專利名稱：應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種止水裝置及方法，尤其涉及頂管及隧道類施工工藝中進接 收井工序的止水裝置及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有頂管、隧道施工有兩個關(guān)鍵工序出始發(fā)井和進接收井。這兩個關(guān)鍵 工序都涉及到止水裝置的設(shè)置。
出始發(fā)井時，頂管、盾構(gòu)隧道的止水裝置一般采用橡膠簾布襪套、單向鉸 鏈板加橡膠簾布等體系。頂管、盾構(gòu)出始發(fā)井止水裝置的原理是利用掘進機具 前進方向與橡膠簾布的翻轉(zhuǎn)方向相同，橡膠簾布在水土壓力作用下密貼掘進機 具，從而達到密封止水的作用。 一般情況下，掘進機具外徑較管道結(jié)構(gòu)外徑大， 單向鉸鏈板可根據(jù)此兩種外徑尺寸轉(zhuǎn)動，讓橡膠簾布始終密貼于機具外徑或結(jié) 構(gòu)外徑，保持止水效果。
進接收井時，如果采用橡膠簾布體系，由于掘進機具與橡膠簾布的翻轉(zhuǎn)方 向相同，接收井內(nèi)沒有壓力使橡膠簾布密貼在掘進機具或管道結(jié)構(gòu)上，因此， 止水效果較差。在實際施工中，多采用以下兩種辦法處理。其一，用鋼絲圍橡 膠簾布綁扎一周，使橡膠簾布盡可能密貼掘進機具或管道結(jié)構(gòu)上。其二，采用 二次進洞技術(shù)，即在掘進機具剛突出洞門時，盡快的自下而上用鋼板將掘進機 具與圍護焊接在一起來保證密封。待在圍護外側(cè)進行注漿處理，固結(jié)密封后再 割開焊接鋼板，掘進機具再行進入接收井。
以上兩工序中配置的止水裝置，出始發(fā)井工序安全度較高，進接收井則存 在加大風(fēng)險?？傮w而言存在以下缺點
1、 出始發(fā)井及進接收井時，現(xiàn)有止水裝置對地基加固、降水等輔助措施 要求嚴格。在極端不利地質(zhì)條件下，如高承壓水、軟弱地基時效果不理想。
2、 進接收井時，由于橡膠簾布與機具前進方向相同，安全系數(shù)較低。3、采用二次進洞技術(shù)時，在機具出洞門之后鋼板焊接密封之前這段時間 內(nèi)，風(fēng)險無法控制且浪費工期。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于頂管、隧道施工 中進接收井工序的止水裝置及方法，不但提高了進接收井工序的安全性，而且 筒化了施工工序。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，包括一固定連接 于圍護結(jié)構(gòu)上門洞周邊的止水套箱，所述止水套箱包括一橡膠簾布和一左右開 口的套箱，所述套箱的一端經(jīng)橡膠簾布的上部與圍護結(jié)構(gòu)固定連接，所述橡膠 簾布與所述套箱內(nèi)壁間設(shè)有扭矩彈簧，在掘進機具或管道進接收井的過程中， 所述扭矩彈簧使橡膠簾布下部密貼在掘進機具或管道結(jié)構(gòu)上。
進一步，所述止水裝置設(shè)有兩個以上的止水套箱，相鄰止水套箱固定連接 在一起。
進一步，所述扭矩彈簧的中部鉸接于套箱的內(nèi)圈，兩端中， 一端抵在套箱 內(nèi)圈表面， 一端抵在橡膠簾布上使橡膠簾布密貼于掘進機具或結(jié)構(gòu)。
進一步，所述橡膠簾布的下部與扭矩彈簧之間相接觸地方設(shè)有一壓板。
進一步，所述壓板上設(shè)有兩個壓板插銷孔，所述套箱內(nèi)圏設(shè)有兩個套箱插 銷孔，所述扭矩彈簧的中部套置于一鉸銷上，所述鉸銷的兩端分別依次穿套于 所述壓板插銷孔和套箱插銷孔，所述壓板和扭矩彈簧可以繞著所述鉸銷轉(zhuǎn)動， 扭矩彈簧提供的扭矩通過所述壓板使橡膠簾布密貼于掘進機具或結(jié)構(gòu)。
進一步，所述橡膠簾布和圍護結(jié)構(gòu)之間設(shè)有一掛板，所述掛板的下部鉸接 一個貼合于所述橡膠簾布的下部內(nèi)表面的翻板。所述翻板的作用有二其一是 保護橡膠簾布，由于橡膠簾布耐磨但不耐撕，增加翻板可以防止橡膠簾布被掘 進機具撕裂。其二是限位作用，由于翻板插銷設(shè)在門洞邊上，翻板由于受到圍 護結(jié)構(gòu)的阻擋，只能向掘進^L具前進的方向翻轉(zhuǎn)，而不能翻到另外一個方向， 這樣就防止了橡膠簾布向土體側(cè)翻轉(zhuǎn)從而導(dǎo)致的止水失效。進一步，所述止水套箱為圓筒形或方筒形或橢圓形或雙圓形。 進一步，所述止水套箱的外側(cè)端設(shè)有一封門。
