一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈，所述的盾尾密封圈為設(shè)有長短唇邊的V型或U型密封圈。本實用新型所使用的盾尾密封圈設(shè)計獨特，具有很好的密封性能，避免產(chǎn)生泄漏；具有很好的實用性，能滿足使用需求。
【專利說明】一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于隧道【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在進行施工的絕大多數(shù)是圓形盾構(gòu)。其每環(huán)管片的數(shù)量較多，存在密封處多，容易產(chǎn)生泄漏。再有就是圓形盾構(gòu)斷面沒有矩形斷面利用率高。另外，目前有許多矩形頂管在施工，它能提高斷面利用率，但由于受到頂管工法自身的制約，頂進的距離都不可能太長，因此這兩種施工方發(fā)都不能完全滿足使用需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈，具有設(shè)計合理，密封性能好等特點。
[0004]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的施工方法，包括先后進行的頂管施工和盾構(gòu)施工兩個階段；
[0006]所述的頂管施工階段為:土壓平衡掘進機在掘進過程中的棄土，由螺旋輸送機排出到安裝在盾殼前段中的土砂泵中，再由土砂泵經(jīng)排土管排到土斗中；排土管的接長、彎頭的聯(lián)結(jié)用卡箍接頭聯(lián)結(jié)；排土管在管節(jié)內(nèi)部分每間隔一定距離設(shè)有帶滾輪的支架支撐；操縱臺和電器柜設(shè)在盾殼中段內(nèi)；盾殼后段內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)推進油缸，在頂管施工階段內(nèi)始終全伸；被頂進的矩形管節(jié)外周設(shè)有洞口止水圈，矩形管節(jié)是預(yù)先拼裝好以后整體吊入工作坑內(nèi)；矩形管節(jié)后方有工作坑，在工作坑內(nèi)設(shè)基坑導(dǎo)軌、主頂油缸、主頂油缸架、后靠板和主頂液壓泵站，充填注漿裝置設(shè)在工作坑上，用多節(jié)矩形管節(jié)墊在主頂油缸后部；
[0007]當(dāng)頂管施工推進到矩形管節(jié)或者工作坑所能承受的最大推力和矩形管節(jié)離洞口達(dá)設(shè)計要求時，停止頂管施工轉(zhuǎn)換到盾構(gòu)施工階段；
[0008]所述的盾構(gòu)施工階段，土壓平衡掘進機在掘進過程中的棄土，由螺旋輸送機排出到安裝在盾殼前段中的土砂泵中，再由土砂泵經(jīng)排土管排到運土斗車中；當(dāng)一矩形管節(jié)推完以后，運土斗車被電瓶車運到工作坑內(nèi)吊起；下管節(jié)運輸車輸送待裝的下管節(jié)；上管節(jié)運輸車輸送待裝的上管節(jié)；兩臺管節(jié)運輸車由電瓶車拖動；在電瓶車上安裝同步注漿總成裝置；先安裝下管節(jié)后安裝上管節(jié)即可。
[0009]所述的盾構(gòu)施工階段包括:盾構(gòu)施工階段開始時先移開排土管留出管節(jié)的旋轉(zhuǎn)、安裝空間；在把待裝下管節(jié)推到作業(yè)平臺上，安裝下管節(jié)確保安裝密封圈的槽口向前顯露出來，把兩條上下管節(jié)密封條用膠水粘在密封圈槽內(nèi)；在安裝上管節(jié)；盾構(gòu)后殼體內(nèi)先把上半管節(jié)端面密封圈膠在密封槽內(nèi)以后再把上部盾構(gòu)油缸伸出，抵緊在上管節(jié)端面后再回縮下部盾構(gòu)油缸；當(dāng)有了一定空隙后再把密封圈膠在下管節(jié)端面的封槽內(nèi)再把下部盾構(gòu)油缸伸出，抵緊在下管節(jié)端面，接著進行下一環(huán)的矩形盾構(gòu)推進。
