專利名稱：：掘進機具進出洞止水裝置的制作方法
技術(shù)領域：
：本實用新型涉及建筑施工領域，尤其涉及一種掘進機具進出洞止水裝置。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有頂管、隧道施工有兩個關鍵工序出始發(fā)井和進接收井。這兩個關鍵工序都涉及到止水系統(tǒng)的設置。出始發(fā)井時，頂管、盾構(gòu)隧道的止水裝置一般采用橡膠簾布襪套、單向鉸鏈板加橡膠簾布等體系。橡膠簾布襪套體系不設置單向鉸鏈板，應用于地質(zhì)條件較好，口徑較小的管道施工中。單向鉸鏈板加橡膠簾布體系中，橡膠簾布由單向鉸鏈板支承，應用于地質(zhì)條件較差，口徑較大的管道施工中。根據(jù)具體的地質(zhì)條件情況，可設置一道或多道"單向鉸鏈板加橡膠簾布"。頂管、盾構(gòu)出始發(fā)井止水裝置的原理是利用掘進機具前進方向與橡膠簾布的翻轉(zhuǎn)方向相同，橡膠簾布在壓力作用下密貼掘進機具，從而達到密封止水的作用。一般情況下，掘進機具外徑較管道結(jié)構(gòu)外徑大，單向鉸鏈板可根據(jù)此兩種外徑尺寸轉(zhuǎn)動，讓橡膠簾布始終密貼于機具外徑或結(jié)構(gòu)外徑，保持止水效果。進接收井時，如果采用橡膠簾布體系，因為掘進機具與橡膠簾布的翻轉(zhuǎn)方向相同，接受井內(nèi)沒有壓力使橡膠簾布密貼在掘進機具上，止水效果較差。實際施工中采用較多的輔助措施如降水，坑外地基加固，二次進洞等。以上兩工序中配置的止水裝置，出始發(fā)井工序安全度較高，進接收井則存在較大風險?？傮w而言存在以下缺點1、現(xiàn)有止水裝置在沒有輔助措施如地基加固的情況不適用。2、現(xiàn)有止水裝置即使在采用如地基加固、降水等輔助措施后，在極端不利地質(zhì)條件下，如高承壓水、軟弱地基時效果亦不理想。3、出始發(fā)井與進接收井時止水裝置設置不同，裝置不能重復利用。[0009]4、進接收井時，由于橡膠簾布與機具前進方向相同，安全系數(shù)較低。采用二次進洞技術(shù)時，在機具出洞門之后鋼板焊接密封之前這段時間內(nèi)，風險無法控制且浪費工期。[0010]5.現(xiàn)有止水裝置在滲漏時需要進行堵漏作業(yè)，設置是焊鋼板密封，風險高而不便。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種掘進機具進出洞止水裝置，凍結(jié)管可以將止水套箱與機具或結(jié)構(gòu)之間的混合漿液變成凍結(jié)體，凍結(jié)體封堵了滲漏途徑，并且保證機具或結(jié)構(gòu)相對套箱運動時凍結(jié)體亦能及時凍結(jié)可能滲漏的地下水來達到止水的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下技術(shù)方案—種掘進機具進出洞止水裝置，包括至少一個前后開口的止水套箱，所述止水套箱設置在圍護結(jié)構(gòu)的門洞位置的周緣處，且所述止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)密封固定連接，所述止水套箱包括一前后開口的套筒和設置于套筒內(nèi)壁的用于注入冷媒的凍結(jié)管，所述套筒上設置有與套筒內(nèi)腔連通的注漿管。進一步，所述冷媒是鹽水、液氮、液氨或氟利昂。進一步，所述鹽水選自氯化鈉、氯化鈣、亞硝酸鈉、碳酸鉀硝酸鈣中的任意一種或任意幾種的混合物。進一步，所述套筒外設置保溫層。進一步，所述凍結(jié)管沿套筒縱向螺旋形繞置于套筒內(nèi)壁?；蛘撸鰞鼋Y(jié)管為若干均布于所述套筒內(nèi)壁的管道，所述管道頭尾沿套筒縱向放置，相鄰管道依次首尾連接。進一步，所述相鄰管道之間通過軟管連接。進一步，所述套筒的橫截面形狀與掘進機具外形相對應。