[實用新型]一種盾構隧道突水涌土的自響應阻擋除險應急裝置

有效

• 申請號: 202220707534.8
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN218151059U
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 馮義;張海;高志宏;王俊;王洪波;王海祥;王天明;邵文;張碧文;胡雙平
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21F17/103
• 分類號: E21F17/103;E21F17/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本實用新型公開了一種盾構隧道突水涌土的自響應阻擋除險應急裝置，包括預安裝設置在盾構頂拱管片上的固定支座，帶有觸發響應裝置的托板，托板上折疊存放的特制防汛袋，預設在盾構底板管片上的電化學傳感器。當施工中的隧道突然出現涌水涌砂災情時，在底板上涌動的砂水混合物遇到電化學傳感器，觸發頂拱響應裝置，托舉支架掉落，骨架順勢滑落，防汛袋迅速張開緊貼包裹住盾構隧道，袋口面朝砂水混合物的來向，截流住突涌砂水，通過尾部濾口將砂截留在防汛袋內，使含砂量較少的水流過。該隧道突水涌土的自穩定阻擋除險應急裝置可減緩突涌砂水在盾構隧道內的蔓延速度，為災害發生時人員的應急逃生提供時間，且結構簡單、成本低廉、裝卸便捷。

技術領域

本實用新型涉及盾構隧道施工及維護技術領域，具體涉及一種盾構隧道突水涌土的自穩定阻擋除險應急裝置。

背景技術

在盾構施工中，時常會遇到富水砂層，或者下穿江河水域的工程情況，由于地質勘察的技術有限，當施工過程中遇到勘察階段未發現的高承壓水層或地下暗河等不良地質時，經常會發生管片破裂，水土突涌入隧道的情況，同時導致水資源枯竭、地表塌陷等次生環境地質災害，對隧道工程建設安全、人民生命財產安全、生態環境保護等會構成嚴重威脅。

對于隧道突水涌土災害發生時的應急措置，目前現有技術手段是采用氣囊聯合注漿的方式。中國專利202010034943.1公開了一種水下隧道快速防涌水裝置，該實用新型通過在隧道襯砌側壁上預固定設置一個可膨脹氣囊，當隧道發生涌水事故時，及時在地面開啟氣泵向氣囊充氣形成擋水墻，阻擋水勢蔓延。中國專利202110906863.5公開了一種用于防止盾尾涌水涌沙的方法和應急裝置，該實用新型在盾尾間隙中采用高分子耐磨橡塑材料制作氣囊，對盾尾間隙進行封堵，避免因盾尾刷失效發生安全事故。中國專利202110788688.4公開了一種基于氣囊鋼環的盾構管片預加固結構及施工方法，該實用新型沿襯砌管片鋪設拼接環形氣囊及固定鋼圈，并在必要時向氣囊層內注漿抑制隧道結構變形發展。但是上述采用氣囊的應急裝置均存在裝置操作不便、氣囊一旦破損即裝置失效、易阻水而不擋砂等缺點。

綜上所述，現有技術中存在以下問題：突發情況下隧道內涌水涌砂問題，缺少相關可行的應急減災裝置。

發明內容

本實用新型旨在提供一種結構簡單、成本低廉、裝卸方便的盾構隧道突水涌土的自穩定阻擋除險應急裝置，此裝置可在隧道內突涌災害發生時，減緩突涌砂水蔓延速度，為隧道內人員的應急疏散提供時間。

本實用新型具體技術方案如下：

一種盾構隧道突水涌土的自穩定阻擋除險應急裝置，包括：

通過膨脹螺栓預安裝在盾構隧道襯砌管片上的固定支座；與固定支座連接的帶有觸發響應裝置的支撐托板；所述支撐托板上設置有預先分層疊放的防汛袋。

所述防汛袋包括7個球形關節鉸鏈、6根鋼骨架和2段球鏈；所述固定支座上不同位置焊接有不可移動的部分球形關節鉸鏈，其余可移動的球形關節鉸鏈搭靠在固定支座上；球形關節鉸鏈兩端伸臂上有螺紋，與所述鋼骨架4通過螺紋扭緊連接；所述球鏈與鋼骨架之間通過球形關節鉸鏈連接。

所述觸發響應裝置包括電化學傳感器、傳感線，所述電化學傳感器與支撐托板通過傳感線連接，所述支撐托板嵌固入固定支座的凹槽。

所述電化學傳感器設置在距應急裝置有一定距離的隧道前方盾構底板的縫隙中。

所述傳感線緊貼盾構管片壁設置。

所述防汛袋由不透水且耐磨的PVC材料制成，尾部分布設置有鐵絲網濾水孔。

所述集水袋后設置有水泵。