[發明專利]自握裹氣囊密封裝置

無效

• 申請號: 201110169079.7
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102345464A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 段創峰;張冠軍;鄭宜楓;巴雅吉乎;魏林春;侯永茂
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程股份有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D9/06
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術領域

本發明屬于建筑隧道工程施工技術領域，涉及一種隧道工作井始發和到達施工的密封裝置。

背景技術

隧道工作井始發和到達施工是地下工程的主要風險之一。為了保證隧道工作井始發和到達施工的順利、安全，必須針對隧道工作井內始發和到達洞圈與隧道掘進設備及隧道結構之間存在的間隙進行密封處理，防止隧道工作井洞圈外土體和地下水涌入工作井內，造成工作井外土體和地下水流失，引起周圍地層變形沉降和環境破壞。現有的隧道工作井始發和到達施工一般包括三部分內容：一、工作井外適當范圍進行土體加固改良；二是采用適當的地層降水方式對工作井外部影響區域的地下水位進行水位降低；三、隧道掘進設備工作井始發一般是采用“單向鉸鏈板+橡膠簾布板”組合裝置防止洞圈外土體和地下水涌入工作井內，工作井到達一般是采用“花紋鋼板+吸水膨脹材料(海綿、海帶等)”組合裝置防止洞圈外土體及水流入工作井內。經檢索發現，《巖石力學與工程學報》2004年7月中的《盾構法隧道軟土地層盾構進出洞施工技術》一文中提到了一種盾尾出洞時洞圈間隙氣囊密封方案：氣囊用橡膠澆制，一塊圈板上可設多道環形氣囊，以提高密封效果。氣體的壓力應根據洞圈外土體側向壓力進行計算設定。當盾構脫出氣囊環，則氣囊環嵌于襯砌與洞圈間，成為施工間隙的臨時密封設施。

這種工作井洞圈氣囊密封裝置在實際工程應用中的不足之處是：隧道掘進設備殼體表面平整光滑度難以保證，在工作井始發和到達施工時橡膠氣囊極容易刮擦破壞，一旦氣囊裝置損壞或失效，極易出現工作井洞圈漏水、漏泥等問題，現場處理非常困難，容易引發工程事故。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種有效防止壓力氣囊刮擦破壞的自握裹氣囊密封裝置。

為達成上述目的，本發明設計了一種隧道工作井洞圈的自握裹氣囊密封裝置，包括：一鋼套環，該鋼套環具有一環形底板，該環形底板固設于隧道工作井始發或到達洞門一側的內側壁上，該環形底板外緣設置有一套管，該套管的內環面的直徑大于隧道掘進設備及隧道管片結構的外周面直徑；

一壓力內氣囊，為一環形氣囊，設于所述套管的內環面內；

一護板，為一環形板，具有一外環面和一內環面，固設于所述套管的內環面上，其截面呈U型，所述壓力內氣囊夾設于所述護板的外環面與所述套管的內環面之間，該護板的內環面直徑小于所述隧道掘進設備及隧道管片結構的外周面直徑。

所述護板是復合簾布橡膠護板。

所述護板包括位于截面端部的兩段加強橡膠部和截面中間的彈性橡膠部。

所述壓力內氣囊上設置復數個進/排氣孔。

所述套管上設有復數個預留注漿孔。

所述套管與所述環形底板相焊接。

所述壓力內氣囊是橡膠壓力內氣囊。

隧道工作井始發或到達自握裹氣囊密封裝置的鋼套環通過焊接形成一個整體，具有較大的剛度，配合簾布橡膠護板，在隧道掘進設備或管片穿越簾布橡膠護板時，由于簾布橡膠護板的內直徑小于隧道掘進設備及隧道管片結構的外直徑，因此，穿越過程中，簾布橡膠護板會被沿徑向向外拉伸撐開，進而使簾布橡膠護板緊緊壓住隧道掘進設備殼體與隧道管片結構產生密封效果。在隧道工作井始發和到達過程中，整個裝置能夠抵擋巨大的水土壓力，從而防止洞圈發生漏水、漏泥的現象，降低隧道工作井始發和到達風險。若簾布橡膠護板在隧道工作井始發和到達過程中，整個裝置難以抵擋洞圈外巨大的水土壓力，可啟動應急系統向橡膠壓力內氣囊充氣加壓，增強簾布橡膠護板對隧道掘進設備殼體或隧道管片結構密封效果，從而抵抗洞圈外部水土壓力，保證隧道工作井始發和到達的安全、順利進行。本發明是“以積極控制為主，以應急預防為輔”。

附圖說明

圖1是本發明的自握裹氣囊密封裝置的主視圖。

圖2是本發明的自握裹氣囊密封裝置的側面剖視圖。

圖3是本發明的自握裹氣囊密封裝置中橡膠壓力內氣囊正視圖。

圖4是本發明的自握裹氣囊密封裝置中橡膠壓力內氣囊側視圖。

圖5是本發明的自握裹氣囊密封裝置在隧道掘進設備到達前示意圖。

圖6是本發明的自握裹氣囊密封裝置在隧道掘進設備通過時示意圖。

圖7是本發明的自握裹氣囊密封裝置在隧道掘進設備脫出后示意圖。

具體實施方式