可调位置的盾构洞门密封装置的制作方法

本实用新型涉及盾构隧道施工设备技术领域，特别是一种安装在盾构洞门口处的洞门密封装置。

背景技术：

在地铁隧道施工中，常常分为两个主要阶段，第一是车站（竖井）施工阶段，第二是隧道施工阶段。受两个阶段设计、施工等因素的影响，工艺转换时有时存在前一工序未周全考虑后一阶段施工的需求，或前一阶段施工误差需要后一阶段的措施来弥补。这一点在隧道采用盾构法施工始发接收阶段经常遇到，主要有结构施工完成后，盾构洞门尺寸或位置与设计不一致、曲线始发洞门施工时未考虑始发时洞门需偏移的因素、车站结构未考虑盾构后配套台车空间需求导致盾构始发时需要偏角度始发等情况，这些情况如果不处理，则可能造成盾构隧道始发段水平偏差过大。

上述盾构施工问题，常用的处理方法是通过洞门的实际位置，通过设计人员微调始发线路，或破除一侧洞门加厚另一侧洞门的方法进行处理。这些方法处理时间长、成本高、施工风险大。所以基于以上描述，亟需一种新的方法以解决现有技术中存在的不能快速解决洞门位置不准的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可调位置的盾构洞门密封装置，要解决盾构隧道始发段水平偏差过大时，常用的处理方法时间长、成本高、施工风险大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种可调位置的盾构洞门密封装置，安装在盾构洞门外，其特征在于，包括：钢套筒，所述钢套筒包括有圆钢筒，焊接连接在圆钢筒其中一端的洞门端连接钢板，焊接连接在圆钢筒另一端的端头密封钢板，焊接连接在圆钢筒外侧面上的钢骨架，以及焊接连接在圆钢筒外侧面上、并且与圆钢筒的内侧相连通的注浆管。

接缝密封连接结构，所述接缝密封连接结构包括预埋在盾构洞门处的结构中的预埋件，将洞门端连接钢板压在预埋件上的压板，穿过压板并将压板固定连接在预埋件上的连接螺栓A，以及夹在预埋件与洞门端连接钢板之间的洞门端密封圈。

盾构密封连接结构，所述盾构密封连接结构包括依次设在端头密封钢板外侧的密封橡胶板、弧形压板和翻板，以及将密封橡胶板、弧形压板和翻板连接到端头密封钢板上的连接螺栓B。

所述钢骨架由焊接在钢筒外侧面上的环向肋板和纵向肋板组成。

所述圆钢筒由三块弧形钢板拼接而成。

所述压板包括压的厚压块和压在洞门端连接钢板上的薄压块，厚压块和薄压块为一体结构在预埋件上，并且厚压块上设有与连接螺栓A配合的连接螺栓孔。

所述钢套筒通过钢支撑支撑在结构底板上。

所述预埋件为预埋钢板。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：本实用新型可以有效密封盾构洞门，又可以矫正或调整洞门偏移量，使得盾构出洞姿态更加灵活。

本实用新型在偏差值一定范围内可避免调整始发段隧道线路，可以轻松的将洞门通过延长的形式向需要的方向偏移一定的距离，可快速调正洞门中心的特性。也就是说，本实用新型可以在盾构始发洞门与需求不一致时，利用刀盘与洞门间的三维关系特征，在一定范围内调整洞门中心位置，使得盾构能够沿着密封帘布的中心推进进入洞门。

本实用新型利用盾构密封帘布与盾构机中心必须基本在同一轴线上的要求，以及盾构机与洞门之间本身考虑有帘布保护间隙的特点，利用本实用新型将密封帘布断面与洞门断面在空间上拉开一定距离，使得盾构与原结构洞门的关联关系需求变为盾构与本实用新型之间的关联关系需求，使得盾构机与洞门之间的间隙变为可变量，大大的减小了洞门施工偏差所引起的处理难度。

本实用新型结合了玻璃纤维筋洞门围护结构的特点，是一个可灵活调整位置的洞门密封装置，其在采用玻璃纤维筋围护结构工艺的配合下，可以省去盾构始发洞门破除的工艺，有效避开了洞门调整过程中的结构破坏，保证了预埋件的稳定和牢靠性，减小了风险，缩短了工期，节约了成本，提高了始发安全性。

本实用新型所述装置可以使盾构机提前进入密封状态，可缩短盾构始发端头加固体的纵向范围（即缩短端头加固长度），节约成本。并且由于本实用新型中的接缝密封连接结构中的洞门端连接钢板不采用开孔形式连接，而采用压板连接，有效将连接板变窄（够压板压紧即可），使得在最小工作量处理洞门预埋件的情况下，本实用新型与预埋件之间存在较多的可移动性。