[0010]在盾構(gòu)施工階段導(dǎo)隧道末端時，在矩形管節(jié)外側(cè)設(shè)盾尾密封圈，所述的盾尾密封圈為設(shè)有長短唇邊的V型或U型密封圈。
[0011]一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈，所述的盾尾密封圈為設(shè)有長短唇邊的V型或U型密封圈。
[0012]所述的盾尾密封圈的長唇邊與矩形管節(jié)相觸，短唇邊與地基墻體相觸。
[0013]所述的盾尾密封圈有4道，并列平行相互間隔開的設(shè)在一節(jié)矩形管節(jié)與地基墻體之間，當(dāng)處于壓縮狀態(tài)時，在任一位置確保至少有一道盾尾密封圈起到密封作用。
[0014]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的施工方發(fā)，簡單容易操作，機械化程度高，效率高，與圓形盾構(gòu)施工相比，斷面利用率高；與矩形頂管施工相比，推進距離長；具有很好的實用性，能滿足使用需求。所使用的盾尾密封圈設(shè)計獨特，具有很好的密封性能，避免產(chǎn)生泄漏。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的豎直方向剖視圖；
[0017]圖3是由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的水平方向剖視圖；
[0018]圖4是頂管施工階段示意圖；
[0019]圖5-16是盾構(gòu)施工各階段不意圖；
[0020]圖17是盾尾密封圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖18是盾尾密封圈的放大圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0023]如圖1所示，一種隧道，由外側(cè)倒角的兩半矩形管節(jié)組成，兩半矩形管節(jié)中的一種是由小上管節(jié)I和大下管節(jié)2聯(lián)結(jié)成一環(huán)矩形管節(jié)，另一種是大上管節(jié)3和小下管節(jié)4聯(lián)結(jié)成一環(huán)矩形管節(jié)；每一環(huán)矩形管節(jié)的兩側(cè)外面都有第一倒角5和第二倒角6。由許多這兩種管節(jié)相間布置的矩形管節(jié)聯(lián)結(jié)在一起則變成一條隧道，隧道頂部呈拱形，相鄰兩環(huán)矩形管節(jié)間設(shè)密封圈15。
[0024]如圖2和圖3所示，相鄰的小上管節(jié)I與大上管節(jié)3通過上管節(jié)雙頭聯(lián)結(jié)螺栓7(配套有墊圈和螺母)連接，上管節(jié)雙頭聯(lián)結(jié)螺栓7設(shè)在上管節(jié)螺栓合8內(nèi)。相鄰的大下管節(jié)2與小下管節(jié)4通過下管節(jié)雙頭聯(lián)結(jié)螺栓10 (配套有墊圈和螺母)連接，下管節(jié)雙頭聯(lián)結(jié)螺栓10設(shè)在下管節(jié)螺栓合11內(nèi)。同一矩形管節(jié)的小上管節(jié)I與大下管節(jié)2、或大上管節(jié)3與小下管節(jié)4均通過上下管節(jié)聯(lián)結(jié)螺栓12 (配套有墊圈和螺母)連接，上下管節(jié)聯(lián)結(jié)螺栓12設(shè)在上下管節(jié)螺栓合13內(nèi)。在小上管節(jié)I和大上管節(jié)3上均設(shè)有上管節(jié)注漿孔16，在大下管節(jié)2與小下管節(jié)4上均設(shè)有下管節(jié)注漿孔14，在大下管節(jié)2、大上管節(jié)3的兩側(cè)均設(shè)有注漿孔9。在小上管節(jié)I與大下管節(jié)2之間、大上管節(jié)3與小下管節(jié)4之間設(shè)有連接用密封條18，大下管節(jié)2與小下管節(jié)4上設(shè)有下管節(jié)聯(lián)結(jié)預(yù)留孔17，小上管節(jié)I與大上管節(jié)3上設(shè)有上管節(jié)聯(lián)結(jié)預(yù)留孔19。
