端通過(guò)螺栓4依次固定有密封橡膠環(huán)A2和環(huán)板1，參見(jiàn)圖2，所述的環(huán)板I上通過(guò)螺栓4安裝有9片可滑動(dòng)頂板3，可滑動(dòng)頂板上的螺栓孔為長(zhǎng)條螺栓槽孔5，通過(guò)螺栓4在長(zhǎng)條螺栓槽孔5內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)可滑動(dòng)頂板與頂管機(jī)10之間距離的調(diào)節(jié)。這樣可以根據(jù)頂管機(jī)10和環(huán)板I之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)可滑動(dòng)頂板3的位置，起到盡量減小兩層密封橡膠環(huán)因壓力過(guò)大產(chǎn)生外翻的作用。所述的兩層密封橡膠環(huán)為密封橡膠環(huán)A2和密封橡膠環(huán)B7組成兩層止水密封環(huán)。
[0026]本發(fā)明還提供一種使用上述的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置的方法，先將孔口管8埋置在始發(fā)井進(jìn)洞口墻9墻體中；再按如下步驟操作:
[0027]步驟⑴、孔口管8安裝的過(guò)程中，需對(duì)孔口管的位置進(jìn)行測(cè)量以保證孔口管8安裝的精度，孔口管8與進(jìn)洞口墻9之間先用錨桿定位，且孔口管8與進(jìn)洞口墻9墻體之間空隙采用注漿填充。
[0028]步驟⑵、參見(jiàn)圖1，分別通過(guò)螺栓4將法蘭管6、密封橡膠環(huán)B7、孔口管8固定在進(jìn)洞口墻9上，法蘭管6另一端與環(huán)板1、密封橡膠環(huán)A2通過(guò)螺栓4進(jìn)行連接。
[0029]步驟⑶、參見(jiàn)圖2，將9片可滑動(dòng)頂板3安裝在環(huán)板I上，調(diào)節(jié)好每一片可滑動(dòng)頂板3的位置，使每一片可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓直徑盡量接近頂管機(jī)10外徑，以減小頂管機(jī)10的偏移，同時(shí)起到防止兩層密封橡膠環(huán)外翻的作用。
[0030]步驟⑷、參見(jiàn)圖3，在頂管機(jī)10運(yùn)行靠近密封橡膠環(huán)A2時(shí)，在頂管機(jī)10外壁上抹上潤(rùn)滑油，以減小兩層止水密封橡膠環(huán)與頂管機(jī)10的摩擦。
[0031]步驟(5)、頂管機(jī)10頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)先后頂進(jìn)兩層密封橡膠環(huán)，兩層密封橡膠環(huán)向頂進(jìn)方向翻轉(zhuǎn)，起到止水密封的作用。此時(shí)若可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓與頂管機(jī)間隙太大，則頂管機(jī)可暫停頂進(jìn)，再次調(diào)節(jié)可滑動(dòng)頂板3，使其盡量靠近頂管機(jī)10的機(jī)身，防止密封橡膠環(huán)因地層壓力過(guò)大而外翻。
[0032]步驟(6)、當(dāng)頂管機(jī)10長(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí)，需要經(jīng)常檢查兩層密封橡膠環(huán)的磨損狀況，及時(shí)逐一將有較大磨損的那層止水密封橡膠環(huán)更換下來(lái)。
[0033]實(shí)施例2:本發(fā)明提供的一種高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，不同的只是安裝了 18片可滑動(dòng)頂板3，操作步驟⑶中安裝18片可滑動(dòng)頂板，其余操作步驟與實(shí)施例1相同。
[0034]本發(fā)明的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，機(jī)動(dòng)性好。使用本裝置可節(jié)約施工成本。本發(fā)明的裝置及方法適用性廣，可適用于各種地層，尤其是高水壓復(fù)雜地層條件下止水效果好。
