[发明专利]一种盾构始发、接收的密封防水装置

说明书

技术领域

本发明属于盾构隧道工程技术领域，具体涉及一种盾构始发、接收的密封防水装置。

背景技术

盾构机是一种常用的隧道施工机械，它通过调整平衡仓内的压力实现与隧道开挖面的水土压力平衡，并通过螺旋输送机将切削的碴土携带出洞外，有盾构始发、正常掘进和盾构接收等过程，其中盾构始发、接收密封防水装置是盾构施工的关键部件。

现有的盾构始发、接收密封防水装置结构如图1、图2所示，主要由预埋钢环板6、内衬板2、圆环板3、加劲板5、螺栓4、钢翻板8与帘布橡胶板7组成，为机械式密封防水装置。盾构始发时，如图1所示，水流方向15与盾构前进方向16相反，钢翻板8向盾构前进方向16旋转带动帘布橡胶板7向盾构前进方向16旋转，利用钢翻板8与盾构机盾壳9的接触形成支撑，帘布橡胶板7与盾壳9、预埋钢环板6密贴，从而密闭防水。盾构接收时，如图2所示，水流方向15与盾构前进方向16相同，帘布橡胶板7向盾构前进方向16旋转带动翻板8向盾构前进方向16旋转，利用翻板8背侧的钢丝绳11箍紧翻板8以限制帘布橡胶板7移动，从而使帘布橡胶板7与盾壳9密贴，进而达到密闭防水的目的。

但现有的机械式密封防水装置在盾构始发、接收时会存在以下问题：

1、该密封防水装置中主要依靠帘布橡胶板7与盾壳9密贴形成闭合防水结构，但由于帘布橡胶板7与盾壳9接触面积有限、水压和钢丝绳11提供的包裹力不足等原因，导致该密封防水装置防水效果难以得到保证。

2、盾构始发密封防水装置中帘布橡胶板7与盾壳9密贴主要利用涌入盾构始发井的水压，属于被动密封，一旦帘布橡胶板7受涌水冲刷或其他原因导致不能与盾壳9密贴，就达不到防水效果。

3、盾构接收密封防水装置中帘布橡胶板7与盾壳9密贴主要依靠钢筋环10和钢丝绳11箍紧翻板8从而压紧帘布橡胶板7，钢丝绳11提供的包裹力较弱，一旦涌水量大或水压过高，极易渗漏。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种密封、防水效果更好且可重复利用的盾构始发、接收的密封防水装置。

本发明采用的技术方案是：一种盾构始发、接收的密封防水装置，包括安装于内衬墙上的包裹住内衬墙内壁和侧壁的预埋钢环板，所述预埋钢环板内壁连接有可充高压气体的橡胶带圈，所述预埋钢环板侧壁沿圆周均匀设有多个可限制橡胶带圈因填充高压气体向井内鼓出的反力装置。

进一步地，所述反力装置包括固定于预埋钢环板侧壁的收口环板，所述收口环板的一侧紧贴预埋钢环板侧壁和橡胶带圈侧壁，所述收口环板另一侧设有垂直于收口环板的加劲钢板。

进一步地，所述收口环板上设有两块加劲钢板，所述收口环板中部开有孔洞，两块加劲钢板分别位于孔洞两侧。

进一步地，所述收口环板通过预埋螺栓固定于预埋钢环板侧壁。

进一步地，所述橡胶带圈为圆环形，橡胶带圈的外圈与预埋钢环板内壁连接。

进一步地，所述橡胶带圈的横截面为方形，其内部填充高压气体。

进一步地，所述预埋钢环板内壁设有多个预留凹槽，所述橡胶带圈外圈上设有多个与预留凹槽相配合的固定接头，所述橡胶带圈通过固定接头与预埋钢环板连接。

更进一步地，所述预留凹槽和固定接头的纵向截面均为椭圆形。

本发明的盾构始发、接收密封防水装置为气动式密封防水装置。橡胶带圈与内衬墙等宽，增大了橡胶带圈与盾壳的接触面积；通过向橡胶带圈内冲入高压气体，增大了橡胶带圈的包裹力；可根据地下水涌入情况以及水压调整橡胶带圈内的气压，从而主动、有效地阻隔地下水涌入；收口环板与加劲板、预埋螺栓组成反力装置，有效限制橡胶带圈因充填高压气体向井内鼓出。

本发明能有效控制盾构始发、接收过程中渗漏水问题，降低盾构施工风险，结构简单、可同时用在盾构始发和接收端、也可重复利用，能有效节省装备数量，降低工程造价，具有较好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为现有的盾构始发密封防水装置及工作原理示意图。

图2为现有的盾构接收密封防水装置及工作原理示意图。

图3为本发明盾构始发密封防水装置及工作原理示意图。

图4为本发明盾构接收密封防水装置及工作原理示意图。

图5为本发明预埋钢环板横断面的放大图。

图6为本发明橡胶带圈横断面的放大图。

图7为本发明反力装置的结构示意图。

图8为图7中A-A截面剖视图。

图9为本发明盾构始发、接收洞门埋设反力装置后的示意图。