专利名称：顶管进洞洞口防水止浆装置及其施工方法
技术领域：
本发明涉及市政防水施工领域，特别涉及一种顶管工程中的洞口防水止浆装置，
及其施工方法。
背景技术：
随着我国市政工程的迅速发展，顶管工程进入一个快速发展时期。国内地下市政
工程的施工方法主要有明挖、暗挖、盖挖、盾构及顶管等几种方式。与其他几种工法相比较，
顶管法施工有着明显的优越性，其应用范围越来越广泛。顶管注浆作为顶管法的一项关键
技术，对于降低顶管压力，确保顶管施工和周边环境的安全具有重要的作用。 目前在市政工程及地下工程领域，特别是顶管法工程中，顶管先导管外径较后续
管外径大，顶管过程中管外存在空隙，在渗水地层中进行顶管施工时，地下水从空隙向井圈
口渗漏，在管外形成过水通道，可能造成塌方等事故。顶管过程中为了减小管壁外摩擦阻力
和充填管壁外空隙，常向管壁外注入膨润土浆液，而膨润土浆液易从顶管外侧流出，不利于
止水止桨和减阻。
发明内容
本发明的目的是提供一种顶管进洞洞口防水止浆装置及其施工方法，要解决顶管
施工过程中井圈口止水、止桨的技术问题。 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。 这种顶管进洞洞口防水止浆装置，与井圈固定连接，其特征在于所述井圈上固定 有刷架，刷架内侧固定有井圈刷和注油管；井圈刷环向设置于顶管与刷架之间，井圈刷是 由里外两层薄铁片和内部的弹性钢丝组成的圈形夹层结构，井圈刷的刷体位于井口处，刷 体向顶管弯曲、刷头贴紧顶管的外壁，并堵住顶管与围岩之间的空隙，刷架上还固定有注油 管，注油管的出口伸至井圈刷的夹层内，顶管的管内壁至管外壁穿有注浆管，注浆管的出口 伸至空隙内。 所述刷架可由螺栓固定井圈刷。 所述刷架可以是环绕于顶管外周设置的圈形整体结构钢板或各段之间采用焊接 或螺栓连接。 所述刷架可以是分段设置的钢板或钢支架。 所述井圈刷的刷头为斜头，它与顶管的外壁斜向贴紧，倾斜角度小于90。并大于 (T 。 —种顶管进洞洞口防水止浆装置的施工方法，其特征在于施工步骤如下。 步骤一，在井圈上焊接刷架，将井圈刷和注油管与刷架固定，井圈刷环向设置于顶
管与刷架之间，井圈刷是由里外两层薄铁片和内部的弹性钢丝组成的圈形夹层结构，井圈
3刷的刷体位于井口处，刷体向顶管弯曲、刷头贴紧顶管的外壁，并堵住顶管与围岩之间的空 隙。 步骤二，注油管的出口伸至井圈刷的夹层内，用注油管向井圈刷内注入油脂。 步骤三，顶管的管内壁至管外壁穿有注浆管，注浆管的出口伸至空隙内，用注浆管
向空隙内注入胶状浆液。 所述胶状浆液可以是膨润土浆液。 本发明具有以下特点和有益效果。 本发明在顶管过程中在井圈口安装了井圈刷洞口密封装置，并通过注浆口向井圈 刷内注入胶状物质，在顶管进入井圈后，在顶管内通过注浆管向空隙同步注入减阻剂，压迫 井圈刷，使井圈刷紧贴于顶管外表面，从而达到洞口防水止浆的目的。该装置具有以下几点 优点。 (1)、采用该装置可以阻止水从空隙中渗出，避免地面沉降，降低地面塌陷的风险。
(2)、在长距离顶管过程中，向管外注入膨润土浆液时，采用该装置可以阻止浆液 从空隙中漏出，提高注浆减阻效果。 ( 3 )、安装该装置后，无需人工操作，省时省力，大大加快施工进程。
(4)、对于大密度顶管来说，该装置可以重复利用，成本低，经济环保。
图1是本发明的结构立面示意图。
图2是图1中A-A剖面的结构示意图。 附图标记1-井圈刷、1. 1 一薄铁片、1. 2 —弹性钢丝、2 —刷架、3 —螺栓、4-井圈、 5 —顶管、6 —注油管、7 —注浆管、8 —空隙、9 一围岩。
具体实施例方式
实施例参见图l-2所示，这种顶管进洞洞口防水止浆装置，与井圈4固定连接，其 特征在于所述井圈4上固定有刷架2，刷架2内侧由螺栓3固定有井圈刷1和注油管6 ;井 圈刷1环向设置于顶管5与刷架2之间，井圈刷1是由里外两层薄铁片1. 1和内部的弹性 钢丝1.2组成的圈形夹层结构，井圈刷1的刷体位于井口处，刷体向顶管弯曲、刷头贴紧顶 管5的外壁，并堵住顶管5与围岩9之间的空隙8，刷架2上还固定有注油管6，注油管的出 口伸至井圈刷的夹层内，顶管5的管内壁至管外壁穿有注浆管7，注浆管7的出口伸至空隙 8内。 所述刷架2可以是环绕于顶管5外周设置的圈形整体结构钢板或各段之间采用焊 接或螺栓连接。刷架2也可以是分段设置的钢板或钢支架。 所述井圈刷1的刷头为斜头，它与顶管5的外壁斜向贴紧，倾斜角度20。 60° 。
