本發(fā)明屬于一種泥水盾構(gòu)始發(fā)洞門密封裝置。

背景技術(shù)：

盾構(gòu)機在始發(fā)過程中，泥水會從洞門圈與盾構(gòu)機殼體形成環(huán)形的建筑空隙大量竄入盾構(gòu)機工作井內(nèi)，影響盾構(gòu)機開挖面土腔體壓力、開挖面土體的穩(wěn)定及盾構(gòu)內(nèi)的施工。因此，必須在盾構(gòu)機在始發(fā)前在洞門圈處設(shè)置性能良好的洞門密封裝置。

目前，常用的洞門密封裝置為兩道防水橡膠簾布板。當盾構(gòu)機始發(fā)逐漸穿越洞門時，折頁板會搭接在盾構(gòu)機外殼上，橡膠簾布板沿著盾構(gòu)機殼體前進方向向隧道內(nèi)翻轉(zhuǎn)，阻止地層中的泥水涌入工作井內(nèi)。橡膠簾布板本身抗壓能力不高、易變形，在地層中高壓水頭和外界通過注漿孔注入的水泥漿作用下會向始發(fā)井方向移動并擠壓折頁板，折頁板借助盾構(gòu)機外殼殼體的反力支撐橡膠簾布板，形成一道防水體系。隨著盾構(gòu)機的不斷掘進，當盾構(gòu)機盾尾部分脫出洞門后，由管片為折頁板提供反力作用。例如專利公開號cn105134223、cn104265332，便是如此結(jié)構(gòu)。

這種防水體系的缺點為：

1.密封性不理想，雖橡膠簾布板整體性較強，但由于盾構(gòu)機外殼表面并不是絕對平整，搭接在盾構(gòu)機外殼上的橡膠簾布板不能與盾構(gòu)機外殼形成無縫接縫，會存在微小的縫隙，地下水流和水泥漿會通過縫隙流出到洞門密封艙內(nèi)，進而對密封艙內(nèi)注入的油脂造成污染。

2.通過油脂孔注入密封油脂的過程中，油脂會通過橡膠簾布板與盾構(gòu)外殼之間的縫隙擠出，為施工帶來諸多不便。

3.需在整個洞門密封腔體內(nèi)注入密封油脂，而密封油脂造價昂貴，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是一種泥水盾構(gòu)始發(fā)洞門密封裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，密封性好,安裝方便，方法簡單實用和使用效果好的優(yōu)點。

為此,本發(fā)明的一種泥水盾構(gòu)始發(fā)洞門密封裝置,由建筑洞門圈、第一道橡膠簾布板、第二道橡膠簾布板所組成,，所述的密封裝置包括起支撐和密封作用的高密度海綿體，或起支撐和密封作用的高密度海綿體和起密封作用的儲隋性海綿體。儲隋性海綿體內(nèi)或隋性漿液密封腔內(nèi)充有隋性漿液。

所述的密封裝置包括沿著盾構(gòu)機殼體前進方向設(shè)置的第一道橡膠簾布板和與第一道橡膠簾布板呈間隔距離設(shè)置的第二道橡膠簾布板，二道橡膠簾布板上端分別通過圓弧壓板和雙頭螺栓固定在密封器體上,密封器體的后側(cè)面固定在建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)上，第一、第二道橡膠簾布板的前端分別設(shè)有第一、第二折頁板，第一、第二折頁板的上部通過定向軸軸設(shè)在對應部的圓弧壓板的下端，起密封作用的儲隋性海綿體位于第二折頁板與第二道橡膠簾布板之間，密封器體上設(shè)有與儲隋性海綿體上端相通的隋性漿液注入孔，高密度海綿體位于第二道橡膠簾布板后側(cè)的第二道橡膠簾布板與建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)之間的空間內(nèi)。所述的高密度海綿體后側(cè)的建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)上設(shè)有限位角鋼。所述的預高密度海綿體的下端面與水平面的夾角為10o—45o。

或:所述的密封裝置包括密封器體、連接耳、橡膠密封活塞、壓緊螺栓、壓緊彈簧和壓簧片，連接耳位于密封器體的側(cè)面和下面，連接耳通過緊固螺栓將密封器體固定在建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)上，密封器體的下部內(nèi)及下端開口外設(shè)有橡膠密封活塞，橡膠密封活塞的下端面上縱向設(shè)有呈間隔距離分布的三道底面密封凸環(huán)，相鄰的底面密封凸環(huán)與橡膠密封活塞底面之間的空間形成隋性漿液密封腔，橡膠密封活塞的側(cè)面與密封器體之間設(shè)有密封環(huán)，位于橡膠密封活塞上端的密封器體內(nèi)依次設(shè)有壓片、壓緊彈簧和壓簧片，壓片與壓簧片之間的密封器體內(nèi)空間為儲液室，壓緊螺栓的下端頂持在壓簧片的上端面中部，壓緊螺栓的中部與對應部的密封器體螺接，壓緊螺栓的上部位于對應部的密封器體外，位于密封器體側(cè)面上的隋性漿液注入孔相通儲液室，儲液室通過貫穿壓片及橡膠密封活塞上、下端面的通孔相通隋性漿液密封腔，高密度海綿體位于密封器體下面連接耳部的卡位槽內(nèi)。

