专利名称：双圆盾构隧道的出洞防水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及防水装置类，具体的讲是涉及一种用于地下结构、特别是双圆盾构隧道出洞处的双圆盾构隧道的出洞防水装置。
背景技术：
现有技术中的盾构隧道出洞防水装置如
图1、2所示，在盾构机推进前，安装呈圆环状帘布橡胶板，以圆环钢板紧压橡胶板于井圈所设钢板上，接着设置紧靠圆环钢板的扇形压板，然后采用螺母、螺栓对圆环钢板、扇形压板加以固定，在扇形压板中部开设长条形螺栓孔，见图2中盾构穿越井圈后螺栓位置24，盾构穿越井圈时的螺栓位置25，在盾构穿越井圈时与井圈后，通过人工调节方式，改变扇形压板的紧固位置，以使其成圆环状紧贴盾构或隧道外径，形成对橡胶板的支撑作用，使橡胶板形成一密闭防水线，其缺点在于扇形压板的位置调节需靠人工操作完成，因此既费时费力，又影响施工进度。同时对于双圆盾构隧道，在挖掘隧道时，其横断面为二个搭接的圆环，在双圆相接处若仅按照单圆隧道设置一般帘布橡胶板会存在较大的问题，在双圆相接处的帘布橡胶板因其断面构造原因，在双圆盾构穿越洞圈后，无法在外界水土压力的作用下回复至紧贴衬砌外径状态，不利于帘布橡胶板的整体防水功效。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种双圆盾构隧道的出洞防水装置，该装置在双圆相接处安装气囊及橡胶板，还可以将橡胶板一侧的压板采用铰接结构，使得该装置在盾构穿越井圈后，该压板的一端实现自动偏转，无须人工调整，其另一侧通过气囊充气的膨胀力压迫橡胶板回复并紧贴于衬砌外表面。
本发明目的实现由以下技术方案完成一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，包括井圈、双圆相接处的飞鸟状管片、橡胶板，井圈上设有垂直面板，橡胶板与垂直面板固定连接，其特征在于在橡胶板一侧，位于井圈的内壁与飞鸟状管片外壁之间至少设置一个气囊，该气囊螺栓固定于井圈内侧，且气囊上设置有充气管。
所述的充气管置于管道中，该管道预埋在井圈中，管道的一端通井圈内侧，一端通井圈外端。
所述的至少设置一个气囊可以指的是设置了三个气囊，且三个气囊沿垂直方向依次叠放。可将分别设置在三个气囊上的三个充气管位于同一管道中。
所述的橡胶板与垂面板通过螺栓固定连接，该固定连接是通过圆环钢板实现的，圆环钢板将橡胶板与井圈垂面板通过螺栓固定，圆环钢板上固定连接有固定板，固定板铰链连接有翻板。
本发明的优点是，针对双圆盾构隧道，无论是盾构穿越井圈时还是穿越井圈后，翻板始终可与盾构外径或衬砌外径紧密相接，并且无须人工作业，帘布橡胶板在充气气囊的作用下可随着翻板的翻转角度，随时保持其与翻板的紧密相贴，从而使橡胶板构成封闭防水圈，防水效果好，无需人工操作，省事省力，大大加快施工进程。
附图概述附图1为现有技术结构示意图(侧面)；附图2为现有技术端面结构示意图；附图3为本发明充气前结构示意图(侧面)；附图4为本发明充气后结构示意图(侧面)；附图5为本发明双圆相接处的飞鸟状管片端面结构示意图；附图6为本发明固定板正面结构示意图；附图7为本发明固定板侧面结构示意图；附图8为本发明翻板正面结构示意图；附图9为本发明翻板侧面结构示意图；附图10为本发明开口销结构示意图；附图11为本发明销轴结构示意图；具体技术方案以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解如图1-11所示，标号1-25分别表示预埋铁管1、螺母2、垫圈3、螺母4、双头螺柱5、盖形螺母6、压块7、固定板8、销套9、翻板10、充气管11、垫圈12、螺栓13、气囊14、圆环钢板15、井圈16、销轴17、开口销18、扇形压板19、井圈垂直面钢板20、水平面钢板21、飞鸟状管片22、帘布橡胶板23、盾构穿越井圈后螺栓位置24、盾构穿越井圈时的螺栓位置25。
本实施例包括井圈16、双圆相接处的飞鸟状管片22、橡胶板23，井圈16上设有垂直面板20和水平面钢板21，井圈16、橡胶板23、圆环钢板15、固定板8、翻板10，圆环钢板15将橡胶板23紧压于井圈16基面，并采用螺栓固定，即通过垫圈3、螺母4、双头螺柱5、螺母2实现螺栓固定，其中的螺母2事先预埋于井圈钢板20内，圆环钢板15与固定板8之间焊接。固定板8与翻板10之间销连接，即固定板8与翻板10通过销轴17、销套9、开口销18连为一体，然后将固定板8烧焊于圆环钢板15上，形成一防水单元，根据盾构与衬砌外径，可计算出组成整体防水体系的单元数，施工人员按单元数目加工、安装即可。翻板10与橡胶板23平行设置。圆环钢板15呈双圆相交状。
在橡胶板23一侧，位于井圈16的内壁与飞鸟状管片22外壁之间设置三个气囊14，三个气囊14沿垂直方向依次叠放，气囊14螺栓固定于井圈16内侧的水平面钢板21处，在三个气囊14上分别设置有充气管11，充气管11均置于预埋铁管1中，该预埋铁管1预埋在井圈1中，其一端通井圈16内侧，一端通井圈16外端。
