一种盾构接收用钢套筒的制作方法

本发明涉及盾构施工领域，尤其涉及一种盾构接收用钢套筒。

背景技术：

在城市地铁工程盾构法区间隧道施工中，盾构机接收是整个工程中的关键工序，也是难度最大，风险最高的环节，特别是在容易产生涌水涌沙的透水地层中更是风险控制的难点。目前盾构机的出洞密封方式主要是采用洞门橡胶帘布和洞门压板对洞口进行密封；也有采用冷冻法对地层进行加固，以起到一定的密封效果。

采用洞门橡胶帘布和洞门压板对洞口进行密封，由于密封板的分块布置，板之间的间隙多，导致密封效果差，并且施工繁琐，安装工程量大；采用冷冻法对地层进行加固，密封效果较采用洞门橡胶帘布和洞门压板对洞口进行密封的方式好很多，但其能源浪费严重，而且施工周期长，费用开支大。

技术实现要素：

针对现有技术中所提到采用橡胶帘布和洞门压板对洞口进行密封，密封效果差，施工繁琐，安装工程量大，采用冷冻法对地城进行加固时，能源浪费严重，施工周期长费用开支大等问题，本发明提供了一种盾构接收用钢套筒，以解决现有技术中所提到的密封效果差，施工周期长等问题，从而本发明有效的防止了在透水地层中施工出现喷涌现象。

本发明的技术方案如下：

一种盾构接收用钢套筒，包括分别与筒体两端连接的过渡环和后端盖，后端盖与筒体之间设置有密封圈，且后端盖远离筒体的一端安装有反向架，过渡环远离筒体的一端与洞口预埋钢环焊接，所述筒体和过渡环均由两个半圆结构组成，筒体内壁围绕筒体圆周开有至少两个凹槽，且靠近过渡环，在所述凹槽内且环绕筒体圆周安装有至少一对高压橡胶气囊，分别位于两个半圆结构的凹槽内。在筒体内壁，且位于凹槽两侧安装有至少两对固定块，且每对固定块之间安装有橡胶板，橡胶板端头分别连接在每对固定块上，从而防止高压橡胶气囊在充气状态时脱落。所述高压橡胶气囊通过气管与设置于凹槽附近的球阀相连接，球阀另一端位于筒体外部，且连接有气源。

所述每两条相邻高压橡胶气囊在安装时重叠有一定的长度。

进一步的，所述筒体内壁且靠近过渡环处安装有钢丝刷，所述钢丝刷具体安装于过渡环与筒体凹槽之间的筒体内壁上。用于去除盾构机壳体上的渣土，防止壳体上的尖锐物损坏高压橡胶气囊。

所述筒体顶部设置至少一个球阀，通过该顶部球阀注入水进行水压试验，测试钢套筒内部压力，测试完成后，通过设置于筒体下部和后端盖的球阀将水排出，排出后通过顶部球阀向筒体内部注入泥浆和砂浆，保证筒体内部压力与盾构接收洞口压力平衡。

所述筒体下部和后端盖下部均设置有至少一个球阀。

与现有技术相比本发明的有益效果是：本发明在筒体内部设置凹槽，安装高压橡胶气囊，当盾构机到达高压橡胶气囊处时，对高压橡胶气囊进行充气，使得高压橡胶气囊与盾构机壳体接触，从而使后端盖、筒体、高压橡胶气囊和盾构机前端之间形成一个压力仓，从而达到密封的效果，因此本发明针对现有技术有效的提高了盾构接收时的密封效果，同时提高了工作效率，且发明便于安装，降低了工作周期和施工难度，且大大降低了施工成本。

附图说明

图1为本发明的整体架构示意图；

图2为本发明的高压橡胶气囊安装细节剖视图；

图3为本发明的高压橡胶气囊工作状态示意图；

附图标记说明：1.后端盖；2.筒体；3.过渡环；4.高压橡胶气囊；5.钢丝刷；6.固定块；7.橡胶板；8.气管；9.盾构机壳体。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的说明。

参照图1、图2和图3，一种盾构接收用钢套筒，包括分别安装于筒体2两端的后端盖1和过渡环3，后端盖1与筒体2之间设置有密封圈，且后端盖1远离筒体2的一端安装有反力架，过渡环3远离筒体的一端与洞口预埋钢环焊接，所述筒体2和过渡环3均由两个半圆结构组成，筒体2内壁围绕筒体2圆周开有至少一个凹槽，且靠近过渡环3，在所述凹槽内安装有至少一对高压橡胶气囊4，分别位于两个半圆结构的凹槽内。在筒体2内壁，且位于凹槽两侧安装有至少两对固定块6，且每对固定块6之间安装有橡胶板7，橡胶板7端头分别连接在每对固定块6上，从而防止高压橡胶气囊4在充气状态时脱落。所述高压橡胶气囊4通过气管8与设置于凹槽附近的球阀相连接，球阀另一端位于筒体2外部，且连接有气管8，气管8一端连接气源。

下面通过对本发明的工作方式进行描述，以便于进一步的理解本发明。

首先将过渡环3与洞口预埋钢环焊接，然后依次安装两段筒体2下半圆和上半圆，再安装后端盖1，最后安装固定反力架，通过筒体2顶部球阀加水进行水压试验，测试整个钢套筒内部压力。水压测试完成之后通过安装于筒体2下部和后端盖1的多个球阀进行排水，然后再通过筒体2顶部球阀往钢套筒内填充砂和泥浆，使整个钢套筒内压力与盾构接收洞口压力平衡。盾构机接收过程中实时监测盾构机姿态和位置，当盾构机进入钢套筒后，通过钢丝刷清理盾构机壳体9上的渣土，防止盾构机壳体9上存在尖锐物对高压橡胶气囊7造成损坏，刀盘通过每一道高压橡胶气囊8之后，给高压橡胶气囊8充气，使高压橡胶气囊8与盾构机盾体9接触挤压，保证钢套筒内部压力与洞口平衡，当盾构机刀盘接近后端盖1时，拆除后端盖1和反力架，并在筒体2后面安装支撑架。盾构机继续推进直至盾构机主机全部出洞门，拆除钢套筒筒体2上半圆部分，再拆解盾构机，最后拆除钢套筒筒体2下半圆和过渡环3，完成盾构机接收。

技术特征：

技术总结
本发明提提供了一种盾构接收用钢套筒，包括分别与筒体两端连接的过渡环和后端盖，后端盖与筒体之间设置有密封圈，且后端盖远离筒体的一端安装有反向架，过渡环远离筒体的一端与洞口预埋钢环焊接，所述筒体和过渡环均由两个半圆结构组成，筒体内壁围绕筒体圆周开有至少一个凹槽，在所述凹槽内且环绕筒体圆周安装有至少一对高压橡胶气囊，通过安装与凹槽两侧的固定块之间连接的橡胶板来支撑高压橡胶气囊，从而防止高压橡胶气囊脱落，盾构掘进时时刻观察盾构机的姿态，盾构机刀盘进入钢套筒并与高压橡胶气囊的交接位置时，对高压橡胶气囊进行充气，是的高压橡胶气囊与盾构机壳体紧密接触，从而达到密封的效果。

技术研发人员：邓洋;郑军;唐俊龙;邓琪英;章龙管;钱政;段文军;周生喜
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团机电工程有限公司
技术研发日：2018.01.24
技术公布日：2018.05.29