減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法施工是城市軌道交通地下區(qū)間修建應(yīng)用較廣的一種施工技術(shù)方法，但由于管片安裝和施工工藝的要求，管片同盾構(gòu)外殼存在約14cm的間隙，即盾尾間隙。盾尾間隙引起較大的地層損失從而導(dǎo)致地層變形增大，威脅周?chē)芫€和建筑物安全，現(xiàn)在主要有兩種處理措施:一是同步注漿，二是地層預(yù)加固，但同步注漿漿液的擴(kuò)散和凝固需要時(shí)間，且填充率一般不理想，并不能及時(shí)約束地層變形，而地層預(yù)加固則會(huì)大大增加工程造價(jià)并延長(zhǎng)施工工期。除了以上不足，當(dāng)?shù)貙虞^軟弱或?qū)ψ冃我髧?yán)格時(shí)，這些措施均不能滿足控制變形的需要，嚴(yán)重影響了盾構(gòu)法在變形控制嚴(yán)格條件下的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置，該裝置可以解決由于盾尾間隙引起地層損失導(dǎo)致較大地層變形的冋題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0005]一種減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置，包括暗格箱體，所述暗格箱體的一側(cè)設(shè)有自動(dòng)隔離裝置，自動(dòng)隔離裝置起到防止外部地下水、土體和注漿液進(jìn)入暗格箱體的作用，所述暗格箱體的另一側(cè)設(shè)有推射裝置，所述暗格箱體設(shè)有開(kāi)口供伸縮自鎖裝置進(jìn)入其中，所述推射裝置能夠在暗格箱體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并推動(dòng)伸縮自鎖裝置在暗格箱體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，將伸縮自鎖裝置推出暗格箱體，完成推射裝置的一次推動(dòng)動(dòng)作。
[0006]所述暗格箱體位于盾構(gòu)機(jī)護(hù)盾內(nèi)。
[0007]所述推射裝置為推射活塞。
[0008]所述伸縮自鎖裝置為伸縮自鎖鋼筋框。
[0009]所述伸縮自鎖裝置包括主框架，所述主框架內(nèi)設(shè)置多個(gè)分隔柱，所述每個(gè)分隔柱上均連接能繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的支腿，所述每個(gè)支腿均連接自鎖裝置，所述自鎖裝置設(shè)置在分隔柱與主框架之間或分隔柱與分隔柱之間。
[0010]所述自鎖裝置包括鋸齒形滑道，鋸齒形滑道保證滑塊只能向右滑動(dòng)，所述鋸齒形滑道內(nèi)設(shè)有滑塊，所述滑道兩端設(shè)有向滑道內(nèi)的凸起，以限定滑塊只在鋸齒形滑道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述滑塊設(shè)有彈性凸起，滑塊右端連接有尺寸小于滑塊寬度的第一連桿，所述第一連桿右端連接有彈性元件，所述彈性元件連接在分隔柱上，所述第一連桿與第二連桿相連接，所述第二連桿能繞與第一連桿相接處轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二連桿連接到支腿上。
[0011 ] 所述分隔柱之間間隔相等。
[0012]所述支腿繞支腿與分隔柱的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為O?90度，自鎖裝置保證支腿只能向更大角度開(kāi)啟。
[0013]減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置的工作方法為:
[0014]首先將伸縮自鎖鋼筋框裝入盾構(gòu)機(jī)護(hù)盾暗格箱體內(nèi)，自鎖裝置隨即啟動(dòng)，推射活塞將伸縮自鎖鋼筋框推至盾尾自動(dòng)隔離裝置處；
[0015]待千斤頂推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)時(shí)，自動(dòng)隔離裝置開(kāi)啟，推射活塞同時(shí)將伸縮自鎖鋼筋框推出盾尾，伸縮自鎖鋼筋框脫離暗格箱體進(jìn)入盾尾間隙，處于伸長(zhǎng)狀態(tài)的彈簧將拉動(dòng)滑塊向右運(yùn)動(dòng)，滑塊通過(guò)第二連桿同時(shí)帶動(dòng)支腿轉(zhuǎn)動(dòng)使支腿同步撐開(kāi)，并支撐在管片和地層之間，且保持自鎖狀態(tài)，在盾尾間隙產(chǎn)生的同時(shí)進(jìn)行及時(shí)的臨時(shí)支護(hù)，從根本上解決地層變形較大的問(wèn)題；
[0016]伸縮自鎖鋼筋框推出后，自動(dòng)隔離裝置關(guān)閉以防止地下水、土體或注漿漿液進(jìn)入暗格，推射活塞回位，完成一次循環(huán)；
[0017]待盾構(gòu)機(jī)完成下一次開(kāi)挖時(shí)再進(jìn)行同樣的操作；
[0018]盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過(guò)程中也進(jìn)行同步注漿，同步注漿的漿液包裹住已經(jīng)撐開(kāi)的伸縮自鎖鋼筋框，凝固后形成永久支護(hù)，起到充填地層間隙和防止后期變形的目的。
