[發(fā)明專利]一種盾構(gòu)隧道外套膜的施作裝置及其施作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710721360.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107387133A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃大維;馮青松;劉為民;楊成忠;王威;朱金賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/38
• 分類號(hào): E21D11/38;E21D9/06
• 代理公司: 上海申蒙商標(biāo)專利代理有限公司31214
• 代理人: 黃明凱,徐小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)隧道外套膜的施作裝置及其施作方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，盾構(gòu)隧道的采用管片拼裝而成；管片通過(guò)連接件拼接，相鄰管片之間的環(huán)縫與縱縫較多，管片之間的接縫通過(guò)管片四周寬度為3-4cm的防水密封墊對(duì)壓進(jìn)行防水。在盾構(gòu)隧道施工過(guò)程中，當(dāng)管片發(fā)生一定的錯(cuò)臺(tái)時(shí)，防水密封墊的接觸面積與接觸應(yīng)力均大幅度地減小，由此導(dǎo)致盾構(gòu)隧道極易發(fā)生滲漏水；當(dāng)管片發(fā)棱角破損狀態(tài)時(shí)，地下水通過(guò)裂縫或孔洞進(jìn)入隧道內(nèi)部；此外，當(dāng)盾構(gòu)隧道發(fā)生不均勻沉降或橫橢圓變形時(shí)，管片之間的連接件會(huì)承受較大的荷載，過(guò)大的荷載會(huì)導(dǎo)致管片之間的接縫變形過(guò)大，進(jìn)而導(dǎo)致管片接縫中的防水結(jié)構(gòu)失效。當(dāng)盾構(gòu)隧道位于砂性地地支時(shí)，結(jié)構(gòu)防水結(jié)構(gòu)失效不僅導(dǎo)致盾構(gòu)隧道漏水，甚至漏泥漏沙。當(dāng)盾構(gòu)隧道建于海底時(shí)，地下水因含鹽量大而易導(dǎo)致盾構(gòu)隧道管片發(fā)生腐蝕，由此加速了盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種盾構(gòu)隧道外套膜的施作裝置及其施作方法，該施作裝置通過(guò)在隧道管壁外表面施作一層柔性的外套膜，從而防止盾構(gòu)隧道發(fā)生滲漏。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種盾構(gòu)隧道外套膜的施作裝置，其特征在于所述施作裝置包括熔化器以及環(huán)形恒溫腔，所述熔化器與所述環(huán)形恒溫腔之間經(jīng)隔熱管道連接；所述環(huán)形恒溫腔安裝在盾構(gòu)機(jī)的盾尾邊緣，所述環(huán)形恒溫腔開(kāi)設(shè)有朝向盾尾方向的外套膜脫出口。

所述隔熱管道內(nèi)設(shè)置有輔助加熱裝置。

所述熔化器內(nèi)設(shè)置有加壓裝置。

所述環(huán)形恒溫腔的側(cè)壁設(shè)置有隔熱層以及輔助加熱裝置。

所述環(huán)形恒溫腔為環(huán)狀腔體，所述外套膜脫出口為開(kāi)設(shè)于所述環(huán)狀腔體端壁面上的環(huán)縫，所述環(huán)狀腔體的內(nèi)徑大于隧道管壁外徑。

所述隔熱管道設(shè)置有流量調(diào)節(jié)裝置。

所述施作裝置可用于截面形狀為圓形、雙圓形、三圓形、矩形以及類矩形的隧道的施工過(guò)程。

一種盾構(gòu)隧道外套膜的施作方法，所述施作方法包括以下步驟：在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道施工的過(guò)程中，使用熔化器將高分子材料熔化，并通過(guò)隔熱管道將熔化后的高分子材料輸送至環(huán)形恒溫腔；在所述盾構(gòu)機(jī)頂進(jìn)的過(guò)程中，熔化的所述高分子材料從所述環(huán)形恒溫腔的外套膜脫出口流出，進(jìn)入隧道管壁與土層之間的空隙；流出的高分子材料冷卻后形成包裹在所述隧道管壁外表面的筒形外套膜。

施作所述筒形外套膜的過(guò)程中，將其兩端延長(zhǎng)一定距離，形成防滲突出端；將所述防滲突出端向外側(cè)翻折，并通過(guò)外套膜卡環(huán)密封固定在隧道端頭井的內(nèi)壁上。

所述防滲突出端的長(zhǎng)度為1至2米。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，筒形外套膜使用柔性高分子防水材料制成，其具有良好的柔韌性以及耐久性；通過(guò)將筒形外套膜施作在隧道管壁的外表面，可有效防止地層水對(duì)盾構(gòu)隧道侵蝕導(dǎo)致隧道發(fā)生泄漏；在盾構(gòu)隧道發(fā)生沉降變形或橫橢圓變形時(shí)，柔性的筒形外套膜可以適應(yīng)隧道的變形，不會(huì)撕裂拉斷，其防水能力不會(huì)隨著隧道變形而失效。此外，筒形外套膜使整個(gè)盾構(gòu)隧道完全與地下水隔絕，能有效地避免地下水對(duì)盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)的腐蝕，尤其適用了海底盾構(gòu)隧道。此外，盾構(gòu)隧道筒形外套膜的施作，可省去現(xiàn)有盾構(gòu)隧道的防水密封墊，從而使盾構(gòu)隧道四周無(wú)需設(shè)置防水密封墊槽，也因此優(yōu)化了盾構(gòu)隧道的管片接頭受力性能，減少盾構(gòu)隧道管片防水密封墊的安裝工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明盾構(gòu)隧道外套膜的施作裝置的剖視圖；

圖2為圖1中A處的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明中隧道管壁及筒形外套膜的剖視圖；

圖4為圖3中B-B處的截面示意圖；

圖5為本發(fā)明中防滲突出端的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-5，圖中標(biāo)記1-12分別為：盾構(gòu)機(jī)1、熔化器2、環(huán)形恒溫腔3、外套膜脫出口4、隔熱管道5、隧道管壁6、筒形外套膜7、盾尾刷8、防滲突出端9、外套膜卡環(huán)10、隧道端頭井內(nèi)壁11、錨釘12、流量調(diào)節(jié)裝置13、流量調(diào)節(jié)裝置14。

實(shí)施例：如圖1所示，本實(shí)施例具體涉及一種盾構(gòu)隧道外套膜的施作裝置及其施作方法，該施作裝置安裝在盾構(gòu)機(jī)1的盾尾，用于在盾構(gòu)機(jī)1掘進(jìn)的過(guò)程中在已拼裝的隧道管壁6外表面施作一層筒形外套膜7。