盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，包括預(yù)留有盾構(gòu)洞口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)層，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)層的內(nèi)側(cè)設(shè)有樁墻體，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)裝有圍繞洞口的密封裝置。在密封裝置與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層之間安裝鋼套環(huán)，該鋼套環(huán)的內(nèi)徑與洞口內(nèi)徑相同。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：加設(shè)鋼套環(huán)可以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)切削樁體時(shí)橡膠簾板和翻板離開(kāi)刀盤(pán)的周邊刀，搭接到盾構(gòu)前體上，并保證與周邊刀有足夠的安全距離，保證密封裝置的完好；由于增加了始發(fā)長(zhǎng)度，能夠使盾構(gòu)機(jī)盡快建立土壓，利于掘進(jìn)，不僅可以加快盾構(gòu)的施工速度，而且極大提高了盾構(gòu)始發(fā)的安全性；鋼套環(huán)可以在施工前根據(jù)設(shè)計(jì)要求提前制作，相比增加側(cè)墻厚度的方法節(jié)省了大量工作時(shí)間，同時(shí)鋼套環(huán)可以重復(fù)使用，大幅度降低工程成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)隧道施工中盾構(gòu)機(jī)始發(fā)處的洞口結(jié)構(gòu)，可推廣至頂管機(jī)的始 發(fā)應(yīng)用。 盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前盾構(gòu)法隧道是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一種隧道掘進(jìn)方法，盾構(gòu)法施工一般劃 分為三個(gè)階段，即盾構(gòu)始發(fā)、正常掘進(jìn)、接收。參見(jiàn)圖1和圖2,目前地鐵車(chē)站或盾構(gòu)井10(位 于地面12以下）是盾構(gòu)機(jī)始發(fā)與接收的必要條件，在盾構(gòu)機(jī)8始發(fā)與到達(dá)及穿越前必須破 除洞口 15的端頭井圍護(hù)結(jié)構(gòu)3內(nèi)側(cè)的鋼筋混凝土樁墻體13(其對(duì)應(yīng)于盾構(gòu)機(jī)8前端的區(qū)域 14用玻璃纖維筋代替鋼筋)，在破除過(guò)程中存在較大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)且工期較長(zhǎng)，如破除后 的外側(cè)地層直接暴露，易出現(xiàn)涌水和坍塌，造成周?chē)貙映两?，甚至塌方，進(jìn)而造成盾構(gòu)無(wú) 法正常始發(fā)與接收等。如南京地鐵元通站，2007年工人在割除洞口處支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí)，土體 突然坍塌，發(fā)生涌水涌砂現(xiàn)象，造成地面嚴(yán)重變形塌陷，塌陷長(zhǎng)度達(dá)150m ;該類(lèi)事故不勝枚 舉，上海、長(zhǎng)沙、天津等地區(qū)均出現(xiàn)過(guò)該類(lèi)事故。尋求一種能利用盾構(gòu)刀具直接切割的方法 是擺在工程技術(shù)人員面前的課題。玻璃纖維筋（Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar), 簡(jiǎn)稱(chēng)GFRP，是一種玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，由玻璃纖維和樹(shù)脂經(jīng)熱融合而成，可加工成與鋼 筋一樣的形式與尺寸。與鋼筋相比，GFRP筋具有抗拉強(qiáng)度高、重量輕、可切割性好、抗腐蝕 性能好、熱傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)能力低等優(yōu)點(diǎn)，在很多情況下可以用來(lái)代替普通鋼筋。在盾構(gòu)機(jī)8 穿過(guò)的區(qū)域14采用玻璃纖維筋局部替代鋼筋后，盾構(gòu)機(jī)8可直接切割樁墻體，并建立土壓， 使盾構(gòu)在少量端頭加固及不降水條件下安全始發(fā)施工。