本發(fā)明還公開了 一種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水方法，
采用如權(quán)利要求1所述的止水裝置，包括如下步驟
1) 安裝止水套箱及封門；
2) 掘進機具進入止水套箱；
3) 掘進機具機頭穿過橡膠簾布抵達封門；
4) 拆除封門，掘進機具繼續(xù)頂進，至掘進機具后的管道結(jié)構(gòu)到達圍護結(jié)
構(gòu)；
5) 在圍護結(jié)構(gòu)與管道結(jié)構(gòu)間注漿；
6) 所注漿液凝固，拆除掘進機具和止水套箱。 進一步，所述掘進機具為頂管機或盾構(gòu)機。 本發(fā)明的有益效果
一、 提高安全度橡膠簾布在扭矩彈簧的作用下可以保證始終密貼于掘進 機具或結(jié)構(gòu)，避免了現(xiàn)有進接收井時橡膠簾布翻轉(zhuǎn)方向與機具前進方向相同帶 來的風(fēng)險。與此同時，也避免了現(xiàn)有二次進洞技術(shù)中，在機具出洞門之后鋼板 焊接密封之前，沒有止水裝置在作用的施工風(fēng)險。
二、 簡化施工工序?qū)⒃仍谑┕がF(xiàn)場安裝的各工序由一個鋼套箱代替。 施工時只需將止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)有效連接即可應(yīng)用，簡化了現(xiàn)場施工工序。 特別是進接收井時焊接鋼板等工序。
三、 節(jié)約工期現(xiàn)有止水裝置在現(xiàn)場多工序安裝，特別是進接收井時二次 進洞方法都延長了作業(yè)時間。本發(fā)明中，掘進機具可以連續(xù)推進，橡膠簾布可 以自動的根據(jù)機具或管道結(jié)構(gòu)的外徑來調(diào)整并保持密封，大大節(jié)約了工期。
四、 節(jié)約材料 一套鋼套箱可以在多個工程重復(fù)應(yīng)用。


圖l是本發(fā)明具有一個止水套箱的止水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是扭矩彈簧與套箱及橡膠簾布的連接關(guān)系示意圖3是本發(fā)明具有兩個止水套箱的止水裝置結(jié)構(gòu)示意圖(同時也是止水方圖)；
圖4是本發(fā)明止水方法中步驟二的示意圖； 圖5是本發(fā)明止水方法中步驟五的示意圖中l(wèi)-圍護結(jié)構(gòu)，21-橡膠簾布，22-套箱，221-套箱插銷孔，23-扭矩彈 簧，3-桂板，4-螺栓緊固組件，5-封門，6-翻板鉸銷，7-翻板，8-壓板，81-壓 板插銷孔，9-鉸銷。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作清楚、完整地說明 實施例1
請參閱圖1:這種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，包 括一個固定連接于圍護結(jié)構(gòu)1上門洞周邊的止水套箱。所述止水套箱包括一橡 膠簾布21、 一左右開口的鋼套箱22和一扭矩彈簧23。所述套箱22的一端即 內(nèi)壁或內(nèi)側(cè)端板經(jīng)橡膠簾布21的上部與圍護結(jié)構(gòu)1固定連接，所述橡膠簾布 21與所述套箱22內(nèi)壁間設(shè)有扭矩彈簧23,在掘進機具或管道進接收井的過程 中，所述扭矩彈簧23使橡膠簾布21下部密貼在掘進機具或管道結(jié)構(gòu)上。
所述橡膠簾布21和圍護結(jié)構(gòu)1之間設(shè)有一掛板3，所述桂板3的下部鉸接 一塊貼合于所述橡膠簾布21的下部內(nèi)表面的翻板7。所述翻板7的作用有二 一個作用是保護橡膠簾布21，由于橡膠簾布21耐磨但不耐撕，增加翻板7可 以防止橡膠簾布21被掘進機具撕裂。翻板7的另外一個作用是限位，由于翻 板插銷6設(shè)在門洞邊上，翻板7由于受到圍護結(jié)構(gòu)1的阻擋，只能向掘進機具 前進的方向翻轉(zhuǎn)，而不能翻到另外一個方向，這樣就防止了橡膠簾布21向土 體側(cè)翻轉(zhuǎn)從而導(dǎo)致的止水失效。