所述套筒的橫截面可以呈矩形或圓形或橢圓形或雙圓形。進一步，所述套筒的縱截面呈矩形或梯形或由兩個梯形連接組成的中部大兩端小的組合形狀。本實用新型的有益效果如下1.保護周邊環(huán)境由于凍結(jié)過程不在工作井外土體中進行，因此，避免由此造成的凍脹及融沉。2.節(jié)約成本由于凍結(jié)過程只在小范圍內(nèi)進行，相比通常的大體積土體凍結(jié)可以節(jié)約相關的冷媒，能源，設備，人工等。由于減少了施工用地，管線搬遷，輔助措施等的費用，因此所需造價低。由于止水裝置在出始發(fā)井(出洞)工況下應用完畢后，即可拆除應用到進接收井(進洞)的工況，并且，一套止水裝置可以在多個工程重復應用。因此，可以節(jié)約材料。3.簡化施工工序?qū)⒃仍谑┕がF(xiàn)場安裝的各工序由一個套箱代替。施工時只需將止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)有效連接即可應用，簡化了現(xiàn)場施工工序。特別是簡化了現(xiàn)進接收井時焊接鋼板等工序。4.提高安全度不管有無輔助措施，在工作井內(nèi)可見的空間內(nèi)進行作業(yè)，且采用了高效的凍結(jié)止水工藝，安全度提高。5.節(jié)約工期現(xiàn)有止水裝置在現(xiàn)場需多工序安裝，特別是進接收井時二次進洞方法都延長了作業(yè)時間。止水套箱與圍護有效連接后即可應用，大大節(jié)約了工期。6.控制方便在進出洞時，可根據(jù)滲漏情況調(diào)節(jié)冷媒輸送量即可，控制簡單。而現(xiàn)有止水裝置在滲漏時需要進行堵漏作業(yè)，設置是焊鋼板密封，風險高而不便。圖1是實施例1的止水套箱的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a是實施例1的止水套箱的縱剖面(矩形)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b是止水套箱的縱剖面(梯形)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2c是止水套箱的縱剖面(兩梯形組合形)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實施例2的止水套箱的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實施例2的止水套箱的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實施例2的蛇形布置的凍結(jié)管展開后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)-套筒，2-凍結(jié)管，21-冷媒進口，22-冷媒出口，31-橫向加勁肋，32-縱向4加勁肋，4-保溫層，5-注漿管，6-法蘭。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的說明請參閱圖1和圖2a，這種掘進機具進出洞止水裝置，包括至少一個前后開口的止水套箱，所述止水套箱設置在圍護結(jié)構(gòu)的門洞位置的周緣處，且所述止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)密封固定連接。所述止水套箱包括一前后開口的鋼質(zhì)套筒1和設置于套筒1內(nèi)壁的用于注入冷媒的凍結(jié)管2，所述套筒1上設置有與套筒1內(nèi)腔連通的注漿管5，注漿管5用于注入凍結(jié)漿液。所述止水套箱的一端面設有法蘭6，止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)通過法蘭6固定連接。