止水墙的制作方法

本发明涉及顶管施工领域，特别涉及一种止水墙。

背景技术：

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。由于其对城市交通和环境的影响很小，技术先进，施工的成本低的优势，广泛应用于城市地下空间开发建设之中。

在顶管施工中，管道顶进距离超过200米之后，为了确保管道顶进，需采取泥浆减阻措施。为了保证管道外壁与土层之间的缝隙内的泥浆尽量少流失而采取的后封闭措施,在工作井壁上设置有止水墙。止水墙的两侧安装有钢板，止水墙中安装有橡胶圈，橡胶圈的内径略小于管道的外径，且橡胶圈的弹性形变能力很好，使得橡胶圈的内壁紧密贴合在管道的外壁上，可以加大洞口的密封性，防止泥浆从洞口流出。

但是管道的直径一般在1.5m以上，为了能得到面积较大的橡胶圈，人们一般在整块的橡胶皮上进行切割，切割的方式一般都是用切割刀等利器来切割，因为人手的划切很难控制，会使得橡胶上产生一定的细小伤口，而在管道前进的过程中会对橡胶圈进行一定的拉扯，长时间就会加大细小缺陷处的伤口，使得橡胶圈裂口增大，无法起到有效密封作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种止水墙，它对橡胶圈接触管道的部位进行了改进，使得橡胶圈不易撕裂，进而使得止水墙使用寿命增强。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种止水墙，包括圆周阵列的多个内固定钢板以及圆周阵列且与内固定钢板同轴线的多个外固定钢板，所述止水墙还包括夹持于内固定钢板和外固定钢板之间一体而成的橡胶圈，橡胶圈包括位于外圈的外连接环和位于内圈的内密封环，内密封环下边沿的厚度大于上边沿的厚度横截面呈l型。

通过采用上述技术方案，内密封环l型端部朝向洞口内部，管道从内密封环中穿过，内密封环内圈紧套在管道上，起到密封作用。橡胶圈经过塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化等基本工序一体成型，其上不存在细小伤口，管道行进过程中的拉力找不到突破点，进而内密封环不易被撕裂。

同时内密封环下边沿的厚度大于上边沿的厚度，基于其结构特点其具有更高的强度，不容易形成伤口，进而内密封环更不易被撕裂，止水墙的使用寿命得到了有效提升。

本发明进一步设置为：所述内密封环的弯曲部凸设有增强部，增强部与内密封环一体制成。

通过采用上述技术方案，管道进入后，橡胶圈上的内密封环受力向上弯曲，产生一个弯曲变形处，长时间的变形会导致弯曲变形处容易撕裂，所以在弯曲变形处增设一个增强部，将弯曲变形处加厚，增加抗拉扯能力。

本发明进一步设置为：所述内密封环的下端连接有一体设置的扩充部，所述扩充部在背离内密封环弯曲方向的一侧呈平面设置且和内密封环之间平面过渡。

通过采用上述技术方案，在管道随着掘进机前进过程中，内密封环与管道外壁接触的区域为一个圆弧面，在橡胶的弹性力下，贴紧在管道上，对管道进行密封。为了使接触面的区域更大，密封的效果更好，在内密封环上增设有用于增大与管道接触面积的扩充部。扩充部在管道前进的过程中紧贴在管道的外壁上，增大了内密封环与管道的接触面积，使得止水墙的密封性更好。

本发明进一步设置为：所述橡胶圈包括位于外圈的外连接环和多个位于内圈的内密封环，多个内密封环并列设置。

通过采用上述技术方案，为了避免单个内密封环破损时出现无法密封的现象，在橡胶圈上增设多个内密封环。

本发明进一步设置为：所述内密封环共有两个。

通过采用上述技术方案，单个内密封环出现破损时，第二个密封环可以继续起到密封作用。两个内密封环能为管道起到较好的密封作用，同时生产成本也较为合适。

本发明进一步设置为：所述内固定钢板共有8块。

通过采用上述技术方案，8块内固定钢板能均匀的对橡胶圈起到固定作用。

本发明进一步设置为：所述外固定钢板共有8块。

通过采用上述技术方案，8块外固定钢板能均匀的对橡胶圈起到固定作用。

本发明进一步设置为：所述内固定钢板和外固定钢板对称设置并由固定螺栓固定连接。

通过采用上述技术方案，8块外固定钢板和8块内固定钢板配合能对橡胶圈起到较好的固定作用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、橡胶圈经过塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化等基本工序一体成型，其上不存在细小伤口，管道行进过程中的拉力找不到突破点，进而内密封环不易被撕裂。

2、内密封环下边沿的厚度大于上边沿的厚度，基于其结构特点其具有更高的强度，不容易形成伤口，进而内密封环更不易被撕裂，止水墙的使用寿命得到了有效提升。

3、内密封环弯曲变形处增设有增强部，能增加内密封环的抗拉扯能力。

4、内密封环增设扩充部，扩充部在管道前进的过程中紧贴在管道的外壁上，增大了内密封环与管道的接触面积，使得止水墙的密封性更好。

附图说明

图1是实施例1中止水墙与管道配合时的示意图；

图2是实施例1中止水墙的正视图；

图3是实施例1中管道未进入止水墙时的示意图；

图4是实施例1中管道进入止水墙时的示意图；

图5是图4中的a部的放大图；

图6是实施例2中止水墙的结构示意图；

图7是实施例3中止水墙的结构示意图。

图中，1、工作井；11、固定螺栓；2、管道；3、止水墙；31、外固定钢板；311、第一固定孔；32、橡胶圈；321、外连接环；3211、第二固定孔；322、内密封环；3221、增强部；323、扩充部；324、第二内密封环;33、内固定钢板；4、橡胶防护套。