本实施例中应特别注意翻板10长度的选择，翻板10长度过短，在盾构出洞产生偏差情况下，很可能导致翻板10某处边端与盾构或衬砌外径没有接触点，不能形成一完整的封闭防水线，而翻板10长度过长，在盾构出洞产生偏差情况下，则会引起翻板10上翻角度过大(可能与水平线接近平行)，无法很好的与盾构或衬砌外径紧密相接，从而引起渗漏。一般翻板10长度以与盾构或衬砌外径接触上翻30°-70°范围(与垂直面夹角)为宜。
显然本领域技术人员可以认识到本发明中固定板8与翻板10的铰接方式的选择可以是多种多样的，只要能够实现翻板11随着盾构、隧道外径的变化，以铰接处为中心自由翻转一定角度即可。
帘布橡胶板23在生产过程中加入了环向和径向锦纶线，保证了帘布橡胶板在隧道推进过程中的完整性，且不会随着盾构和衬砌的外翻而受损。
先设置预制成环的帘布橡胶板23于井口位置，为使帘布橡胶板23与井圈16紧密相贴，紧随其后压上圆环钢板15，圆环钢板15可分段加工制作，但安装时段与段之间的间隙应控制在最小程度。随后设置垫圈3、螺母4、双头螺柱5，以便对圆环钢板15、帘布橡胶板23与井圈16加以定位；双头螺柱5穿过圆环钢板15和帘布橡胶板23上预留的螺孔，固定在预埋于井圈钢板20处的螺母2内。
在盾构穿越井圈时，呈圆环状排列的固定板8和翻板10与盾构外径尽量紧密相接，帘布橡胶板23在盾构穿越井圈时，向盾构推进方向外翻，而水土压力正好作用于外翻帘布橡胶板23上，橡胶板23无承受水土压力的能力，于是外翻部分向出洞井方向移动，紧靠住固定板8和翻板10，形成一紧箍于盾构外径的“袜套”，从而形成封闭的出洞防水线。待盾构穿越井圈后，衬砌外径小于盾构外径，井圈与衬砌之间的间隙增大，翻板10偏转一定角度始终可与盾构外径或衬砌外径紧密相接而无须人工作业，帘布橡胶板可随着翻板10的翻转角度，随时保持其与翻板的紧密相贴。
本实施例在设置时，在浇注混凝土前除了预埋螺母于井圈钢板上外，还应预埋一根呈一定转角半径的铁管1，铁管1内设置充气管，另外在双圆相接井圈钢板水平位置预埋盖形螺母，然后采用螺母、双头螺柱对圆环钢板加以固定，在双圆相接处安装气囊14，气囊14采用压块7水平固定于预埋盖形螺母位置，气囊充气孔与铁管内的充气管相连，在盾构推进过程中，在盾构穿过井圈后，气囊马上充气，其产生的膨胀力可帮助帘布橡胶板回复至紧贴衬砌外表面的状态，形成双圆接头处的水密性能，彻底解决了两圆相接处帘布橡胶板不能紧包衬砌外表面，最终将产生渗漏水的问题。
权利要求
1.一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，包括井圈、双圆相接处的飞鸟状管片、橡胶板，井圈上设有垂直面板，橡胶板与垂直面板固定连接，其特征在于在橡胶板一侧，位于井圈的内壁与飞鸟状管片外壁之间至少设置一个气囊，该气囊螺栓固定于井圈内侧，且气囊上设置有充气管。
2.根据权利要求1所述的一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，其特征在于所述的充气管置于管道中，该管道预埋在井圈中，管道的一端通井圈内侧，一端通井圈外端。
3.根据权利要求1所述的一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，其特征在于所述的至少设置一个气囊指的是设置了三个气囊，且三个气囊沿垂直方向依次叠放。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，其特征在于分别设置在三个气囊上的三个充气管位于同一管道中。
5.根据权利要求1所述的一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，其特征在于所述的橡胶板与垂面板通过螺栓固定连接，该固定连接是通过圆环钢板实现的，圆环钢板将橡胶板与井圈垂面板通过螺栓固定，圆环钢板上固定连接有固定板，固定板铰链连接有翻板。
6.根据权利要求5所述的一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，其特征在于所述的铰链连接指的是固定板和翻板之间通过销连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于双圆盾构隧道的出洞防水装置，其特征在于所述的圆环钢板呈双圆相交状，与固定板之间焊接连接。
全文摘要
本发明涉及防水装置类，具体是涉及一种用于双圆盾构隧道出洞处的防水装置，该装置在双圆相接处安装气囊及橡胶板，还可以将橡胶板一侧的压板采用铰接结构，使得该装置在盾构穿越井圈后，该压板的一端实现自动偏转，无须人工调整，其另一侧通过气囊充气的膨胀力压迫橡胶板回复并紧贴于衬砌外表面，其优点是针对双圆盾构隧道，无论是盾构穿越井圈时还是穿越井圈后，翻板始终可与盾构外径或衬砌外径紧密相接，帘布橡胶板在充气气囊的作用下可随着翻板的翻转角度，随时保持其与翻板的紧密相贴，从而使橡胶板构成封闭防水圈，施工进程快。
文档编号E21D11/38GK1807841SQ20051011210
公开日2006年7月26日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者陆明, 朱祖熹, 邵臻, 乔宗昭 申请人:上海市隧道工程轨道交通设计研究院