【權(quán)利要求】
1.一種高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置，包括孔口管，法蘭管，可滑動(dòng)頂板，環(huán)板和兩層密封橡膠環(huán)，孔口管埋置在始發(fā)洞口的進(jìn)洞口墻上；其特征在于:所述的孔口管與進(jìn)洞口墻墻體之間通過(guò)錨桿定位，孔口管與進(jìn)洞口墻之間空隙采用注漿填充；所述的法蘭管一端與密封橡膠環(huán)B通過(guò)螺栓固定在孔口管與進(jìn)洞口墻上，法蘭管的另一端通過(guò)螺栓依次固定有密封橡膠環(huán)A和環(huán)板，所述的環(huán)板通過(guò)螺栓安裝有多片可滑動(dòng)頂板，所述的密封橡膠環(huán)A和密封橡膠環(huán)B組成兩層止水密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置，其特征在于:所述的環(huán)板上通過(guò)螺栓安裝有8?19片可滑動(dòng)頂板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置，其特征在于:所述的可滑動(dòng)頂板上的螺栓孔為長(zhǎng)條螺栓槽孔，通過(guò)螺栓在長(zhǎng)條螺栓槽孔內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)滑板與頂管機(jī)之間距離的調(diào)節(jié)。
4.一種使用權(quán)利要求1所述的高水壓條件下頂管機(jī)始發(fā)洞口止水密封裝置的方法，先將孔口管埋置在始發(fā)井進(jìn)洞口墻中，其特征在于，再按如下步驟操作: 步驟⑴、埋置孔口管時(shí)先需對(duì)孔口管的位置進(jìn)行測(cè)量以保證孔口管安裝的精度，孔口管與進(jìn)洞口墻體之間先用錨桿定位，且孔口管與墻體之間空隙采用注漿填充； 步驟⑵、分別通過(guò)螺栓將法蘭管、密封橡膠環(huán)B、孔口管固定在進(jìn)洞口墻上，法蘭管另一端與環(huán)板、密封橡膠環(huán)A通過(guò)螺栓進(jìn)行連接； 步驟⑶、將多片可滑動(dòng)頂板通過(guò)螺栓安裝在環(huán)板上，調(diào)節(jié)好每片可滑動(dòng)頂板的位置，使每片可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓直徑大于頂管機(jī)外徑5?10cm，以減小頂管機(jī)在洞口的偏移，同時(shí)防止密封橡膠環(huán)A和密封橡膠環(huán)B外翻； 步驟⑷、在頂管機(jī)運(yùn)行到達(dá)密封橡膠環(huán)A前，在頂管機(jī)外壁上抹上潤(rùn)滑油，以減小兩層止水密封橡膠環(huán)與頂管機(jī)的摩擦； 步驟(5)、頂管機(jī)頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)先后頂進(jìn)通過(guò)兩層密封橡膠環(huán)，兩層密封橡膠環(huán)向頂進(jìn)方向翻轉(zhuǎn)，起到止水密封的作用，此時(shí)若可滑動(dòng)頂板內(nèi)弧形成的圓與頂管機(jī)間隙太大，則頂管機(jī)暫停頂進(jìn)，再次調(diào)節(jié)可滑動(dòng)頂板使其內(nèi)弧形成的圓直徑靠近頂管機(jī)身，防止密封橡膠環(huán)因地層壓力過(guò)大而外翻； 步驟(6)、頂管機(jī)向前頂進(jìn)，當(dāng)頂管機(jī)頂進(jìn)距離長(zhǎng)造成密封橡膠環(huán)A、B不可避免的磨損時(shí)，及時(shí)逐一更換被磨損的止水密封橡膠環(huán)。
【文檔編號(hào)】E21D11/38GK104265333SQ201410524503
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】高海東, 張鵬, 馬勝利, 趙濤, 黎軒, 王翔宇, 劉應(yīng)亮, 謝紅明 申請(qǐng)人:中鐵十八局集團(tuán)有限公司, 中鐵十八局集團(tuán)第一工程有限公司, 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）