一种预埋钢环的制作方法

1.本实用新型属于盾构施工设备技术领域，具体涉及一种预埋钢环。


背景技术：

2.随着国内使用盾构的地方越来越多，开挖深度越来越深，盾构的数量越来多，难度越来越大，风险也越来越高。盾构隧道贯通后需要将盾构隧道的管片和车站结构用钢筋混凝土连起来，使车站和隧道结构形成一个完整的整体，以满足隧道防水和结构受力的问题，车站结构结构和隧道管片连接的这部分一般叫柔性结构，也叫后浇环梁，它是连接车站结构和隧道结构的一个重要连接体。
3.在以往施工这个柔性结构时，需要在隧道管片后面大量注入水泥浆，并等水泥浆凝固达到一定强度后才能拆掉部分隧道管片，在车站洞门预留钢环和隧道管片之间做这部分现浇结构，如果背后的浆液凝固的效果不好，或者将不均匀，地下水击穿这部分浆液后，将会出现涌水涌砂的事故。
4.在盾构始发，盾构盾尾越过车站结构的预埋钢环后，这时盾构刀盘已经越过盾构的始发端头加固区域，靠以往的在洞门钢环外的橡胶帘布密封，承受的压力低，操作繁琐，注浆压力稍微一高，就有可能破坏橡胶帘布，因此需要缓慢的注浆，一点一点的充填管片和地层之间的间隙。这样封洞门的周期长，始发期间盾构土仓能建立的土压偏低，管片和橡胶帘布密封之间漏水漏泥严重，渣土改良困难，同时需要的注浆时间也很长。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型提供一种预埋钢环，以解决现有技术中车站洞门预留钢环和隧道管片之间密封效果较差的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种预埋钢环，包括：钢环本体，所述钢环本体内圈壁开有凹槽；以及气囊，所述气囊设置于所述凹槽内。
7.通过设置气囊，在隧道管片越过这个气囊位置后，可以靠气囊的张开压贴在盾构隧道的管片上，气囊能起到密封和止水的作用，防止地层里的水土流失。
8.进一步的，所述凹槽内设置有弹簧钢板，所述弹簧钢板一端与所述凹槽连接，所述弹簧钢板另一端能够通过所述气囊弹出所述凹槽。
9.在隧道管片越过这个气囊和弹簧钢板的位置后，可以靠气囊的张开将弹簧钢板从预埋槽里弹出来压贴在盾构隧道的管片上，并靠浆液、水土压力以及气囊压力的多重作用，将弹簧钢板压在隧道管片上，同时气囊也能起到密封和止水的作用，防止地层里的水土流失。
10.进一步的，所述凹槽左端开口处设置有挡条，所述凹槽右端呈阶梯结构。
11.进一步的，所述弹簧钢板安装端设置于所述阶梯结构上，所述弹簧钢板可形变端处于所述挡条上方。
12.进一步的，所述气囊呈环状结构。
13.进一步的，所述弹簧钢板设置有若干个，若干个所述弹簧钢板设置成环结构。
14.进一步的，所述气囊包括气管，所述气管延伸至钢环外部。
15.进一步的，所述气管预埋于钢环内。
16.进一步的，所述弹簧钢板能够弹出凹槽的一端朝洞门内部方向设置。
17.进一步的，所述弹簧钢板能够弹出凹槽的一端底部能够与管片接触。
18.本实用新型具有如下优点：通过设置气囊，在隧道管片越过这个气囊位置后，可以靠气囊的张开压贴在盾构隧道的管片上，气囊能起到密封和止水的作用，防止地层里的水土流失，提高密封效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
20.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
21.图1是本实用新型具体实施方式提供的一种预埋钢环的正视剖面结构示意图；
22.图2是本实用新型具体实施方式提供的一种预埋钢环的的局部结构示意图；
23.图3是本实用新型具体实施方式提供的一种预埋钢环的实施结构示意图；
24.图4是本实用新型具体实施方式提供的一种预埋钢环的另一实施结构示意图；
25.图5是本实用新型具体实施方式提供的一种预埋钢环的另一实施使用结构示意图。
26.图中：钢环本体1、凹槽2、气囊3、弹簧钢板4、挡条5、阶梯结构6、气管7。
具体实施方式
27.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第
一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例1