所述扭矩彈簧23的中部鉸接于套箱的內(nèi)圈。扭矩彈簧23的兩端中， 一端 抵在套箱內(nèi)圏表面， 一端抵在橡膠簾布21上使橡膠簾布21密貼于掘進機具或 結(jié)構(gòu)。為了使扭矩彈簧23的壓力均勻地傳遞到橡膠簾布21上，可以在所述橡 膠簾布21的下部與扭矩彈簧23之間相接觸地方設(shè)有一壓板8,使得扭矩彈簧 23的一端作用力通過壓板8均勻地傳遞到橡膠簾布21以保護橡膠簾布21。具 體結(jié)構(gòu)如下所述壓板8上設(shè)有兩個壓板插銷孔81,所述套箱內(nèi)圈設(shè)有兩個套箱插銷孔，所述扭矩彈簧23的中部套置于一鉸銷9上，即如彈簧鋼絲繞置在 鉸銷9上。且所述鉸銷9的兩端分別依次穿套于所述壓板插銷孔81和套箱插 銷孔221，所述套箱22內(nèi)圈育所述鉸銷9固定連接，所述壓板8和扭矩彈簧 23可以繞著所述鉸銷9轉(zhuǎn)動，扭矩彈簧23提供的扭矩通過所述壓板8使橡膠 簾布21密貼于掘進^f幾具或結(jié)構(gòu)。
另外，所述壓板8和翻板7的末端近橡膠簾布側(cè)打磨光滑，以免轉(zhuǎn)動時撕 裂橡膠簾布。
所述止水套箱根據(jù)掘進機具的截面形狀可以為圓筒形或方筒形或橢圓形 或雙圓形。所述掘進機具為頂管機或盾構(gòu)機。為滿足頂管或盾構(gòu)進接收井的要 求，所述止水套箱的一端與圍護結(jié)構(gòu)相連，另一端(即套箱的內(nèi)側(cè)端板)設(shè)置 鋼板封門5。所述套箱為鋼質(zhì)套箱，可做成標準件，上下對稱，左右對稱，前 后對稱。
當然，為提高安全儲備，可在單個門洞處可疊加設(shè)置2個以上止水套箱。 即所述止水裝置可以根據(jù)需要設(shè)有兩個以上的止水套箱。請參閱圖2，相鄰止 水套箱固定連接在一起。其通過螺栓緊固組件4依次將前一止水套箱的外側(cè)端、 掛板3、橡膠簾布21和后一止水套箱的內(nèi)側(cè)端固定連接在一起。封門5設(shè)置于 最外側(cè)止水套箱的外側(cè)端即可。
實施例2
這種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水方法采用具有兩個止水 套箱的止水裝置，具體包括如下步驟
1) 步驟一安裝止水套箱及封門5;
請參閱圖3，基于現(xiàn)場風(fēng)險評估，安裝l個或2個以上的止水套箱，與之 同時，安裝封門5，所述封門5為鋼封門。本實施例中采用兩個止水套箱。
2) 步驟二掘進機具進入止水套箱；
請參閱圖4，掘進機具進入止水套箱，止水套箱發(fā)揮作用。此時，因為鋼 封門5沒有拆除，不會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
3) 步驟三掘進機具的機頭抵達封門5;
4) 步驟四拆除封門，掘進機具繼續(xù)頂進至掘進機具后的管道結(jié)構(gòu)到達 圍護結(jié)構(gòu)1;5) 步驟五請參閱圖5，在圍護結(jié)構(gòu)1與管道結(jié)構(gòu)間注漿；
6) 步驟六待管道結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)1所注漿液凝固，拆除掘進機具和止水套箱；
采用本發(fā)明具有如下有益效果
一、 提高安全度橡膠簾布在扭矩彈簧的作用下可以保證始終密貼于掘進機具或結(jié)構(gòu)，避免了現(xiàn)有進接收井時橡膠簾布翻轉(zhuǎn)方向與機具前進方向相同帶來的風(fēng)險。與此同時，也避免了現(xiàn)有二次進洞技術(shù)中，在機具出洞門之后鋼板焊接密封之前，沒有止水裝置在作用的施工風(fēng)險。
二、 簡化施工工序?qū)⒃仍谑┕がF(xiàn)場安裝的各工序由一個鋼套箱代替。施工時只需將止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)有效連接即可應(yīng)用，簡化了現(xiàn)場施工工序。
特別是進接收井時焊接鋼板等工序。
三、 節(jié)約工期現(xiàn)有止水裝置在現(xiàn)場多工序安裝，特別是進接收井時二次進洞方法都延長了作業(yè)時間。本發(fā)明中，掘進機具可以連續(xù)推進，橡膠簾布可以自動的根據(jù)機具或管道結(jié)構(gòu)的外徑來調(diào)整并保持密封，大大節(jié)約工期。
四、 節(jié)約成本扭矩彈簧便宜； 一套鋼套箱可以在多個工程重復(fù)應(yīng)用。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明