[0019]盾構(gòu)機(jī)不斷向前開(kāi)挖土體，并安裝管片，再通過(guò)千斤頂推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)向前開(kāi)挖，盾構(gòu)機(jī)外殼比管片大出一圈，產(chǎn)生盾尾間隙，引起地層變形，盾尾間隙是施工工藝造成，是相對(duì)封閉的空間，因此只能在護(hù)盾中放入伸縮自鎖裝置，在盾構(gòu)機(jī)向前的同時(shí)推射出該裝置；盾尾間隙是隨著盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖前進(jìn)不斷產(chǎn)生的，伸縮自鎖裝置也是不斷被推射出來(lái)支護(hù)地層，減小變形的。
[0020]本發(fā)明的有益效果為:
[0021]通過(guò)在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)同步推射出伸縮自鎖鋼筋框起到填充盾尾間隙，臨時(shí)支撐管片和地層之間的間隙，避免產(chǎn)生較大的地層變形的作用，從根本上減小了盾尾間隙引起的地層損失，真正在盾尾間隙產(chǎn)生時(shí)做到同步支護(hù)，可以更好的控制地表變形。而且本發(fā)明的推射伸縮自鎖裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、可靠度高、操作方便、經(jīng)濟(jì)有效。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明推射伸縮自鎖裝置示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明推射伸縮自鎖裝置在盾尾布置位置示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框剛剛進(jìn)入盾殼暗格箱體示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框即將推射出盾殼暗格箱體示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框被推出在盾尾間隙自動(dòng)撐開(kāi)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框俯視圖；
[0028]圖7為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框支腿未撐開(kāi)時(shí)的俯視圖；
[0029]圖8為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框支腿撐開(kāi)時(shí)的俯視圖；
[0030]圖9為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框支腿撐開(kāi)時(shí)A-A剖面圖；
[0031]圖10為本發(fā)明伸縮自鎖鋼筋框支腿撐開(kāi)時(shí)B-B剖面圖(未示出左側(cè)主框架和右下側(cè)支腿)；
[0032]圖中，I為盾構(gòu)機(jī)護(hù)盾，2為刷型密封，4為管片，5為暗格箱體，5-1為開(kāi)口，6為盾尾間隙，7為自動(dòng)隔離裝置，8為伸縮自鎖鋼筋框，8-1為主框架，8-2為鋸齒形滑道，8-3為滑塊，8-4為滑塊與連桿連接螺栓，8-5為彈簧，8-6為支腿，8-7為第二連桿，8_8為分隔柱，8-9為第一連桿，9為推射活塞。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0034]如圖1所示，減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置，包括在盾構(gòu)機(jī)盾尾鋼護(hù)盾內(nèi)設(shè)置暗格箱體5，暗格箱體內(nèi)裝入伸縮自鎖鋼筋框，它包括暗格箱體5、自動(dòng)隔離裝置7、伸縮自鎖鋼筋框8、推射活塞9。暗格箱體5的一側(cè)設(shè)有自動(dòng)隔離裝置7，自動(dòng)隔離裝置7起到防止外部地下水、土體和注漿液進(jìn)入暗格箱體的作用，暗格箱體5的另一側(cè)設(shè)有推射活塞9，暗格箱體5設(shè)有開(kāi)口 5-1供伸縮自鎖鋼筋框8進(jìn)入其中，推射活塞9能夠在暗格箱體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并推動(dòng)伸縮自鎖鋼筋框8在暗格箱體5內(nèi)運(yùn)動(dòng)，將伸縮自鎖鋼筋框8推出暗格箱體5，完成推射活塞9的一次推動(dòng)動(dòng)作。
[0035]如圖2所示，減小盾尾間隙引起地層損失的推射伸縮自鎖裝置分布設(shè)置在盾構(gòu)機(jī)盾尾鋼護(hù)盾的上部，一般情況可設(shè)置三個(gè)，三個(gè)暗格箱體5位于盾構(gòu)機(jī)護(hù)盾I內(nèi)。
[0036]如圖3-圖5所示，分別為伸縮自鎖鋼筋框8剛進(jìn)入暗格箱體5、即將被推出暗格箱體5和進(jìn)入盾尾間隙6的三個(gè)狀態(tài)示意圖，首先通過(guò)暗格箱體開(kāi)口 5-1將伸縮自鎖鋼筋框8裝入暗格箱體5，伸縮自鎖鋼筋框8上的自鎖裝置隨即啟動(dòng)，推射活塞9將伸縮自鎖鋼筋框8推至盾尾