本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)隧道,特別涉及一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置。
背景技術(shù):
盾構(gòu)和頂管隧道工法是目前地下隧道施工中最廣泛應(yīng)用且最重要的工程技術(shù),其具備安全、快速、質(zhì)量控制和施工環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。盾構(gòu)機(jī)和頂管機(jī)的始發(fā)和接收一直是盾構(gòu)隧道施工中的重難點(diǎn),尤其是在軟弱、富水地層中盾構(gòu)和頂管始發(fā)與接收更是風(fēng)險(xiǎn)控制的難點(diǎn)。采用鋼套筒平衡始發(fā)與接收盾構(gòu)機(jī)是近年來(lái)新應(yīng)用的一種技術(shù),其核心技術(shù)在于采用一個(gè)可重復(fù)使用的密封鋼套筒安裝在洞門處,通過(guò)填充砂和水并加壓,形成一個(gè)與洞門端頭處天然水土壓力相平衡的環(huán)境,盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)和接收過(guò)程中相當(dāng)于在一個(gè)沒(méi)有水土壓力突變的環(huán)境中完成,從而保證了安全。鋼套筒平衡始發(fā)與接收已在地鐵隧道施工中得到了應(yīng)用。
從上面可以看出,保持鋼套筒內(nèi)的水土壓力與洞門端頭處天然水土壓力相平衡是鋼套筒平衡始發(fā)與接收能否成功的關(guān)鍵之一。但由于鋼套筒為全鋼材質(zhì),為剛性結(jié)構(gòu),且分為3~4塊進(jìn)行組裝,在運(yùn)輸、吊裝和使用過(guò)程中鋼套筒的各個(gè)分塊不可避免會(huì)發(fā)生一定的變形,導(dǎo)致分塊接縫處無(wú)法保證密貼,使得密封性能大大下降,從而漏水和漏氣,無(wú)法保持套筒內(nèi)的水土壓力。
另外鋼套筒采用全鋼結(jié)構(gòu),還存在以下問(wèn)題:重量和體積較大,運(yùn)輸和拼裝不易、加工復(fù)雜且造價(jià)較高。
因此設(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)便、密封性能優(yōu)異的套筒裝置是十分必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置,以有效避免目前廣泛采用的鋼套筒所存在的密封性差和復(fù)雜性高的問(wèn)題,節(jié)省投入,保證盾構(gòu)進(jìn)出洞的安全。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
本實(shí)用新型的一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置,包括設(shè)置于洞門處工作井內(nèi)襯墻上的過(guò)渡連接環(huán),其特征是:所述過(guò)渡連接環(huán)的內(nèi)側(cè)與剛性骨架的前端可拆卸連接,該剛性骨架后端可拆卸連接有網(wǎng)格骨架后蓋,柔性防水內(nèi)襯周向環(huán)繞覆蓋剛性骨架內(nèi)壁和覆蓋網(wǎng)格骨架后蓋內(nèi)側(cè)面。
本實(shí)用新型的有益效果是,采用剛?cè)峤Y(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,原理簡(jiǎn)單,剛性骨架可拆卸和組裝,易于運(yùn)輸和拼裝,同時(shí)采用柔性材料內(nèi)襯進(jìn)行密封,剛性骨架即使在多次使用后有一定變形也不影響套筒的密封性能和使用,適用性強(qiáng),并可根據(jù)不同的盾構(gòu)直徑制作相應(yīng)的大小的套筒裝置,具有廣闊的推廣前景;有效地解決了目前常用鋼套筒易變形,密封性能差、重量和體積較大、運(yùn)輸和拼裝不易、加工復(fù)雜且造價(jià)較高的問(wèn)題,從而避免了現(xiàn)有鋼套筒由于密封性能不好、內(nèi)部水土壓力難以維持所導(dǎo)致的施工風(fēng)險(xiǎn)增大、甚至地面塌陷事故的發(fā)生。
附圖說(shuō)明
本說(shuō)明書包括如下八幅附圖:
圖1是本實(shí)用新型一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置的主視圖;
圖2是沿圖1中A-A線的剖面圖;
圖3是本實(shí)用新型一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置的拆解示意圖;
圖4是圖1中B局部的放大圖;
圖5是本實(shí)用新型一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置中環(huán)向鋼骨架14的主視圖;
圖6是本實(shí)用新型一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置中網(wǎng)格骨架后蓋的主視圖;
圖7是本實(shí)用新型一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置中網(wǎng)格骨架后蓋的側(cè)視圖;
