一种地铁隧道施工用安全门装置及其施工方法与流程

本发明涉及地铁隧道施工领域，特别是一种地铁隧道施工用安全门装置及其施工方法。

背景技术：

随着我国经济技术的高速发展，地铁隧道项目在全国各大城市广泛兴起，我国地铁隧道施工技术虽已取得较大的进步和发展，但近年来地铁隧道突水、涌砂等事故屡见不鲜，给人民的生命和财产安全造成极大威胁。截止目前，人们对于地铁隧道施工涌水、涌砂事故的预防与处置尚未形成有行之有效的安全防护措施。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种地铁隧道施工用安全门装置及其施工方法，能够在发生涌水、涌砂事故时，实现隧道快速封闭，并阻止事故区域的进一步渗漏塌陷。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种地铁隧道施工用安全门装置，包括支撑，所述的支撑倾斜设置，支撑的下端通过地脚螺栓固定设置在底板上，支撑的上端与反力架焊接连接，反力架上设有千斤顶，千斤顶的底座与反力架之间通过螺栓固定连接，千斤顶的顶杆与设置在隧道洞门上的洞门板接触，洞门板上开设有开合门；

洞门板上设有对称的加压阀和卸压阀。

优选的方案中，所述的洞门板与隧道洞门之间的缝隙中、开合门与洞门板之间的缝隙中均设有环形橡胶垫。

优选的方案中，所述的洞门板上方还设有安全舱，安全舱与洞门板接触的一面上设有安全舱门。

优选的方案中，所述的反力架包括设置在隧道洞门两侧的立柱，位于隧道洞门两侧的立柱之间设有反力架上横梁和反力架下横梁，隧道洞门位于反力架上横梁、反力架下横梁以及立柱所形成的矩形局域内。

优选的方案中，所述的反力架上横梁、反力架下横梁以及立柱所形成的矩形框架结构在转角位置上设有斜撑，千斤顶设置在斜撑与反力架上横梁、反力架下横梁以及立柱的连接位置上。

一种用于地铁隧道施工用安全门装置施工方法，包括以下步骤：

1）预组装反力架，将支撑一端与千斤顶底座与反力架连接；

2）定位并架设反力架，将反力架竖向设置在隧道管片的端部位置上，并利用地脚螺栓对反力架下端进行固定；

3）收起千斤顶的顶杆；

4）预组装洞门板，并在洞门板朝向隧道管片的一面上粘接固定环形橡胶垫；

5）定位并吊装洞门板，将洞门板吊装至隧道管片端部并使其与隧道管片端面紧贴；

6）吊装设备保持稳定后，利用千斤顶对洞门板进行施力，使洞门板被顶紧固定在隧道管片端面上；

7）在环形橡胶垫与洞门板接触的一面的内外侧上涂抹密封剂；

8）在洞门板上安装加压阀与卸压阀；

9）完成1）-8）安装步骤之后，关闭开合门，对隧洞内气密性进行检测。

优选的方案中，所述的步骤2）中，在完成反力架的架设之后，进行支撑的固定，支撑上端与反力架之间采用活动连接，支撑的固定具体包括以下步骤：

1）朝隧道管片方向推动支撑下端，使支撑绕其上端发生竖直面上的转动；

2）当无法继续推动支撑下端后，将支撑下端利用地脚螺栓固定在底板上。

优选的方案中，所述的支撑为多根，步骤1）由隧道向洞门板方向依次进行多根支撑的下端推动。

优选的方案中，所述的支撑下端的推进采用洞门板下方的底板上设置卷扬机，利用卷扬机拉动支撑下端的移动，完成支撑下端在底板上的固定之后，卷扬机卸力并拆除。

优选的方案中，所述的步骤7）中，密封剂采用玻璃纤维胶。

本发明所提供的一种地铁隧道施工用安全门装置及其施工方法，通过采用上述结构及方法，具有以下有益效果：

（1）在发生隧道涌水、涌砂事故时，能够以最快的速度进行隧道封闭，起到堵水、堵砂的目的；

（2）隧道封闭之后，通过加压阀向隧道内注水、注气，以平衡隧道内外水土压力，减缓水砂的进一步渗漏和塌陷效率；

（3）在隧道内部带压条件下，工作人员可以通过安全舱进行隧道内部进行检查和修复作业，而工作人员进出隧道并不会造成隧道内压力失衡的情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的侧面结构示意图。

图3为本发明的反力架结构示意图。

图4为本发明的环形橡胶垫结构示意图。

图中：支撑1，反力架2，千斤顶3，环形橡胶垫4，洞门板5，加压阀6，安全舱7，隧道管片8，安全舱门9，开合门10，横梁11，反力架上横梁12，反力架下横梁13，立柱14，卸压阀15，斜撑16。