[0025]該隧道施工過程分為兩個階段:第一個階段采用頂管施工，第二個階段采用盾構(gòu)施工。在頂管施工階段過程中，不論推進了多長距離，只要推力達(dá)到了設(shè)定的極限就立即轉(zhuǎn)換成盾構(gòu)施工。
[0026]頂管施工階段，如圖4所示，土壓平衡掘進機20在掘進過程中的棄土，由螺旋輸送機21排出到安裝在盾殼前段23中的土砂泵中，再由土砂泵22經(jīng)排土管25排到土斗34中。排土管的接長、彎頭的聯(lián)結(jié)用卡箍接頭28聯(lián)結(jié)。排土管在管節(jié)內(nèi)部分每間隔一定距離設(shè)有帶滾輪的支架29支撐。操縱臺和電器柜設(shè)在盾殼中段24內(nèi)。盾殼后段27內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)推進油缸26，它在頂管施工階段內(nèi)始終是全伸的。被頂進的矩形管節(jié)31外周設(shè)有洞口止水圈30，矩形管節(jié)31是在地面上一環(huán)環(huán)拼裝好以后整體吊入工作坑內(nèi)的。如果主頂油缸行程長，則可以一次吊入幾環(huán)，然后推進。矩形管節(jié)31后方有工作坑40，在工作坑40內(nèi)設(shè)基坑導(dǎo)軌32、主頂油缸33、主頂油缸架35、后靠板36和主頂液壓泵站39，充填注漿裝置38設(shè)在工作坑40上。因為工作坑40是盾構(gòu)施工和頂管施工公用的，當(dāng)它用于頂管時就顯得太長，必須用多節(jié)矩形管節(jié)37墊在主頂油缸后部。此時的矩形管節(jié)僅起墊塊作用，在轉(zhuǎn)換到盾構(gòu)施工時須拆除，所以不必安裝密封圈。
[0027]頂管施工階段的施工與盾構(gòu)施工階段相比，施工速要度快許多，但它推進的距離不能太長。當(dāng)頂管施工推進到矩形管節(jié)或者工作坑所能承受的最大推力和矩形管節(jié)離洞口達(dá)設(shè)計要求時，必須停止頂管施工而把它轉(zhuǎn)換到盾構(gòu)施工階段。
[0028]盾構(gòu)施工階段，土壓平衡掘進機20在掘進過程中的棄土，由螺旋輸送機21排出到安裝在盾殼前段23中的土砂泵中，再由土砂泵22經(jīng)排土管25排到運土斗車中。當(dāng)一環(huán)矩形管節(jié)推完以后，運土斗車被電瓶車運到工作坑內(nèi)吊起。下管節(jié)運輸車輸送待裝的下管節(jié)。上管節(jié)運輸車輸送待裝的上管節(jié)。兩臺管節(jié)運輸車由電瓶車拖動。在電瓶車上安裝同步注漿總成裝置。如圖5所示，當(dāng)頂管施工階段結(jié)束盾構(gòu)施工階段開始時先把盾殼后段27內(nèi)排土管25的兩閘閥關(guān)閉，松開兩閘閥之間的卡箍接頭，把這兩段排土管分別向兩個方向轉(zhuǎn)180度左右，留出管節(jié)的旋轉(zhuǎn)、安裝空間。把待裝下管節(jié)推到作業(yè)平臺41上，如圖6所示。拔出上下管節(jié)運輸車之間的銷軸，略把上管節(jié)后移，伸出設(shè)在鋼絲繩滑輪54兩側(cè)的滑輪兩油缸53到適當(dāng)?shù)奈恢茫斐鲣摻z繩油缸52，同時把鋼絲繩、起吊索具及下管節(jié)吊具連結(jié)在一起，如圖7所示。然后，縮回鋼絲繩油缸把下管節(jié)吊起一定高度后回縮下部盾構(gòu)油缸26的同時用人工把下管節(jié)運輸車往前推到限位處。