[实用新型]盾构机中的钢套筒内防止负环管片上浮装置

说明书

本实用新型提供了盾构机中的钢套筒内防止负环管上浮装置，通过在钢套管与负环管片之间设置压缩囊进行支撑抵靠，使其负环管片没有上浮空间，其中压缩囊填充膨胀后对负环管片支撑面广，不会对钢套筒和负压管片造成损伤，且在压缩囊内可根据浮力压力变化对其进行填充空气、水或惰性浆液，以便于更好的控制负环管片的位置，确保其轴线对中，更好的控制盾构机姿态，保证了作业的正常运行，适合推广使用。

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道工程技术的领域，具体涉及盾构机中的钢套筒内防止负环管上浮装置。

背景技术

目前，钢套筒方案在国内轨道交通工程项目中应用越来越广泛。所谓钢套筒始发和接收，是指在盾构机下井或出洞前，提前在工作井内将钢套筒安装完毕，使盾构机在钢套筒内部形成封闭空间，并在形成封闭空间后进行实物填充，通过此密闭空间为盾构机提供平衡掌子面的水土压力，以实现盾构机安全始发和接收。

采用钢套筒始发具有一定的局限性：当拼装的负环脱出盾尾后，由于负环外径小于钢套筒内径，这就提供了负环上浮的空间。与此同时，由于负环自重小于钢套筒内填充物和注入浆液所产生的浮力，容易引起负环管片上浮，造成轴线偏差过大，盾构机姿态控制困难，严重时会引起密封刷损坏，造成严重的安全事故。

中国专利CN211549709U提供了“一种盾构机钢套筒始发防管片上浮装置”。该装置是在钢套筒顶部两侧开孔安装六角头螺栓，通过螺纹牙的剪切力来克服负环管片受到的浮力。该装置存在的缺点如下：1、单靠螺纹牙的剪切力难以平衡负环管片受到的浮力；2、负环受到的浮力会通过此装置反作用于钢套筒上，由于受力面积小，会引起局部应力过大，轻则损坏该装置，严重时会引起钢套筒破损，浆液和填充物渗漏，保压失败。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供盾构机中的钢套筒内防止负环管上浮装置，解决钢套筒内负环管片上浮难以控制的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括钢套筒内的负环管片，钢套筒与负环管片之间设有多个压缩囊，多个压缩囊均匀布置在钢套筒内壁的顶部上，压缩囊两侧设有填充管，填充管贯穿钢套筒上的固定孔座通过三通管进行密封连接固定，三通管一端固设有压力单向阀，另一端固设有压力表；

通过压力单向阀向压缩囊内充入充填料，以使多个压缩囊膨胀填充钢套筒与负环管片的顶部间隙，从而避免浆液在浇筑钢套筒与负环管片的间隙时产生的浮力使负环管片上浮。

优选方案中，压缩囊呈弧形，弧形压缩囊的外侧与钢套筒内壁相匹配，内侧与负环管片的外壁相匹配。

优选方案中，压缩囊采用高强韧性防渗拉丝布，压缩囊外侧粘连多层聚四氟乙烯网布，以使压缩囊耐压性能大于0.3Mpa。

优选方案中，三通管通过螺纹与填充管端部连接，三通管端部抵靠在固定孔座的端面上通过密封圈进行密封。

优选方案中，压力单向阀与压力表通过螺纹连接在三通管的两端，压力单向阀和压力表与三通管之间设有密封圈。

优选方案中，还设有泵，泵的出口与多个压力单向阀通过管道连接，泵的进口处设有多个充填料，充填料与泵连接的管道之间设有阀门；

通过泵将充填料输送至压力单向阀对压缩囊进行填充，以使压缩囊膨胀抵靠负环管片与钢套筒。

优选方案中，充填料为空气，或为水，或为惰性浆液。

优选方案中，压力表显示压力值小于0.3MPa充填料为空气或水，压力表显示压力值大于0.3MPa充填料为惰性浆液。