本实用新型所述装置还可以通过外围注浆封堵洞门，提高始发洞门密封安全性。

本实用新型所述装置还具有加工方便、经济适用效益高、灵活安全可周转重复使用的特性。

本实用新型所述装置中的钢套筒利用钢结构将洞门延长，结合洞门玻璃纤维筋的围护结构工艺，可以省去盾构洞门破除的工作和风险，可以重复利用节约成本。

本实用新型所述装置将洞门延长，可以使得盾构机盾尾提前进入洞门，进入全密封状态，可以减少端头地基加固长度，节约成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图１是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中a处的放大示意图。

图3是图1中b处的放大示意图。

图4是图1中A-A剖面的示意图。

图5是图4中c处的放大示意图。

图6是翻板的示意图。

图7是压板的结构主视示意图。

图8是图7的左视示意图。

图9是本实用新型所述方法步骤一的示意图。

图10是本实用新型所述方法步骤二的示意图。

图11是本实用新型所述方法步骤三的示意图。

图12是本实用新型所述方法步骤四的示意图。

图13是本实用新型所述方法步骤五的示意图。

附图标记：1－洞门端连接钢板、2－端头密封钢板、3－环向肋板、4－纵向肋板、5－圆钢筒、6－连接螺栓A、7－注浆管、8－压板、8.1－厚压块、8.2－薄压块、8.3－连接螺栓孔、9－洞门端密封圈、10－密封橡胶板、11－翻板、12－弧形压板、13－连接螺栓B、14－预埋件、15－结构、16－钢支撑、17－结构底板、18－始发设计中心、19－洞门实际型心、20－洞门安装轮廓线、21－补充钢板、22－安装孔、23－可调位置的盾构洞门密封装置、24－接头板、25－密封胶垫。

具体实施方式

实施例参见图1-6所示，这种可调位置的盾构洞门密封装置，安装在盾构洞门外，包括：钢套筒，所述钢套筒包括有圆钢筒5，焊接连接在圆钢筒5其中一端的洞门端连接钢板1，焊接连接在圆钢筒5另一端的端头密封钢板2，焊接连接在圆钢筒5外侧面上的钢骨架，以及焊接连接在圆钢筒5外侧面上、并且与圆钢筒5的内侧相连通的注浆管7，所述注浆管7使用前由油脂和球阀封堵，保持使用时的可用性，所述注浆管能通过地面注入速凝浆液迅速填充空间达到洞门密封效果，所述球阀必须与外接注浆设备管路接头配套。

参见图4、图5，所述圆钢筒5由三块弧形钢板拼接而成，即圆钢筒5均分为三块弧形钢板，三块弧形钢板端头设置接头板24，通过螺栓进行连接，接头板中间用密封胶垫25进行密封。圆钢筒5的直径应与洞门一致，长度应满足刀盘起转的最小长度要求。

所述钢套筒应具有足够的刚度，因此，在圆钢筒5外侧面上设有钢骨架，钢骨架由焊接在钢筒5外侧面上的环向肋板3和纵向肋板4组成。接缝密封连接结构，所述接缝密封连接结构包括预埋在盾构洞门处的结构15中的预埋件14，将洞门端连接钢板1压在预埋件14上的压板8，穿过压板8并将压板8固定连接在预埋件14上的连接螺栓A6，以及夹在预埋件14与洞门端连接钢板1之间的洞门端密封圈9。所述洞门端密封圈9应具备足够的张力和强度，安装应平整无破损。所述预埋件14优选为预埋钢板。

参见图7、图8，所述压板8包括压的厚压块8.1和压在洞门端连接钢板1上的薄压块8.2，厚压块8.1和薄压块8.2为一体结构在预埋件14上，并且厚压块8.1上设有与连接螺栓A6配合的连接螺栓孔8.3。

所述钢套筒用压板8压接在预埋件14（即洞门预埋钢板）上，压板8可调位置应满足洞门偏移需求量。作为补充，洞门偏移方向的对边预埋件应该用补充钢板向内加宽。

盾构密封连接结构，所述盾构密封连接结构包括依次设在端头密封钢板2外侧的密封橡胶板10、弧形压板12和翻板11，以及将密封橡胶板10、弧形压板12和翻板11连接到端头密封钢板2上的连接螺栓B13。所述密封橡胶板10应具备足够的张力和强度，安装应平整无破损。所述翻板11应有效压紧密封橡胶板10，防止松动。