圖8是本實(shí)用新型一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置中端部?jī)?nèi)襯橡膠簾布的主視圖;
圖中示出構(gòu)件和對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:工作井內(nèi)襯墻1,反力架2,過(guò)渡連接環(huán)3,剛性骨架10,前端環(huán)形連接板11a,后端環(huán)形連接板11b,網(wǎng)格骨架后蓋(僅在盾構(gòu)接收時(shí)使用)12,柔性防水內(nèi)襯13,主體內(nèi)襯橡膠簾布13a,端部?jī)?nèi)襯橡膠簾布13b,環(huán)向鋼骨架14,環(huán)向連接端板14a,縱向鋼骨架15,縱向連接端板15a。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,以盾構(gòu)接收為例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D1和圖2,本實(shí)用新型的一種新型盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置,包括設(shè)置于洞門處工作井內(nèi)襯墻1上的過(guò)渡連接環(huán)3。所述過(guò)渡連接環(huán)3的內(nèi)側(cè)與剛性骨架10的前端可拆卸連接,該剛性骨架10后端可拆卸連接有網(wǎng)格骨架后蓋12,柔性防水內(nèi)襯13周向環(huán)繞覆蓋剛性骨架10內(nèi)壁和覆蓋網(wǎng)格骨架后蓋12內(nèi)側(cè)面。施工時(shí),先將剛性骨架10、網(wǎng)格骨架后蓋12拼裝成套筒形狀,然后在剛性骨架10掛上柔性防水內(nèi)襯13,從而形成一個(gè)可重復(fù)使用的密封套筒裝置安裝在洞門處,該裝置為剛?cè)峤Y(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。在使用時(shí),向其內(nèi)部填充砂和水并加壓,加壓后柔性防水內(nèi)襯13將向外膨脹但會(huì)受限于剛性骨架10,兩者共同承受內(nèi)部的壓力保證結(jié)構(gòu)安全,形成一個(gè)與洞門端頭處天然水土壓力相平衡的環(huán)境,盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)和接收過(guò)程中相當(dāng)于在一個(gè)沒(méi)有水土壓力突變的環(huán)境中完成,從而有效地解決了目前常用鋼套筒易變形,密封性能差、重量和體積較大、運(yùn)輸和拼裝不易、加工復(fù)雜且造價(jià)較高的問(wèn)題,有效地減小施工風(fēng)險(xiǎn),避免發(fā)生地面塌陷。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可根據(jù)不同的盾構(gòu)直徑,制作相應(yīng)的大小的套筒裝置。
參照?qǐng)D1和圖4,所述剛性骨架10包括前端環(huán)形連接板11a、后端環(huán)形連接板11b,以及縱向間隔設(shè)置于兩者之間的環(huán)向鋼骨架14,還包括周向間隔設(shè)置的縱向鋼骨架15,各縱向鋼骨架15的兩端分別與前端環(huán)形連接板11a、后端環(huán)形連接板11b可拆卸連接,環(huán)向鋼骨架14、與縱向鋼骨架15可拆卸連接。
參照?qǐng)D3和圖4、圖5,作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,為便于制造和施工中的安裝、拆除,所述前端環(huán)形連接板11a、后端環(huán)形連接板11b和環(huán)向鋼骨架14呈半圓環(huán)狀,其兩端具有環(huán)向連接端板14a,通過(guò)螺栓組件與兩根縱向鋼骨架15可拆卸連接且形成全環(huán),即剛性骨架10由上、下兩個(gè)半環(huán)狀結(jié)構(gòu)對(duì)接而成。
參照?qǐng)D3,所述各縱向鋼骨架5的兩端具有縱向連接端板15a,通過(guò)螺栓組件與前端環(huán)形連接板11a、后端環(huán)形連接板11b可拆卸連接。
參照?qǐng)D1和圖3、圖8,所述柔性防水內(nèi)襯13包括粘接為一體的主體內(nèi)襯橡膠簾布13a和端部?jī)?nèi)襯橡膠簾布13b,主體內(nèi)襯橡膠簾布13a周向環(huán)繞覆蓋剛性骨架10內(nèi)壁,端部?jī)?nèi)襯橡膠簾布13b覆蓋網(wǎng)格骨架后蓋12內(nèi)側(cè)面。主體內(nèi)襯橡膠簾布13a和端部?jī)?nèi)襯橡膠簾布13b選用抗拉強(qiáng)度和韌性較好的柔性材料,接縫處可以保證非常好的密封性。
參照?qǐng)D6和圖7,所述網(wǎng)格骨架后蓋12由相交錯(cuò)的橫向筋條、縱向筋條構(gòu)成,其內(nèi)端與后端環(huán)形連接板11b焊接連接。
以上所述只是用圖解說(shuō)明本實(shí)用新型一種新型的盾構(gòu)平衡始發(fā)及接收套筒裝置的一些原理,并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi),故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物,均屬于本實(shí)用新型所申請(qǐng)的專利范圍。