[发明专利]一种进行能量交换的盾构隧道及其施工方法

权利要求书

1.一种进行能量交换的盾构隧道，其特征在于：由若干隧道衬砌结构沿隧道延伸方向依次连接而成，所述隧道衬砌结构由若干个能量交换管片沿周向顺次连接而成；所述能量交换管片包括弧形的管片体(1)，所述管片体(1)外侧嵌入弧形的中空钢板外壳(4)，所述中空钢板外壳(4)内设有供中间介质流动的内腔，所述中空钢板外壳(4)朝所述管片体(1)一侧的两端分别设有管状的进液口(2)和出液口(3)，所述进液口(2)包括进液支口和进液总口(5)，所述出液口(3)包括出液支口和出液总口(6)，所述进液支口与相邻能量交换管片的出液支口通过连接管(7)连通，一个隧道衬砌结构中至少有一个能量交换管片的进液口(2)为进液总口(5)，与所述进液总口(5)相邻的能量交换管片具有出液总口(6)，各个进液总口(5)连接到进液总管(8)，各个出液总口(6)连接到出液总管(9)，所述进液总管(8)和所述出液总管(9)连接到地源热泵空调系统的循环管路。

2.根据权利要求1所述的一种进行能量交换的盾构隧道，其特征在于：所述连接管(7)为U形并位于所述盾构法能量交换管片内侧，所述进液总管(8)和所述出液总管(9)均为沿所述盾构隧道方向延伸的管道。

3.一种根据权利要求1或2所述的进行能量交换的盾构隧道的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：能量交换管片进场并进行防水粘贴；管片安装前进行检查；在盾构掘进过程中通过管片吊机将合格的能量交换管片从运输车吊运至拼装机；进行能量交换管片安装，通过螺栓紧固连接，连接该处连接管(7)；完成能量交换管片安装继续向前盾构掘进，重复前述步骤进行下一环隧道衬砌结构的安装连接，在一段隧道铺设施工后接入进液总管(8)和出液总管(9)。

4.根据权利要求3所述的一种进行能量交换的盾构隧道的施工方法，其特征在于：能量交换管片安装的步骤为：

1)、安装最下方一块能量交换管片，及时连接纵向螺栓连接前一环隧道衬砌结构；

2)、由下到上左右对称安装剩余能量交换管片，随每块能量交换管片的安装将环向、纵向螺栓连接好并进行紧固；

3)、封顶块安装时，先将该处能量交换管片搭接封顶处的间隙的2/3位置，再径向插入，边调整位置边缓慢纵向顶推，封顶块安装困难时，应先涂润滑剂，再进行安装；

4)、整环隧道衬砌结构的能量交换管片全部安装完毕后，用风动扳手紧固所有螺栓；

5)、上紧所有吊装孔封堵塞；

6)、用连接管(7)连接所有相邻的进液总口(5)和出液支口相连，在整环隧道衬砌结构预留进液总口(5)和出液总口(6)，以便分别与最终接入的进液总管(8)和出液总管(9)相连；

7)、完成上述工作后，盾构即可进入下一环的掘进，重复上述安装步骤；

8)、在能量交换管片脱出盾构隧道尾端后，及时用风动扳手对所有能量交换管片的环向螺栓和纵向螺栓进行复紧。

5.根据权利要求4所述的一种进行能量交换的盾构隧道的施工方法，其特征在于：在地面上进行管片止水条、软木衬垫及自粘性橡胶薄板的粘贴，并经检查合格后方可；止水条及隧道衬砌结构粘贴前，应对管片接触面进行彻底清洁，粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。

6.根据权利要求5所述的一种进行能量交换的盾构隧道的施工方法，其特征在于：对能量交换管片检查，更换有破损、裂缝和中空钢板外壳(4)翘曲现象的能量交换管片在吊装和运输过程中应注意保护能量交换管片和止水条，管片安装前应对已安最后一环管片的前端止水条进行检查，损坏或已发生预膨胀的必须更换。

7.根据权利要求6所述的一种进行能量交换的盾构隧道的施工方法，其特征在于：在进行能量交换管片安装前还要检查人员、工具和现场环境，将盾壳内的积水和污泥完全清除干净，检查能量交换管片的连接螺栓、垫圈、螺栓孔密封垫圈及吊装孔封堵塞的数量是否齐全，质量是否完好，检查安装工具是否齐全以及风管、高压风机的状况是否良好。

8.根据权利要求7所述的一种进行能量交换的盾构隧道的施工方法，其特征在于：能量交换管片安装时必须运用微调装置将待装的能量交换管片与已安装能量交换管片二者的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台效果。