[發明專利]一種用于調節類矩形盾構土壓力的土壓自動補償裝置

有效

• 申請號: 201610021461.6
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105673026B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 趙潔詠;石元奇;劉新科;梁赟露;高國躍;黃德中;朱雁飛
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司;寧波市軌道交通集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/093;E21D9/00
• 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

本發明涉及類矩形盾構施工領域，尤其涉及一種用于調節類矩形盾構土壓力的土壓自動補償裝置。

背景技術

土壓平衡盾構是在開挖面土倉及螺旋輸送機內部充滿的土砂所產生的壓力與開挖面的土壓保持平衡。施工中主要控制掘進千斤頂推力、掘進速度、刀盤扭矩和轉速、螺旋輸送機扭矩和轉速以及閘門的開口度等技術參數，使之與開挖面的土壓保持動態平衡。土壓平衡盾構是以充滿土倉內的剛開挖下來的土體對開挖面提供連續的支護，隧道開挖面的穩定，是通過土倉內土體的壓力傳遞來起到與外界水土壓力相平衡的作用，土倉內的土體壓力減小外界水土壓力的壓力梯度，于是開挖面在有壓力的土體的直接支護以及土中滲漏力的減小的條件下得以穩定。

類矩形盾構因其斷面空間利用率高，正逐漸成為城市地下空間開發的重要手段。但類矩形盾構隧道在施工過程中與常規圓形盾構隧道相比較面臨諸多困難與挑戰，例如大斷面類矩形盾構正面土壓力的平衡控制，常規圓形盾構隧道施工的土壓平衡控制方法難以滿足，具體表現在以下幾點：

1.大斷面類矩形盾構開挖斷面尺寸相對較大，土壓平衡傳導區域大；

2.類矩形盾構斷面不規則，不同區域土壓差異大，且相比圓形盾構無線性規律可循；

3.為保證類矩形盾構的全斷面切削，一般均布置多個刀盤，為防止刀盤直接互相干擾或觸碰，類矩形盾構土倉內攪拌棒布置受到局限，加劇了土壓力控制的難度。

一般盾構施工中，除了使用傳統的結合盾構推力、刀盤扭矩、推進速度、螺旋機轉速等施工參數來控制開挖面的穩定性，特別是在整個管片拼裝階段，正面土倉土壓力值下降嚴重，致使盾構切口位置地面沉降較大，為更好控制開挖面的穩定性，有必要在盾構中提供一種土壓自動補償裝置，通過改變土倉的體積來實現土壓的調節，維持土壓平衡。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠通過改變土倉的體積來實現土壓的調節，維持土壓平衡的用于調節類矩形盾構土壓力的土壓自動補償裝置。

為實現上述技術效果，本發明公開了一種用于調節類矩形盾構土壓力的土壓自動補償裝置，包括：

外圈桶體，安裝于類矩形盾構的土倉殼體上；

推進桶體，設于所述外圈桶體內并通過伸縮油缸與所述外圈桶體連接，所述土倉殼體上開設有供所述推進桶體穿設的推進口；以及

密封結構，設于所述外圈桶體的內壁上且封堵于所述外圈桶體的內壁與所述推進桶體的外壁之間的間隙。

本發明進一步的改進在于，

所述外圈桶體的第一端設有第一開口，所述第一開口與所述土倉殼體連接，所述外圈桶體的第二端設有密封底板，所述伸縮油缸的第一端與所述密封底板連接；

所述推進桶體的第一端設有第二開口，所述第二開口插入至所述外圈桶體內，所述推進桶體的第二端設有推進端板，所述伸縮油缸的第二端穿過所述第二開口并與所述推進端板連接。

本發明進一步的改進在于，所述伸縮油缸的第一端通過螺栓與所述密封底板固定連接；所述伸縮油缸的第二端為液壓推抵端，所述液壓推抵端通過螺栓與所述推進端板固定連接。

本發明進一步的改進在于，所述密封底板向外延伸形成延伸底板，所述外圈桶體的外壁上設有加強筋板，所述加強筋板的第一端與所述延伸底板連接，所述加強筋板的第二端與所述土倉殼體連接。

本發明進一步的改進在于，所述密封結構包括密封圈和密封圈壓板，所述密封圈的一側通過所述密封圈壓板壓設于所述外圈桶體的內壁上，所述密封圈的另一側設有貼緊于所述推進桶體的外壁的齒形棱。

本發明進一步的改進在于，所述密封圈和所述密封圈壓板設于臨近所述外圈桶體的第一端的位置。

本發明進一步的改進在于，在所述類矩形盾構的土倉殼體的兩側對稱安裝多個所述土壓自動補償裝置。

本發明由于采用了以上技術方案，使其具有以下有益效果：

采用外圈桶體及通過伸縮油缸安裝于外圈桶體中的推進桶體構成本發明的土壓自動補償裝置，外圈桶體安裝在類矩形盾構的土倉殼體上，土倉殼體上開設有供推進桶體穿設并進入到土倉內的推進口，通過伸縮油缸帶動推進桶體做前后運動，向土倉內推進或收縮，改變土倉的體積，從而起到調節土倉內的土壓力的作用；

同時，通過在外圈桶體的內壁和推進桶體的外壁之間設置密封結構，可以起到阻止外部泥水侵入的作用。

附圖說明

圖1為本發明用于調節類矩形盾構土壓力的土壓自動補償裝置的剖面結構示意圖。

圖2為圖1中密封結構的放大結構示意圖。