[发明专利]一种全回收式盾构进出洞止水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道施工设备，具体涉及一种全回收式盾构进出洞止水装置，属于建筑技术领域。

背景技术

进入21世纪以来，世界经济的迅猛发展加速了城市化建设，盾构法作为地下空间开发的手段获得了飞速发展。

盾构出洞是指盾构机在工作井内，自盾构主机开始定位，刀盘向前切削土体进入土层，沿设计线路向前掘进，直至盾构完全进入区间隧道，洞口反力架与负环管片拆除为止的整个施工过程。盾构进洞是指盾构机到达工作井，完成到达前的定位测量、接收架的安装、管片连接装置的安装以及区间隧道洞口的处理等工作的施工过程。

盾构的进出洞施工是盾构法建造隧道的关键工序，该工序施工技术的优劣将直接影响到建成后隧道或管道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效以及工程施工的成败。

在盾构通过洞口及整过隧道施工过程中，洞口与盾构、洞口与隧道结构之间始终存在有一个圆环间隙，对该间隙通常采用洞门密封装置进行密封，以防止水、土通过间隙进入工作井。洞门密封装置是填充洞口与盾构机或洞口与管片间隙中的结构，其作用是挡泥、止水，并且将工作井与外部水土分隔开来，以确保施工的可靠性和安全性。

常规的洞门密封装置采用的是密封垫圈加铰链板的结构（俗称“袜套”），但“袜套”容易发生破损和反转等问题。因此，新型的盾构进洞密封装置也在不断的提出并付诸于实际工程应用，其中包括气囊盾构进洞密封装置、盾尾刷密封装置、反袜套洞门密封装置以及洞圈预埋冻结管密封装置等不同形式的洞门密封装置。洞圈内预埋冻结管是盾构在水中进洞情况下发明的特有技术，其原理是直接在隧道洞口的洞圈内预先埋设环管，待盾构进入洞圈后，在环管中充入循环的冷却介质，使盾构和洞圈之间的水土冻结起来，以起到封闭间隙和止水的作用。这种施工方法的缺点在于：如采用液氮冻结，则费用较高；如采用盐水冻结，则工期长；并且环管的加工和埋设要求高，易于损坏，无法回用。

近年来随着对大深度的断面化的盾构隧道的需求迅速增加，给大深度、大断面的地层加固和挡土墙墙面上盾构进出开口的施工作业进一步增加了难度，现有的盾构进出洞施工方法越来越不能满足施工条件和抗风险的要求。因此新型盾构进出洞止水装置的研究顺应当今隧道施工工程的发展，具有良好的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有盾构进出洞施工技术的缺陷，提供一种全回收式盾构进出洞止水装置，以实现盾构安全、快速的进出洞施工，并且在施工结束后能够全部拆卸进行回收，重复使用，从而达到节约成本的目的。

本发明是通过以下技术方案来解决其技术问题的：

一种全回收式盾构进出洞止水装置，其为一内腔充水的横卧钢制套筒，由过渡筒体、标准筒体组和端盖依次密封连接而成，所述过渡筒体连接隧道洞口的洞圈，所述标准筒体组的一端与该过渡筒体连接，另一端与所述端盖连接；所述标准筒体组由一个标准筒体或多个首尾密封连接的标准筒体组成，该标准筒体组的内腔中设有用以通入冷媒介质的冻结管，该内腔的底部设有用以承接盾构的纵向的导轨，该标准筒体组的顶部设有用以设备供电进线的预留孔、注水孔、排气孔、出料孔、通风孔、吊装孔和压力表，该标准筒体组的底部设有用于安装的基座；所述过渡筒体设有溢流阀；所述端盖设有用于排水的截止阀。

所述的过渡筒体和标准筒体各自由两对合的半圆筒体构成，该两半圆筒体在对合处设有平面法兰，该平面法兰之间夹置有丁氰橡胶条并用螺栓连接紧固，所述两半圆筒体的外壁上焊接有若干纵向筋板和若干环向筋板；所述过渡筒体一端与隧道洞口的洞圈直接焊接，另一端设有环形法兰，所述标准筒体的两端均设有环形法兰，所述各环形法兰之间夹置有丁氰橡胶条并用螺栓紧固将过渡筒体、各标准筒体和端盖依次连接起来；所述端盖由两半圆平板组成，该两半圆平板外壁上设置有纵横交错的加强筋，所述的端盖下部的半圆平板上开设有人行闸门。

所述的标准筒体组包括首尾密封连接的第一标准筒体、第二标准筒体、第三标准筒体和第四标准筒体，所述排气孔包括第一排气孔和第二排气孔，所述压力表包括第一压力表和第二压力表，所述冻结管、预留孔、第一排气孔、出料孔和第二压力表设置于第一标准筒体上，所述通风孔和第二排气孔设置于第二标准筒体上，所述吊装孔和注水孔设置于第三标准筒体上，所述第一压力表设置于第四标准筒体上。

所述的标准筒体组单独由第一标准筒体组成；或者所述的标准筒体组由第二标准筒体、第三标准筒体和第四标准筒体中的任一个或几个与第一标准筒体组合而成。

所述的冻结管为扁形截面，沿所述装置的径向为小尺寸，沿轴向为大尺寸，其数量为一根或多根。