由于作業(yè)平臺41及軌道是與下部的盾構(gòu)油缸聯(lián)結(jié)在一起的，所以它也與下部的盾構(gòu)油缸一起移動，從而留出了安裝下管節(jié)的空間，如圖8所示，此時，上部盾構(gòu)油缸不能回縮，否則掘進機和盾構(gòu)殼體等會后退。用人工把下管節(jié)按指定的方向轉(zhuǎn)90°，安裝密封圈的槽口須向前顯露出來。再伸出鋼絲繩油缸讓下管節(jié)落到盾殼后段底面，如圖9所示。讓下部盾構(gòu)油缸伸出慢慢地把下管節(jié)往后推，如圖10所示。推到位后，再用下管節(jié)雙頭聯(lián)結(jié)螺栓、墊圈和螺母把前后下管節(jié)聯(lián)結(jié)在一起。同時，把兩條上下管節(jié)密封條用膠水粘在密封圈槽內(nèi)，如圖11所示。至此，下管節(jié)已安裝到位，接下來準(zhǔn)備安裝上管節(jié)。先把上部盾構(gòu)油缸回縮到位，在用電瓶車把上管節(jié)推到適當(dāng)?shù)奈恢茫鐖D12所示。然后，啟動上管節(jié)上的油泵，把上管節(jié)安裝油缸啟升到一定高度后，一邊用人工按指定的方向慢慢地轉(zhuǎn)動上管節(jié)，一邊讓電瓶車根據(jù)需要前后移動。直到上管節(jié)轉(zhuǎn)了 90°以后再次啟升上管節(jié)，當(dāng)上下管節(jié)之間有了一定間隙S以后，如圖13所示。再用電瓶車讓本上管節(jié)與已安裝好的上管節(jié)貼近以后把上管節(jié)落下擱在下管節(jié)上。用電瓶車讓本上管節(jié)與已安裝好的上管節(jié)貼近以后再把上管節(jié)落下擱在下管節(jié)上，最后把上下管節(jié)運輸車鏈接在一起，如圖14所示。用電瓶車把空的上下管節(jié)運輸車?yán)焦ぷ骺影惭b下一次用的上下管節(jié)。盾構(gòu)后殼體內(nèi)先把上半管節(jié)端面密封圈膠在密封槽內(nèi)以后再把上部盾構(gòu)油缸伸出，抵緊在上管節(jié)端面后再回縮下部盾構(gòu)油缸。當(dāng)有了一定空隙后再把密封圈膠在下管節(jié)端面的封槽內(nèi)再把下部盾構(gòu)油缸伸出，抵緊在下管節(jié)端面，如圖15所示。接著進行下一環(huán)的矩形盾構(gòu)推進，棄土用土砂泵泵出，通過排泥管排到運土斗車，最后用電瓶車運出，如圖16所示。由于在管節(jié)兩側(cè)面有了倒角，側(cè)面呈現(xiàn)波浪狀，尾密封圈再在外倒角處密封是失效的，所以必須設(shè)計出與之相適用的盾尾密封圈，如圖17和18所示，它是一種有長短唇邊的V密封圈，在一節(jié)管節(jié)寬度的范圍內(nèi)設(shè)有四道，這樣可以確保無論盾尾和管節(jié)處于任何相對位置時，至少有一道密封圈起作用，不會出現(xiàn)密封失效的情況。
【權(quán)利要求】
1.一種由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈，其特征在于，所述的盾尾密封圈為設(shè)有長短唇邊的V型或U型密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈，其特征在于，所述的盾尾密封圈的長唇邊與矩形管節(jié)相觸，短唇邊與地基墻體相觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由外側(cè)倒角兩半矩形管節(jié)構(gòu)筑的隧道的盾尾密封圈，其特征在于，所述的盾尾密封圈有4道，并列平行相互間隔開的設(shè)在一節(jié)矩形管節(jié)與地基墻體之間，當(dāng)處于壓縮狀態(tài)時，在任一位置確保至少有一道盾尾密封圈起到密封作用。
【文檔編號】E21D9/06GK204186392SQ201420533638
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】余彬泉, 張道廣, 朱伯錦, 朱曉肆 申請人:江蘇廣泓重工設(shè)備有限公司