[0003] 應(yīng)用玻璃纖維筋局部替代鋼筋后盾構(gòu)始發(fā)存在一些問(wèn)題，參見(jiàn)圖2,盾構(gòu)切削圍護(hù) 樁墻體14時(shí)，洞門(mén)密封機(jī)構(gòu)的翻板5和橡膠簾板6仍搭接在周邊刀7上，周邊刀7會(huì)對(duì)翻 板5和橡膠簾板6造成破壞，直接影響密封裝置的密封效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存 在的盾構(gòu)機(jī)刀具損壞密封裝置而導(dǎo)致工程事故的問(wèn)題。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，包括預(yù)留有盾構(gòu) 洞口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)層，在該圍護(hù)結(jié)構(gòu)層的內(nèi)側(cè)設(shè)有樁墻體，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)裝有圍繞洞 口的密封裝置，其特征在于，在所述的密封裝置與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層之間安裝一鋼套環(huán)，該鋼套環(huán) 的內(nèi)徑與洞口內(nèi)徑相同。
[0006] 所述的鋼套環(huán)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層之間設(shè)有墊板，三者之間采用螺栓連接。
[0007] 位于所述洞口處的樁墻體為易于切割的玻璃纖維筋混凝土結(jié)構(gòu)，其他部分的樁墻 體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0008] 所述的鋼套環(huán)斷面形狀為矩形，采用厚度為20mm的優(yōu)質(zhì)鋼材制成；該鋼套環(huán)的軸 向長(zhǎng)度為40(T800mm，應(yīng)滿(mǎn)足橡膠簾板末端到周邊刀的安全距離不小于200mm ;徑向?qū)挾葹?200-500mm〇
[0009] 所述的密封裝置由橡膠簾板、圓環(huán)板、翻板及銷(xiāo)軸組成，在圓環(huán)板的內(nèi)沿用銷(xiāo)軸連 接多個(gè)翻板，在翻板的內(nèi)側(cè)裝有橡膠簾板。
[0010] 本實(shí)用新型有益效果是：加設(shè)鋼套環(huán)可以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)切削樁體時(shí)橡膠簾板和翻板離 開(kāi)刀盤(pán)的周邊刀，搭接到盾構(gòu)前體上，并保證與周邊刀有足夠的安全距離，保證密封裝置的 完好；另外由于增加了始發(fā)長(zhǎng)度，能夠使盾構(gòu)機(jī)盡快建立土壓，利于掘進(jìn)，不僅可以加快盾 構(gòu)的施工速度，而且極大提高了盾構(gòu)始發(fā)的安全性；鋼套環(huán)可以在施工前根據(jù)設(shè)計(jì)要求提 前制作，相比增加側(cè)墻厚度的方法節(jié)省了大量工作時(shí)間，同時(shí)鋼套環(huán)可以重復(fù)使用，大幅度 降低工程成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)始發(fā)處的洞口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2是圖1的局部放大圖(盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)破壞密封裝置的示意圖）；
[0013] 圖3是本實(shí)用新型盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)的軸向剖視圖；
[0014] 圖4是本實(shí)用新型的鋼套環(huán)端面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖5是本實(shí)用新型在使用時(shí)(盾構(gòu)機(jī)始發(fā)）時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖6是本實(shí)用新型的鋼套環(huán)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的另一種連接結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 參見(jiàn)圖3-圖5,本實(shí)用新型一種盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，包括預(yù)留有盾構(gòu) 洞口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)層3和設(shè)在其內(nèi)側(cè)的樁墻體，位于所述洞口處的樁墻體為易于切割的玻璃 纖維筋混凝土結(jié)構(gòu)14,其他部分的樁墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)13。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)層3的外側(cè)裝 有圍繞洞口 15的密封裝置，所述的密封裝置由橡膠簾板6、圓環(huán)板1、翻板5及銷(xiāo)軸組成，在 圓環(huán)板1的內(nèi)沿用銷(xiāo)軸連接多個(gè)翻板5,在翻板5的內(nèi)側(cè)裝有橡膠簾板6。