作为优选, 所述密封橡胶板10应与所述钢套筒安装面紧贴密实，密封橡胶板10的长度、厚度、弹性及开孔位置应与端头密封钢板2一致。

作为优选，弧形压板12应与端头密封钢板2的弧度、开孔一致，环内接缝长度不大于30mm。

作为优选, 所述翻板11应具备适中的长度，翻板11中的合页销应有足够的连接长度和灵活性，所述翻板11应利用连接螺栓B13固定牢靠，所述连接螺栓B13应逐个检查复紧。

可调位置的盾构洞门密封装置23的下部应现场设置支撑改善结构悬臂环境，防止盾构施工过程盾构机重力造成所述密封装置变形或破坏，以保证结构密封的完整性，比如可参见图1，所述钢套筒5通过钢支撑16支撑在结构底板17上。作为优选, 钢支撑16的材料为H20型钢、镀锌钢管和/或Φ20mm螺纹钢。

可调位置的盾构洞门密封装置中的各个构件在工厂内加工，成品在现场用螺栓连接。

所述钢套筒和所述盾构密封连接结构在地面整体拼装成型；安装前对洞门口的预埋件14加宽（即图9-13中所示的焊接补充钢板21）、调控工作已经完成，安装的外轮廓线控制点已经放样标识；所述洞门端密封圈9在安装前已粘贴在预埋件14上；所述钢套筒和拼装好的盾构密封连接结构整体吊装安装与所述的轮廓控制点对齐；所述钢套筒用压板8和连接螺栓A6压紧固定在预埋件14上；所述钢套筒安装后下部应增加钢支撑支撑在结构底版上。

所述钢套筒通过压板8与洞门口的预埋件14连接，在一定偏差范围内，可以忽略预埋件14安装的偏差和椭变，可以在压板8与洞门端连接钢板1的中间空隙范围内调整钢套筒位置以改变洞门的中线位置，使得洞门中心与盾构始发轴线一致或更接近一致。

所述接缝密封连接结构和盾构密封连接结构的所有连接应具有足够的强度、接缝密封连接结构和盾构密封连接结构的所有接头应具有良好的密封性，以满足盾构施工的压力环境需要。

参见图9-13，这种可调位置的盾构洞门密封装置的偏心安装方法，其特征在于步骤如下：

参见图9，步骤一、测量出洞门实际型心19，放样出始发设计中心18，计算出洞门实际型心19与始发设计中心18之间的距离h，当h＞30mm时，进行下一步；

参见图10，步骤二、根据始发设计中心18放样出洞门安装轮廓线20；

参见图11，步骤三、根据洞门安装轮廓线20，对预埋件14和预埋件上的安装孔进行后期处理，以保证密封装置能准确安装，处理方法为，将原洞门范围内部分用补充钢板21向内补齐，并重新制作新的安装孔22，即在预埋件14上沿安装轮廓加焊补充钢板21，并在预埋件14上和补充钢板21上沿安装轮廓外放一个压板安装距离重新制作新的安装孔22（用气割在预埋件14和补充钢板21上割出新的安装孔22），然后将连接螺栓A插入新的安装孔22中，周边焊满固定，预埋件上原先设置的安装孔废弃；当安装孔的设置位置超出预埋件14和补充钢板21范围的话，直接在结构15上打连接螺栓A6固定。

步骤四、粘贴洞门端密封圈9，同时地面完成可调位置的盾构洞门密封装置其他部件的组装；

步骤五、安装可调位置的盾构洞门密封装置23及其他部件，固定拧紧，检查效果。

参见图12，步骤四、粘贴洞门端密封圈9，同时地面完成可调位置的盾构洞门密封装置其他部件的组装；

参见图13，步骤五、安装可调位置的盾构洞门密封装置其他部件，固定拧紧，检查效果。

所述步骤五中，可调位置的盾构洞门密封装置其他部件的具体安装步骤如下：

步骤1、将钢套筒在地面拼装好，测量椭圆度，测量洞门端连接钢板1、端头密封钢板2的平整度，三块弧形钢板拼接时，接缝内（即接头板24中间）应按要求安装有密封胶垫25，螺栓应紧固，三块弧形钢板拼接成圆环（即拼接成钢套筒）后，应焊接防变形拉杆。

步骤2、用连接螺栓B13将密封橡胶板10、弧形压板12和翻板11安装在所述钢套筒上。

步骤3、将钢套筒下井对位，用压板8和连接螺栓A6安装在洞门上，检查各密封严实性，对不平整的接缝，注密封胶水密封。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。