具体实施方式

实施例1：

如图1中，一种地铁隧道施工用安全门装置，包括支撑1，所述的支撑1倾斜设置，支撑1的下端通过地脚螺栓固定设置在底板上，支撑1的上端与反力架2焊接连接，反力架2上设有千斤顶3，千斤顶3的底座与反力架2之间通过螺栓固定连接，千斤顶3的顶杆与设置在隧道洞门上的洞门板5接触，洞门板5上开设有开合门10；

洞门板5上设有对称的加压阀6和卸压阀15。

优选的方案中，所述的洞门板5与隧道洞门之间的缝隙中、开合门10与洞门板5之间的缝隙中均设有环形橡胶垫4。

优选的方案中，所述的洞门板5上方还设有安全舱7，安全舱7与洞门板5接触的一面上设有安全舱门9。

优选的方案中，所述的反力架2包括设置在隧道洞门两侧的立柱14，位于隧道洞门两侧的立柱14之间设有反力架上横梁12和反力架下横梁13，隧道洞门位于反力架上横梁12、反力架下横梁13以及立柱14所形成的矩形局域内。

优选的方案中，所述的反力架上横梁12、反力架下横梁13以及立柱14所形成的矩形框架结构在转角位置上设有斜撑16，千斤顶3设置在斜撑16与反力架上横梁12、反力架下横梁13以及立柱14的连接位置上。

本例中，环形橡胶垫4通过玻璃纤维粘接固定在洞门板5上，与环形橡胶垫4与洞门板5之间保证贴合紧密，从而保证密封性，而通过反力架2和千斤顶3的配合，实现洞门板5与隧道管片8的贴合，从而进一步保证环形橡胶垫4与隧道管片8的密封。

洞门板5采用q235b钢板制作，支撑采用11h型钢支撑。

洞门板5上的开合门10用以在正常施工过程中，为隧道通风管、电瓶车提供通道。

安全舱7设置如图1、2所示，安全舱7的舱壁采用q345r钢板制作，最高工作压力0.5mpa，有效容积3.6m²，安全舱7上设置有两个安全舱门9，一个位于洞门板5上，另一个位于远离洞门板5的一端上，在隧道内加压状态下，人员开启洞门板5上的安全舱门9并进入安全舱7内，关闭洞门板5上的安全舱门9后，开启隧道内的安全舱门9后进入隧道内，进行作业。

开合门10采用q235b钢板制作，正常施工时，开合门10为隧道通风管、电瓶车、施工人员提供通道，隧道发生涌水、涌砂事故时，可紧急关闭开合门10，起到堵水、堵砂作用。

实施例2：

在采用实施例1中所述结构的基础上，采用以下步骤进行安全装置的架设：

1）预组装反力架2，将支撑1一端与千斤顶3底座与反力架2连接；

2）定位并架设反力架2，将反力架2竖向设置在隧道管片8的端部位置上，并利用地脚螺栓对反力架2下端进行固定；

3）收起千斤顶3的顶杆；

4）预组装洞门板5，并在洞门板5朝向隧道管片8的一面上粘接固定环形橡胶垫4；

5）定位并吊装洞门板5，将洞门板5吊装至隧道管片8端部并使其与隧道管片8端面紧贴；

6）吊装设备保持稳定后，利用千斤顶3对洞门板5进行施力，使洞门板5被顶紧固定在隧道管片8端面上；

7）在环形橡胶垫4与洞门板5接触的一面的内外侧上涂抹密封剂；

8）在洞门板5上安装加压阀6与卸压阀15；

9）完成1）-8）安装步骤之后，关闭开合门10，对隧洞内气密性进行检测。

优选的方案中，所述的步骤2）中，在完成反力架2的架设之后，进行支撑1的固定，支撑1上端与反力架2之间采用活动连接，支撑1的固定具体包括以下步骤：

1）朝隧道管片8方向推动支撑1下端，使支撑1绕其上端发生竖直面上的转动；

2）当无法继续推动支撑1下端后，将支撑1下端利用地脚螺栓固定在底板上。

优选的方案中，所述的支撑1为多根，步骤1）由隧道向洞门板5方向依次进行多根支撑1的下端推动。

优选的方案中，所述的支撑1下端的推进采用洞门板5下方的底板上设置卷扬机，利用卷扬机拉动支撑1下端的移动，完成支撑1下端在底板上的固定之后，卷扬机卸力并拆除。

优选的方案中，所述的步骤7）中，密封剂采用玻璃纤维胶。

在发生隧道内涌水、涌砂事故时，疏散隧道内的施工人员之后，关闭开合门10，对涌水、涌砂起到堵截目的，然后开启加压阀6，对隧道内部的密封区域内进行加压，达到平衡隧道内外水土压力的目的，此后，工作人员开启洞门板5上的安全舱门9，进入安全舱7内后，关闭安全舱门9，然后开启安全舱7另一端上的安全舱门9后进入隧道内进行涌水、涌砂区域的堵漏修复作业，完成修复作业之后，工作人员离开隧道，然后开启卸压阀15，排出隧道内的积水。