31.本实用新型实施例1提供的一种预埋钢环，请参阅图1所示，包括：钢环本体1，钢环本体1内圈壁开有凹槽2；以及气囊3，气囊3设置于凹槽2内。
32.需要说明的是，为了更好的实施本实施例，气囊3呈环状结构，与钢环本体匹配，内嵌于凹槽中，使用时，通过设置气囊，在隧道管片a越过这个气囊位置后，可以靠气囊的张开压贴在盾构隧道的管片上，气囊能起到密封和止水的作用，防止地层里的水土流失，提高密封效果。
33.实施例2
34.本实用新型实施例2提供的一种预埋钢环，请参阅图1所示，包括：钢环本体1，钢环本体1内圈壁开有凹槽2；以及气囊3，气囊3设置于凹槽2内。需要说明的是，为了更好的实施本实施例，气囊3呈环状结构，与钢环本体匹配，内嵌于凹槽中，使用时，通过设置气囊，在隧道管片越过这个气囊位置后，可以靠气囊的张开压贴在盾构隧道的管片上，气囊能起到密封和止水的作用，防止地层里的水土流失，提高密封效果。
35.请参阅图2所示，凹槽2内设置有弹簧钢板4，弹簧钢板4一端与凹槽2 连接，弹簧钢板4另一端能够通过气囊3弹出凹槽2。
36.在隧道管片越过这个气囊和弹簧钢板的位置后，可以靠气囊的张开将弹簧钢板从预埋槽里弹出来压贴在盾构隧道的管片上，并靠浆液、水土压力以及气囊压力的多重作用，将弹簧钢板压在隧道管片上，同时气囊也能起到密封和止水的作用，防止地层里的水土流失。
37.为了更好的是时本实施例，凹槽2左端开口处设置有挡条5，凹槽2右端呈阶梯结构6。弹簧钢板4安装端设置于阶梯结构6上，弹簧钢板4可形变端处于挡条5上方。弹簧钢板4设置有若干个，若干个弹簧钢板4设置成环结构。气囊3包括气管7，气管7延伸至钢环外部。气管7预埋于钢环内。弹簧钢板4 能够弹出凹槽2的一端朝洞门内部方向设置。弹簧钢板4能够弹出凹槽2的一端底部能够与管片接触。
38.请参阅图3所示，加工车站端墙预埋钢环时，在钢环靠近隧道侧预埋一个凹槽；凹槽内预埋入气囊；在钢环背面安装气囊的充、排气管，这个气管要延伸到钢环外面，便于后期对气囊的充、排气
39.焊接弹簧钢板到凹槽内，先将一端插入凹槽的预留台阶内，另一端焊接在凹槽的内侧下凹台阶上。
40.在施工车站结构时，将预埋有气囊、预埋气管和弹簧钢板的预埋钢环预埋进车站端墙的预留位置内
41.在盾构接收时，等隧道管片的长度超过气囊和弹簧钢板的位置时，打开气管的阀门，这时气囊的压力会将弹簧钢板和气囊一起弹出，在车站预埋钢环和隧道管片之间，由气
囊和弹簧钢板形成的组合体能很好地抵抗住地层和管片之间的水土压力，从而建立起来了一道安全屏障，对后期管片背后注浆提供了有力的安全保障。同时，由于这套组合密封系统已经靠近隧道方向设置，后期不需要拆除，可以直接制作完隧道和车站端墙之间的柔性结构，给制作这个柔性结构提供了充足的安全保障，防止了在制作这个柔性结构期间，地层的水和土涌出，会大大降低发生涌水涌砂事故的发生几率。
42.在盾构始发时，等盾构往隧道方向掘进，隧道管片的长度超过气囊和弹簧钢板的位置时，打开气管的阀门，这时气囊的压力会将弹簧钢板和气囊一起弹出，在车站预埋钢环和隧道管片之间，由气囊和弹簧钢板形成的组合体能很好地抵抗住地层和管片之间的水土压力，从而建立起来了一道安全屏障，这时候盾构前方可以立即建立起正常土压开始正常掘进模式，同时盾构后端可以正常开启注浆模式，可以说采用了本专利后能迅速将盾构的始发模式过渡到正常掘进模式，提高了始发期间的安全性，便利性，大大节约了工期。
43.隧道贯通后，由于这套组合密封系统已经靠近隧道方向设置，后期不需要拆除，可以直接制作隧道和车站端墙之间的柔性结构，给制作这个柔性结构提供了充足的安全保障，防止了在制作这个柔性结构期间，地层的水和土涌出。
44.实施例3
45.本实用新型实施例3提供的一种预埋钢环与实施例2基本相同区别在于，请参阅图4和图5所示，钢环本体内圈活动套设有压紧钢环8，压紧钢环8能够将弹簧钢板压入凹槽2内。压紧钢环8上设置有牵引油缸9，牵引油缸9延伸至洞口外设置，或者将牵引油缸替换成牵引绳等，压紧钢环在隧道管片越过压紧钢环后，通过对牵引油缸的操作，使压紧钢环脱离弹簧钢板和气囊区域，气囊充气后，弹簧钢板和气囊的共同作用，使气囊和弹簧钢板压紧在隧道管片上，起到防止隧道外面的水、土流失，起到很好的密封作用。
46.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。