所述的高密度海綿體為90～150kg∕m3。所述的位于橡膠密封活塞的下端面上能設(shè)有供底面密封凸環(huán)卡入的縱向密封凸環(huán)卡槽，密封凸環(huán)的上部卡設(shè)在密封凸環(huán)卡槽內(nèi)。所述的底面密封凸環(huán)的下端面呈弧形。所述的位于相鄰的密封器體上的橡膠密封活塞下端面的密封凸環(huán)卡槽內(nèi)的密封凸環(huán)能串連。所述的惰性漿液的質(zhì)量配合比為水：hs-2：hs-3=1︰0.25︰0.05。

上述結(jié)構(gòu)達到了本發(fā)明的目的。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，密封性好,安裝方便，方法簡單實用和使用效果好的優(yōu)點。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點和積極效果：

（1）本發(fā)明至少包括二道防水體，能有效密封洞門圈與盾構(gòu)機殼體形成環(huán)形的建筑空隙，密封性好。

（2）高密度海綿體能給第二道橡膠簾布板提供回彈力，使第二道橡膠簾布板與盾構(gòu)機外殼外弧面緊密的接觸且起到第一道防水作用，第一、二道橡膠簾布板與盾構(gòu)機外殼外弧面之間或底密封凸環(huán)之間的密封腔內(nèi)的隋性漿液起到第二、三道防水作用。同時，高密度海綿體本身具有一定的止水過濾效果。盾構(gòu)機推進過程中，高密度海綿體被壓縮后，水中顆粒較大的物質(zhì)在高密度海綿體前被阻攔而停留下來，繼而高密度海綿體中的孔將中等、細小顆粒的也阻擋下來，形成封堵結(jié)構(gòu)，可完全避免土質(zhì)顆粒進入洞門密封腔體內(nèi)，保證密封腔體內(nèi)洞門密封惰性漿液不被污染。

（3）惰性漿液具有良好的懸浮性和觸變性，可以和密封油脂一樣，為本發(fā)明提供壓力密封作用，使橡膠簾布板或底密封凸環(huán)與盾構(gòu)機外殼和管片外弧面緊密接觸；相比于油脂，惰性漿液又能對橡膠簾布板與盾構(gòu)外殼或管片之間的空隙進行有效封堵，且造價更低，經(jīng)濟性更好。

（4）本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠、操作靈活省力，具有適宜施工使用、便于進行推廣等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種泥水盾構(gòu)始發(fā)洞門密封裝置,由建筑洞門圈1、第一道橡膠簾布板、第二道橡膠簾布板所組成，所述的密封裝置包括起支撐和密封作用的高密度海綿體17，或起支撐和密封作用的高密度海綿體和起密封作用的儲隋性海綿體18。儲隋性海綿體內(nèi)或隋性漿液密封腔內(nèi)充有隋性漿液。

實施例1：如圖1和圖2所示，所述的密封裝置包括：沿著盾構(gòu)機殼體19前進方向設(shè)置的第一道橡膠簾布板15和與第一道橡膠簾布板呈間隔距離設(shè)置的第二道橡膠簾布板13。二道橡膠簾布板上端分別通過圓弧壓板7和雙頭螺栓5固定在密封器體10上。密封器體包括上面板和兩側(cè)面板3，密封器體的前側(cè)面固定在建筑洞門圈1的預埋鋼環(huán)4上，或通過雙頭螺栓一并將密封器體的前側(cè)面、圓弧壓板和二道橡膠簾布板上端固定在建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)上。密封器體上端與對應部的預埋鋼環(huán)之間設(shè)有呈三角形的加強板2，用于加固密封器體。建筑洞門圈內(nèi)呈間隔距離設(shè)有貫通密封器體上端與密封裝置后端的注漿孔6。

第一、第二道橡膠簾布板的前端分別設(shè)有第一折頁板14和第二折頁板12，第一、第二折頁板的上部通過定向軸9（開啟角小于或等于180o）軸設(shè)在對應部的圓弧壓板的下端，或第一、第二折頁板的上部通過定向軸和連板8軸設(shè)在對應部的圓弧壓板的下端。起密封作用的儲隋性海綿體18位于第二折頁板與第二道橡膠簾布板之間，儲隋性海綿體為吸水性較強的海綿體。第二折頁板與第二道橡膠簾布板之間的空間可稱為洞門密封腔。密封器體上設(shè)有與儲隋性海綿體上端相通的隋性漿液注入孔11。隋性漿液注入孔通過管道與油泵及儲隋性漿液罐相通。高密度海綿體位于第二道橡膠簾布板后側(cè)的第二道橡膠簾布板與建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)之間的空間內(nèi)。所述的高密度海綿體后側(cè)的建筑洞門圈的預埋鋼環(huán)上設(shè)有限位角鋼16，以限位高密度海綿體。所述的預高密度海綿體的下端面與水平面的夾角為10o—45o。

