[實用新型]一種礦山法水下隧道充氣式擋水墻

有效

• 申請號: 202020101002.0
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN211819512U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 宋超業;賀維國;杜寶義;李樂;孫曉科;張建國;李勇;陳翰
• 申請（專利權）人: 中鐵第六勘察設計院集團有限公司;中鐵（天津）隧道工程勘察設計有限公司
• 主分類號: E21F17/107
• 分類號: E21F17/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種礦山法水下隧道充氣式擋水墻，包括：鋼筋混凝土底座；可膨脹的氣囊，底部固定在鋼筋混凝土底座上，兩側固定在隧道支護結構側墻上；蓋狀鋼板，設置在氣囊的外部，位于鋼筋混凝土底座上，蓋狀鋼板的頂面與施工道路平齊，通過氣囊的膨脹與壓縮以帶動蓋狀鋼板向上移動或落下。本實用新型的一種礦山法水下隧道充氣式擋水墻，適用于礦山法水下隧道施工過程中的充氣式擋水墻，該裝置在隧道發生涌水時可以迅速投入使用，阻擋來水，為搶險提供緩沖時間；在非工作狀態可收納，不占用隧道內部空間；在隧道貫通后拆除方便。

技術領域

本實用新型涉及隧道中的施工安全裝置技術領域，尤其涉及一種礦山法水下隧道充氣式擋水墻。

背景技術

穿江越海隧道往往是現代都市交通系統中的重要節點，目前水下隧道最常采用的工法主要有：礦山法、盾構法、沉管法等，其中礦山法隧道在水深較深且地質條件復雜的場區環境應用廣泛，具有代表性的工程有廈門翔安海底隧道、青島膠州灣海底隧道等。

與盾構隧道不同，礦山法水下隧道的開挖面為開放式，在穿越富水軟弱地層或裂隙發育的巖石地層時，開挖面易發生涌水事故，輕則影響施工進度，重則威脅洞內人員、設備的安全。在遭遇這種地層條件時，一般采用注漿加固堵水，并輔以機械抽排的方法進行預處理。但是由于地下工程環境的不確定性，注漿加固的效果因地因時而異，翔安海底隧道與膠州灣海底隧道在注漿后開挖過程中均出現過不同程度的開挖面涌水狀況，因此礦山法水下隧道一般均在開挖面后方布置至少一道施工臨時擋水裝置以應對這種狀況。

目前慣用的施工臨時擋水裝置形式為：在開挖面后方，圍巖完整段澆筑一道混凝土墻，并通過徑向錨索(管)與周邊圍巖連接，墻上預留門洞并安裝單開或雙開鋼結構門扇，該門僅能朝開挖面方向單向開啟，門扇與門框周邊安裝可壓縮密封橡膠條。在隧道正常施工時，門扇呈打開狀態；工作面發生涌水事故時，關閉門扇，阻擋來水。這種擋水裝置存在以下幾個局限性：

1)門枋侵入隧道凈空，形成運輸行車的瓶頸；

2)為達到密封要求，混凝土門枋須設置門檻，并斜搭鋼板橋等才能行車，若關閉門扇須先移開鋼板橋等沉重的障礙物，這無疑會影響搶險效率；

3)要求設置在圍巖完整且強度較高的區段，位置選擇不自由；

4)作為施工臨時構筑物后期拆除困難；

5)混凝土門枋澆筑及鋼結構門扇焊接制作過程復雜，造價高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種適用于礦山法水下隧道、能夠在隧道發生涌水時可以迅速投入使用的礦山法水下隧道充氣式擋水墻。

為實現上述目的，本實用新型的一種礦山法水下隧道充氣式擋水墻的具體技術方案為：

一種礦山法水下隧道充氣式擋水墻，包括：鋼筋混凝土底座；可膨脹的氣囊，底部固定在鋼筋混凝土底座上，兩側固定在隧道支護結構側墻上；蓋狀鋼板，設置在氣囊的外部，位于鋼筋混凝土底座上，蓋狀鋼板的頂面與施工道路平齊，通過氣囊的膨脹與壓縮以帶動蓋狀鋼板向上移動或落下。

進一步，蓋狀鋼板呈矩形，垂直于隧道軸線處設置有可承力支座。

進一步，蓋狀鋼板靠近迎水側的一邊通過鉸接支座固定在鋼筋混凝土底座，靠近背水側的一邊通過活動支座與鋼筋混凝土底座活動連接，蓋狀鋼板繞鉸接支座自由轉動。

進一步，氣囊通過充氣管與充氣泵相連，氣囊上設置有用于充氣的充氣嘴，充氣泵通過充氣管與氣囊上的充氣嘴相連，以向氣囊內充氣。

進一步，充氣管上設置有用于顯示、控制供氣量的壓力表。

進一步，蓋狀鋼板上靠近充氣嘴處預留有形孔洞，以便充氣。

進一步，氣囊包括受力骨架，受力骨架為高強度合成纖維織物。