所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于包括一固定連接于圍護結(jié)構(gòu)上門洞周邊的止水套箱，所述止水套箱包括一橡膠簾布和一左右開口的套箱，所述套箱的一端經(jīng)橡膠簾布的上部與圍護結(jié)構(gòu)固定連接，所述橡膠簾布與所述套箱內(nèi)壁間設(shè)有扭矩彈簧，在掘進機具或管道進接收井的過程中，所述扭矩彈簧使橡膠簾布下部密貼在掘進機具或管道結(jié)構(gòu)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述止水裝置設(shè)有兩個以上的止水套箱，相鄰止水套箱固定連 接在一起。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述扭矩彈簧的中部鉸接在套箱的內(nèi)圈，兩端中， 一端抵在 套箱內(nèi)圈表面， 一端抵在橡膠簾布上使橡膠簾布密貼于掘進機具或結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述橡膠簾布的下部與扭矩彈簧之間相接觸地方設(shè)有一壓板。
5. 如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述壓板上設(shè)有兩個壓板插銷孔，所述套箱內(nèi)圏設(shè)有兩個套箱 插銷孔，所述扭矩彈簧的中部套置于一鉸銷上，所述鉸銷的兩端分別依次 穿套于所述壓板插銷孔和套箱插銷孔，所述壓板和扭矩彈簧可以繞著所述 鉸銷轉(zhuǎn)動，扭矩彈簧提供的扭矩通過所述壓板使橡膠簾布密貼于掘進機具 或結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述橡膠簾布和圍護結(jié)構(gòu)之間設(shè)有一掛板，所述掛板的下部鉸 接一個貼合于所述橡膠簾布的下部內(nèi)表面的翻板。
7. 如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述止水套箱為圓筒形或方筒形或橢圓形或雙圓形。
8. 如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，其特征在于所述止水套箱的外側(cè)端設(shè)有一封門。
9. 一種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1所述的止水裝置，包括如下步驟1) 安裝止水套箱及封門；2) 掘進機具進入止水套箱；3) 掘進機具機頭穿過橡膠簾布抵達封門；4) 拆除封門，掘進才幾具繼續(xù)頂進，至掘進才幾具后的管道結(jié)構(gòu)到達圍護結(jié)構(gòu)；5) 在圍護結(jié)構(gòu)與管道結(jié)構(gòu)間注漿；6) 所注漿液凝固，拆除掘進機具和止水套箱。
10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水方法，其 特征在于所述掘進機具為頂管機或盾構(gòu)機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水裝置，包括一固定連接于圍護結(jié)構(gòu)上門洞周邊的止水套箱，所述止水套箱包括一橡膠簾布和一左右開口的套箱，所述套箱的一端經(jīng)橡膠簾布的上部與圍護結(jié)構(gòu)固定連接，所述橡膠簾布與所述套箱內(nèi)壁間設(shè)有扭矩彈簧，在掘進機具或管道進接收井的過程中，所述扭矩彈簧使橡膠簾布下部密貼在掘進機具或管道結(jié)構(gòu)上。還公開了采用上述止水裝置的應(yīng)用于頂管、隧道施工中進接收井工序的止水方法。本發(fā)明采用上述止水套箱和止水方法，提高了頂管或盾構(gòu)進接收進工藝的安全性，同時簡化施工工序，節(jié)約了工期和材料。另外，所述壓板和翻板的末端近橡膠簾布側(cè)打磨光滑，以免轉(zhuǎn)動時撕裂橡膠簾布。
文檔編號E21D11/38GK101532387SQ20091004905
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者楊子松, 畢偉麟 申請人:上海建工(集團)總公司;上海市機械施工有限公司