[實用新型]一種盾構土艙內的閘板裝置

有效

• 申請號: 201821596448.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN209228369U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 黃大維;馮青松;劉林芽;雷曉燕;徐金輝;涂文博;吳神花;周俊宏
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/087;E21D9/12
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

本實用新型公開了一種盾構土艙內的閘板裝置，土艙縱向剖面呈上小下大的梯形，閘板裝置設置于盾構機的土艙內，包括至少兩根在土艙內呈橫向水平設置的驅動轉軸以及固定設置在驅動轉軸上的閘板。本實用新型的優點是：能夠使得土壓平衡盾構機的土艙內土壓力分布可控，使得土壓力與開挖面上理論初始土壓力更為接近，從而減小土壓平衡盾構機施工過程中對周圍地層的擾動影響。

技術領域

本實用新型屬于盾構隧道技術領域，具體涉及一種盾構土艙內的閘板裝置。

背景技術

土壓平衡盾構機施工過程中，開挖面的穩定性直接關系到盾構施工對周圍環境與建筑物與構筑物的影響，現有的輻條式刀盤的盾構機中，輻條式刀盤主要依靠土艙內的土壓力與開挖面進行平衡，從而防止開挖面發生失穩而發生坍塌或變形。然而，實際應用中土艙內的土壓力在開挖面上的分布模式與開挖面原有的水平土壓力分布相差較大，且土艙內的土壓力的大小受出渣控制影響大。因此，盾構隧道施工過程中土艙內的土壓力大小控制難度大。當土艙內的土壓力與開挖面的水平壓力相差較大時，將加大盾構施工過程中對周圍地層的擾動影響，從而影響周圍環境與建筑物與構筑物。

此外，輻條式刀盤盾構機在刀具檢查與刀具更換過程中，需要帶壓進行操作，如通過形成泥膜，再通過氣壓進行平衡開挖面。在此過程中可靠的泥膜形成工藝復雜，且氣壓平衡控制難度大，因此在隧道內更換刀具的風險大。

因此有必要對土艙進行改進以克服土艙內的土壓力難以平衡的問題。

發明內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種盾構土艙內的閘板裝置，該閘板裝置通過在土艙內設置多個可轉動的閘板對土艙內各水平位置的壓力進行調控，提高了對盾構機土艙壓力的平衡能力。

本實用新型目的實現由以下技術方案完成：

一種盾構土艙內的閘板裝置，其特征在于，所述閘板裝置設置于盾構機的土艙內，包括至少兩根在所述土艙內呈橫向水平設置的驅動轉軸以及固定設置在所述驅動轉軸上的閘板。

所述閘板呈長方形板狀結構。

所述閘板處于水平狀態時的縱向長度為所處水平位置處的所述土艙深度的4/5-9/10。

所述閘板的橫向寬度為所處水平位置的所述土艙寬度的3/4-9/10。

同一水平位置間隔地設置有多個獨立的所述驅動轉軸以及所述閘板。

所述驅動轉軸及其上的所述閘板在所述土艙中從上至下依次間隔分布。

所述土艙的壁板傾斜設置，所述壁板上端靠近所述盾構機的刀盤，所述壁板下端遠離所述刀盤，從而使所述土艙的縱向剖面呈直角梯形；所述驅動轉軸在水平面上與所述土艙的壁板和所述盾構機的刀盤的距離相等。

所述閘板前端上部設置有若干土壓力傳感器，所述土壓力傳感器與所述驅動轉軸通訊連接。

一種涉及任一所述的盾構土艙內的閘板裝置的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括以下步驟：土壓傳感器實時感應當前土艙內土壓力數據并發送至驅動轉軸，所述驅動轉軸根據所在水平位置的土壓數據對所屬的所述閘板的轉動角度進行調整。

所述閘板的轉動角度的范圍為0-180度，所述閘板與豎直面的夾角隨所述土壓力數據減小而增大。

本實用新型的優點是：（1）能夠使得輻板式土壓平衡盾構機的土艙內土壓力分布可控，使得土壓力與開挖面上理論初始土壓力更為接近，從而減小輻板式土壓平衡盾構隧道施工過程中對周圍地層的擾動影響；（2）在刀盤更換刀具時，通過閘板對土艙進行分隔，提高換刀區域的土壓穩定性，從而降低刀具更換過程中的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中一種盾構土艙內的閘板裝置的閘板水平狀態下的側面剖視結構示意圖；