[0018] 在所述的密封裝置與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層3之間安裝一鋼套環(huán)2,該鋼套環(huán)2的內(nèi)徑與洞口 15內(nèi)徑相同（或接近)。
[0019] 所述的鋼套環(huán)2斷面形狀為矩形，采用厚度為20mm的優(yōu)質(zhì)鋼材制成；該鋼套環(huán)2 的軸向長(zhǎng)度為40(T800mm，應(yīng)滿(mǎn)足橡膠簾板6末端到盾構(gòu)機(jī)8的周邊刀7的安全距離不小于 200mm ;鋼套環(huán)2的徑向?qū)挾葹?00-500mm。在鋼套環(huán)2的端面中間設(shè)有沿圓周均布的多個(gè) 安裝孔21，安裝孔21的間距為50-100mm。
[0020] 所述的鋼套環(huán)2與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層之間設(shè)有墊板9,三者之間采用螺栓4連接。墊板9 和維護(hù)結(jié)構(gòu)3上預(yù)留一周與鋼套環(huán)2上的安裝孔21對(duì)應(yīng)的螺栓孔，通過(guò)螺栓4將鋼套環(huán)2、 墊板9與維護(hù)結(jié)構(gòu)3連接固定。
[0021] 圖4中鋼套環(huán)2與圓環(huán)板1和墊板9分別采用長(zhǎng)螺桿4穿過(guò)鋼套環(huán)2與維護(hù)結(jié)構(gòu) 3固定連接。還可以采用圖6的固定方式，在鋼套環(huán)2的內(nèi)側(cè)外沿設(shè)有外凸緣(類(lèi)似法蘭)， 用螺栓11穿過(guò)該外凸緣與墊板9和維護(hù)機(jī)構(gòu)3固定連接。
[0022] 本實(shí)用新型在使用時(shí)(參見(jiàn)圖5)，盾構(gòu)機(jī)8進(jìn)入鋼套環(huán)2后直接切割位于圍護(hù)結(jié) 構(gòu)3內(nèi)側(cè)的與鋼筋混凝土樁墻體13 -體的玻璃纖維筋混凝土區(qū)域14,使得盾構(gòu)機(jī)8前端的 周邊刀7在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離開(kāi)了密封裝置，避免密封裝置的翻板5和橡膠簾板6的損壞。盾構(gòu)機(jī) 8的周邊刀7進(jìn)入鋼套環(huán)2后可直接切割樁墻體，并建立土壓，使盾構(gòu)在少量端頭加固及不 降水條件下安全始發(fā)施工。
[0023] 本實(shí)用新型更具體的施工流程為：加工制作鋼套環(huán)2及墊板9 -安裝并固定墊板 -安裝鋼套環(huán)一安裝密封機(jī)構(gòu)一檢查安裝質(zhì)量一盾構(gòu)無(wú)障礙始發(fā)一拆除鋼環(huán)及墊板并重 復(fù)利用。
【權(quán)利要求】
1. 一種盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，包括預(yù)留有盾構(gòu)洞口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)層，在該圍護(hù) 結(jié)構(gòu)層的內(nèi)側(cè)設(shè)有樁墻體，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)裝有圍繞洞口的密封裝置，其特征在于，在 所述的密封裝置與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層之間安裝一鋼套環(huán)，該鋼套環(huán)的內(nèi)徑與洞口內(nèi)徑相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的鋼套環(huán) 與圍護(hù)結(jié)構(gòu)層之間設(shè)有墊板，三者之間采用螺栓連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于所述洞口 處的樁墻體為易于切割的玻璃纖維筋混凝土結(jié)構(gòu)，其他部分的樁墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的鋼套環(huán) 斷面形狀為矩形，采用厚度為20mm的優(yōu)質(zhì)鋼材制成；該鋼套環(huán)的軸向長(zhǎng)度為40(T800mm,應(yīng) 滿(mǎn)足橡膠簾板末端到周邊刀的安全距離不小于200mm ;徑向?qū)挾葹?00-500mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無(wú)障礙始發(fā)的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的密封裝 置由橡膠簾板、圓環(huán)板、翻板及銷(xiāo)軸組成，在圓環(huán)板的內(nèi)沿用銷(xiāo)軸連接多個(gè)翻板，在翻板的 內(nèi)側(cè)裝有橡膠簾板。
【文檔編號(hào)】E21D9/14GK203891893SQ201420292916
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】劉軍, 余樂(lè), 王芳, 蔣華, 原海軍, 宋旱云, 楊三資, 周洪 申請(qǐng)人:北京建筑大學(xué)