使用時，盾構(gòu)機從第一道橡膠簾布板方向進入建筑洞門圈，正式掘進。當盾構(gòu)機的刀盤全部通過第二道橡膠簾布板13后，開始向建筑洞門圈外的泥水腔體內(nèi)加壓。然后從密封器體上的惰性漿液注入孔11注入惰性漿液，使?jié){液充滿洞門密封腔體內(nèi)的儲隋性海綿體中。

惰性漿液的配置（以10m³為例）：配合比為水：hs-2：hs-3=1：0.25：0.05（質(zhì)量比）。hs-2、hs-3為己有的盾構(gòu)專用制漿劑。

當盾構(gòu)機尾通過第二道橡膠簾布板13且第二折葉板12下翻后，進一步向儲隋性海綿體中加注惰性漿液，使在盾尾全部進入密封環(huán)后第二道橡膠簾布板依然能壓緊管片，第一道橡膠簾布板15和第一折葉板14密封裝置過渡至壓到管片上。在盾尾過第二道橡膠簾布板密封時，第一道橡膠簾布板在惰性漿液的壓力作用下已貼緊管片，起到密封作用。待盾尾完全穿過第二道橡膠簾布板和第二折葉板密封裝置后，第二道橡膠簾布板在高密度海綿的彈性作用下會回彈緊貼管片，實現(xiàn)第二道橡膠簾布板與管片的無縫接觸，起到止?jié){過濾作用，保證洞門無漿液流出，從而使盾構(gòu)順利始發(fā)并減少始發(fā)時的地層損失。當盾構(gòu)盾尾通過第二道橡膠簾布板4m后開始洞門封堵注漿，砂漿直接通過延長洞門一周的預留的注漿孔6注入洞門內(nèi)。

實施例2：如圖3所示，所述的密封裝置包括：密封器體10、連接耳21、橡膠密封活塞30、壓緊螺栓23、壓緊彈簧27和壓簧片25。連接耳位于密封器體的側(cè)面和下面，連接耳通過緊固螺栓20將密封器體固定在建筑洞門圈1的預埋鋼環(huán)上。

密封器體的下部內(nèi)及下端開口外設(shè)有橡膠密封活塞，橡膠密封活塞的下端面上縱向設(shè)有呈間隔距離分布的三道底面密封凸環(huán)33，相鄰的底面密封凸環(huán)與橡膠密封活塞底面之間的空間形成隋性漿液密封腔32。橡膠密封活塞的側(cè)面與密封器體之間設(shè)有密封環(huán)29，位于橡膠密封活塞上端的密封器體內(nèi)依次設(shè)有壓片28、壓緊彈簧和壓簧片。壓片的作用是使壓緊彈簧力均勻傳至橡膠密封活塞上。壓片與壓簧片之間的密封器體內(nèi)空間為儲液室26。壓緊螺栓的下端頂持在壓簧片的上端面中部，壓緊螺栓的中部與對應部的密封器體螺接，壓緊螺栓的中部與對應部的密封器體之間可設(shè)密封片22，壓緊螺栓的上部位于對應部的密封器體外，壓緊螺栓的作用是調(diào)整壓緊彈簧的壓力。位于密封器體側(cè)面上的隋性漿液注入孔11相通儲液室，儲液室通過貫穿壓片及橡膠密封活塞上、下端面的通孔31與相通隋性漿液密封腔。高密度海綿體17位于密封器體下面連接耳部的卡位槽24內(nèi)。

所述的高密度海綿體為90～150kg∕m3。

所述的位于橡膠密封活塞的下端面上能設(shè)有供底面密封凸環(huán)卡入的縱向密封凸環(huán)卡槽34，密封凸環(huán)的上部卡設(shè)在密封凸環(huán)卡槽內(nèi)，以方便更換密封凸環(huán)。所述的底面密封凸環(huán)的下端面呈弧形。所述的位于相鄰的密封器體上的橡膠密封活塞下端面的密封凸環(huán)卡槽內(nèi)的密封凸環(huán)能串連。所述的惰性漿液的質(zhì)量配合比為水：hs-2：hs-3=1︰0.25︰0.05。

使用時，建筑洞門圈與盾構(gòu)機殼體形成環(huán)形的建筑空隙是通過密封器體上的橡膠密封活塞下端面的密封凸環(huán)及其之間隋性漿液密封腔內(nèi)的隋性漿液和高密度海綿體組成的三道密封結(jié)構(gòu)完成的。若局部段的有滲漏，可通過調(diào)整位于該段上壓緊螺栓，使壓緊螺栓下壓壓緊彈簧增加壓緊彈簧對該段橡膠密封活塞及其下端面的密封凸環(huán)的壓力，即可解決，故不再累述。

總之,本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，密封性好,安裝方便，方法簡單實用和使用效果好的優(yōu)點。