具体实施方式结构

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：止水墙，如图1所示，在顶管施工中要事先挖好工作井1，止水墙3固定在工作井1的一个侧壁上，并留有管道2进出的洞口。其中，工作井1和管道2属于现有技术，这里就不对其进行多余赘述。

如图2、图3所示，在工作井1的侧壁上预埋有16个固定螺栓11，固定螺栓11沿圆周阵列。止水墙3由八个外固定钢板31、一个橡胶圈32和八个内固定钢板33组成。外固定钢板31和内固定钢板33形状相同且呈圆弧板状，八个外固定钢板31和八个内固定钢板33呈圆周阵列。止水墙3上安装的橡胶圈32是由一体生产的,表面形状完整，其上不存在细小伤口，进而在管道2前进过程中不易被撕裂。外固定钢板31、橡胶圈32、内固定钢板33为同一个圆心。橡胶圈32包括外连接环321和内密封环322。在外固定钢板31上开设有第一固定孔311，外连接环321上开设有第二固定孔3211，内固定钢板33上开设有第三固定孔331，其中，在固定钢板上沿弧线两端处各开设一个固定孔，在外连接环321的外侧上开设有16个沿圆周阵列的第二固定孔3211。第一固定孔311、第二固定孔3211、第三固定孔331三个孔相互对应并且连通在一起，套设在固定螺栓11上，通过螺母紧固，使得止水墙3固定在工作井1的侧壁上。为了避免固定钢板对橡胶圈32造成划伤，将固定钢板的边角处设置为曲面连接。

在橡胶圈32上设置有连接在外连接环321上用于在管道2进入止水墙3后进行密封的内密封环322，内密封环322的截面整体为l型，且由现有技术得知，内密封环322的内径略小于管道2的外径。在管道2随着进入止水墙3后，参照图4，管道2会对内密封环322进行挤压，使内密封环322沿着管道2前进的方向弯曲变形，内密封环322的表面贴紧在管道2的外壁上，增加了止水墙3的密封效果。为了防止工作井1的侧壁上的边角对内密封环322造成划伤，将工作井1的侧壁与孔洞的端面设置为曲面连接。

又因为橡胶圈32上的内密封环322在弯曲变形之后，会产生一个弯曲变形处，参照图4和图5，且由于弯曲变形处受到的拉扯力较大，长时间的变形会导致弯曲变形处撕裂，降低止水墙3的密封效果，所以在弯曲变形处增设一个增强部3221，将弯曲变形处加厚，增加抗拉扯力，使得弯曲变形处不容易发生撕裂。

由于管道2在进入止水墙3后，会给橡胶圈32一定的拉扯力，虽然橡胶圈32是由一体产生的，不存在现有技术中由利器切割产生的细小伤口，但是在外连接环321上开设有第二固定孔3211，使得第二固定孔3211附近的橡胶的抗拉能力下降，且由于固定螺栓11是由金属制成的，不易变形，使得橡胶圈32在受到的拉扯力过大时会在第二固定孔3211处撕裂。为了防止第二固定孔3211处撕裂，所以在第二固定孔3211中套设有橡胶防护套4，对外连接环321的第二固定孔3211处进行防护，使橡胶圈32不直接与固定螺栓11接触，防止第二固定孔3211处撕裂。

本实施例的具体实施方法如下：将由一体产生的橡胶圈32安装在止水墙3上，在管道2随着掘进机前进时，挤压橡胶圈32上的内密封环322，使得内密封环322的表面贴紧在管道2的外壁上，加大了止水墙3的密封效果。通过在止水墙3上安装有一体产生的橡胶圈32，可以减小橡胶圈3的撕裂，并且能加大止水墙3的密封效果，延长使用寿命。

实施例2：止水墙，如图6所示，实施例2与实施例1的区别在于，在管道2随着掘进机前进过程中，内密封环322的表面与管道2外壁接触的区域为一个圆弧面，在橡胶的弹性变化下，贴紧在管道2上，对管道2进行密封。为了使接触面的区域更大，密封的效果更好，在内密封环322上增设有用于增大与管道2接触面积的扩充部323。在管道2前进的过程中，扩充部323的表面紧贴在管道2的外壁上，增大了内密封环322与管道2的接触面积，使得止水墙3的密封性更好。通过在内密封环322上增设有扩充部323，可以进一步加大止水墙3的密封效果。

实施例3：止水墙，如图7所示，实施例3与实施例2的区别在于，在管道2随着掘进机前进过程中，为了降低由于单个内密封环322破损时出现无法密封的现象，在橡胶圈32上增设了一个第二内密封环324。可以解决单个内密封环322破损时无法密封的问题，也因为使得内密封环322和第二内密封环324的表面同时贴紧在管道2的外壁上，更进一步的加大了止水墙3的密封效果。为了让两个内密封环可以承受住管道2的产生的拉扯力，将连接处设置为圆弧过渡，并进行加厚，可以减小从连接处撕裂的可能。通过在橡胶圈32上增设一个第二内密封环324，解决了单个内密封环322破损时无法密封的问题，也可以更进一步加大止水墙3的密封效果。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。