—种应用顶管进洞洞口防水止浆装置的施工方法，其特征在于施工步骤如下
步骤一，在井圈4上焊接刷架2，将井圈刷1和注油管6与刷架2固定，井圈刷1环向设 置于顶管5与刷架2之间，井圈刷1是由里外两层薄铁片1. 1和内部的弹性钢丝1. 2组成 的圈形夹层结构，井圈刷1的刷体位于井口处，刷体向顶管弯曲、刷头贴紧顶管5的外壁，并 堵住顶管5与围岩9之间的空隙8 ;步骤二，注油管的出口伸至井圈刷的夹层内，用注油管6向井圈刷1内注入油脂； 步骤三，顶管5的管内壁至管外壁穿有注浆管7，注桨管7的出口伸至空隙8内，用注浆 管7向空隙8内注入胶状浆液，所述胶状浆液是浓膨润土浆液。
权利要求
一种顶管进洞洞口防水止浆装置，与井圈(4)固定连接，其特征在于所述井圈(4)上固定有刷架(2)，刷架(2)内侧固定有井圈刷(1)和注油管(6)；井圈刷(1)环向设置于顶管(5)与刷架(2)之间，井圈刷(1)是由里外两层薄铁片(1.1)和内部的弹性钢丝(1.2)组成的圈形夹层结构，井圈刷(1)的刷体位于井口处，刷体向顶管弯曲、刷头贴紧顶管(5)的外壁，并堵住顶管(5)与围岩(9)之间的空隙(8)，刷架(2)上还固定有注油管(6)，注油管的出口伸至井圈刷的夹层内，顶管(5)的管内壁至管外壁穿有注浆管(7)，注浆管(7)的出口伸至空隙(8)内。
2. 根据权利要求l所述的顶管进洞洞口防水止浆装置，其特征在于所述刷架(2)由螺 栓(3)固定井圈刷(l)。
3. 根据权利要求2所述的顶管进洞洞口防水止浆装置，其特征在于所述刷架(2)是环 绕于顶管(5)外周设置的圈形整体结构钢板或各段之间采用焊接或螺栓连接。
4. 根据权利要求2所述的顶管进洞洞口防水止浆装置，其特征在于所述刷架(2)是分 段设置的钢板或钢支架。
5. 根据权利要求2所述的顶管进洞洞口防水止浆装置，其特征在于所述井圈刷(l)的 刷头为斜头，它与顶管(5)的外壁斜向贴紧，倾斜角度小于90。并大于O。。
6. —种应用权利要求l-5任意一项所述的顶管进洞洞口防水止浆装置的施工方法，其 特征在于施工步骤如下步骤一，在井圈(4)上焊接刷架(2)，将井圈刷(1)和注油管(6)与刷架(2)固定，井圈 刷(1)环向设置于顶管(5)与刷架(2)之间，井圈刷(1)是由里外两层薄铁片(1. l)和内部 的弹性钢丝(1.2)组成的圈形夹层结构，井圈刷(1)的刷体位于井口处，刷体向顶管弯曲、 刷头贴紧顶管(5)的外壁，并堵住顶管(5)与围岩(9)之间的空隙(8);步骤二，注油管的出口伸至井圈刷的夹层内，用注油管(6)向井圈刷(l)内注入油脂； 步骤三，顶管(5)的管内壁至管外壁穿有注浆管(7)，注浆管(7)的出口伸至空隙(8) 内，用注浆管(7)向空隙(8)内注入胶状浆液。
7. 根据权利要求6所述的顶管进洞洞口防水止浆装置的施工方法，其特征在于所述 胶状桨液是膨润土桨液。
全文摘要
一种顶管进洞洞口防水止浆装置及其施工方法，与井圈固定连接，所述井圈上固定有刷架，刷架内侧固定有井圈刷和注油管；井圈刷环向设置于顶管与刷架之间，井圈刷是由里外两层薄铁片和内部的弹性钢丝组成的圈形夹层结构，井圈刷的刷体位于井口处，刷体向顶管弯曲、刷头贴紧顶管的外壁，并堵住顶管与围岩之间的空隙，刷架上还固定有注油管，注油管的出口伸至井圈刷的夹层内，顶管的管内壁至管外壁穿有注浆管，注浆管的出口伸至空隙内。其优点是止水止浆效果好，解决了顶管施工过程中的塌陷、沉降问题，降低顶管压力效果明显，无需人工操作，省时省力。
文档编号F16L1/028GK101776181SQ20101015289
公开日2010年7月14日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者丁海明, 张可能, 彭环云, 朱军军, 李钟 , 杨仙, 油新华, 罗泽华, 许庆伟, 邓美龙, 郝本峰, 钱洪福, 黄常波, 黎永索 申请人:中建市政建设有限公司;中南大学