[发明专利]盾构进出洞模拟试验洞门密封装置

说明书

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种用于模拟试验研究中的盾构进出洞洞门密封装置。

背景技术

盾构法施工的隧道一般每隔一定距离有一口始发井和一口接收井。实际隧道盾构施工之前，在始发井、接收井处，隧道开挖范围内的土体是通过混凝土洞门保持自立性。盾构在始发前需对始发井出洞侧洞门围护结构进行分次凿除(一般分为两次，第一次先割除背水面钢筋及凿除围护结构砼至迎水面钢筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，然后盾构推进切入土体内。而盾构进洞前需对接收井内洞门的围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除，以清除盾构进出洞前障碍。

在盾构进出洞施工模拟试验中，为了做到与实际盾构进出洞工况一致，必须先浇筑进出洞的混凝土洞门，然后在盾构进出洞施工时人工凿除混凝土洞门。然而，浇筑混凝土结构作为盾构进出洞施工模拟试验的洞门，必然带来以下问题：

1.由于混凝土具有一定的养护期，为了让洞门具有一定的强度，以阻挡前方水土压力，必然需要花费至少一周左右的时间作为混凝土的养护期，从而增加了盾构进出洞模型试验的总时间；

2.为了浇筑两道混凝土洞门，必须立模板、扎钢筋等工作，工作量大；并且由于混凝土洞门结构内有钢筋，且混凝土强度一般在C15以上，因此人工凿除混凝土洞门的难度和工作量都很大；

3.凿除混凝土洞门，易产生安全隐患，使得盾构进出洞施工时土层不稳定。

发明内容

本发明针对现有技术中盾构进出洞施工模拟试验中需要浇筑进出洞的混凝土洞门而带来的缺陷，提供一种盾构进出洞模拟试验洞门密封装置。

本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置，包括：

一方法兰短接座，供设置于模拟试验土体侧，其一端用于与试验平台洞门连接；

一方圆过渡短接座，供设置于模拟试验土体侧，其一端与所述方法兰短接座的另一端连接；

一闸门，其一侧与所述方圆过渡短接座的另一端连接；

一圆短接座，供设置于模拟试验非土体侧，其一端与所述闸门的另一侧连接，在所述圆短接座的内表面安装有一圈袜套；

所述方法兰短接座与方圆过渡短接座的连接处、所述方圆过渡短接座与闸门的连接处以及所述闸门与圆短接座的连接处分别设有密封法兰连接。

其中，所述方圆过渡短接座的一端为方法兰，另一端为圆法兰，所述方法兰与所述圆法兰由一连接环连接。

所述闸门具有两扇门板，其上各安装有闸门油缸，供自动开启及关闭所述闸门；所述两扇门板之间安装有供密封之用的橡胶条。

本发明的积极进步效果在于：本发明不采用混凝土洞门，而采用洞门密封装置，通过其上的闸门及相应密封部件的设计，不仅能很好地模拟实际盾构进出洞工况条件，避免了凿除混凝土洞门产生的安全隐患以及浇筑混凝土洞门引起的耗时耗力，而且具有良好的密封效果，从而保证了盾构进出洞段水土不被流失而保持土层的稳定性；由于设有闸门油缸，所以可自动开启；并且采用钢结构，可以进行多次重复使用，节省投入。

附图说明

图1为本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置的俯视示意图；

图2A和图2B为本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置的方法兰短接座的结构示意图；

图3A和图3B为本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置的方圆过渡短接座的结构示意图；

图4A和图4B为本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置的闸门的结构示意图；

图5A和图5B为本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置的圆短接座的结构示意图；

图6A～6E为盾构在安装有图1装置的试验平台进行出洞的操作过程图；以及

图7A～7E为盾构在安装有图1装置的试验平台进行进洞的操作过程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的盾构进出洞模拟试验洞门密封装置，包括：

一方法兰短接座10(如图2A和2B所示)，供设置于模拟试验土体侧，其一端为短接口11，另一端为法兰口12；

一方圆过渡短接座20(如图3A和3B所示)，供设置于模拟试验土体侧，一端为方法兰21，另一端为圆法兰22，方法兰21与圆法兰22由一连接环23连接，方圆过渡短接座20的方法兰21与方法兰短接座10的另一端法兰口12连接，并于连接处设有密封法兰连接(图未示)；