所述套筒1外設置有用于保溫的保溫層4。所述凍結(jié)管2的兩端分別是冷媒進口21和冷媒出口22，所述冷媒進口21和冷媒出口22伸出保溫層4。所述冷媒可以是鹽水、液氮、液氨或氟利昂。所述鹽水可選自氯化鈉、氯化鈣、亞硝酸鈉、碳酸鉀硝酸鈣中的任意一種或任意幾種的混合物。所述鹽水通常通過干冰冷卻。本實施例中，所述冷媒選用液氮。所述凍結(jié)管2沿套筒1縱向螺旋形繞置于套筒1內(nèi)壁。具體結(jié)構(gòu)如下所述套筒1的內(nèi)壁交錯設置有數(shù)個橫向加勁肋31和數(shù)個縱向加勁肋32，橫向加勁肋31和縱向加勁肋32焊接在一起，所述縱向加勁肋32上開有數(shù)個小孔，凍結(jié)管2穿過所述小孔，由此凍結(jié)管2沿套筒1縱向螺旋形繞置于套筒1內(nèi)壁。所述套筒1的橫截面形狀與掘進機具外形相對應。所述套筒l的橫截面可以呈矩形或圓形或橢圓形。本實施例中，所述套筒l的橫截面為矩形。所述套筒1的縱截面可以呈矩形(請參見圖2a)或梯形(請參見圖2b)或由兩個梯形連接組成的中部大兩端小的組合形狀(請參見圖2c)。本實施例中，套筒1的縱截面為矩形。采用上述止水裝置的掘進機具出洞止水方法，包括如下步驟所述掘進機具可以為盾構(gòu)或頂管，本實施例中采用盾構(gòu)。工序一、安裝止水套箱于圍護結(jié)構(gòu)門洞周緣處。本實施例中，圍護結(jié)構(gòu)采用申請日為2009年6月4日、申請?zhí)枮?00910052546.0、名稱為"便于開門洞的圍護結(jié)構(gòu)及其施工方法、使用方法"的實用新型專利申請中的圍護結(jié)構(gòu)。這種便于開門洞的圍護結(jié)構(gòu)，所述圍護結(jié)構(gòu)由門洞部分和位于門洞部分四周的周邊部分組成，所述門洞部分是一與掘進機具進出所需口徑大小相對應的槽段，所述槽段由水泥土填充，且所述槽段內(nèi)依次豎直插置若干H型鋼，由此構(gòu)成既能止水又滿足基坑開挖所需剛度的型鋼擋墻。工序二、掘進機具就位，掘進機具的機頭通過止水套箱抵達門洞外。工序三、對止水套箱端部與掘進機具之間的空隙進行臨時封堵。封堵方法如下可以填塞棉花，麻絲，塑料。若空隙較大，可用鋼板臨時密封焊接。工序四、通過注漿管5往止水套箱與掘進機具之間的空隙填充凍結(jié)漿液。所述凍結(jié)漿液優(yōu)選那種在凍結(jié)時可以凍結(jié)成一整體的漿液。本實施例，所述凍結(jié)漿液質(zhì)量百分比50%粘性土、26%水和24%顆粒小于0.5微米的鐵粉。工序五、往凍結(jié)管2注入用于凍結(jié)凍結(jié)漿液的冷媒。所述凍結(jié)漿液在凍結(jié)管內(nèi)冷媒的的作用下，迅速結(jié)成凍結(jié)體。[0048]工序六、掘進機具正常掘進；針對本實施例所采用的圍護結(jié)構(gòu)，應在工序五之后，先拔除門洞內(nèi)的H型鋼，以便掘進機具正常掘進。當然，如果圍護結(jié)構(gòu)采用NOMST工法(NovelMaterialShielchcuttableT皿neliallSystem,即盾構(gòu)直接切削新型材料墻體法)中的碳纖維加強筋地墻，則掘進機具可以直接切削圍護結(jié)構(gòu)。而當采用普通的圍護結(jié)構(gòu)，則需要在工序一之前人工開鑿門洞，以便掘進機具正常掘進。當掘進機具出洞時，操作人員可根據(jù)滲漏情況調(diào)節(jié)冷媒輸送量來凍結(jié)滲水，從而以達到止水目的，控制十分簡單。工序七、安裝于掘進機具后部的管道結(jié)構(gòu)抵達止水套箱，在圍護結(jié)構(gòu)外局部注入堵漏材料以封堵門洞與管道結(jié)構(gòu)之間的空隙。其中，可以注入水泥漿，即水泥和水的混合物。工序八、停止注入冷媒，拆除止水套箱，施工永久封堵結(jié)構(gòu)。采用上述止水裝置的掘進機具進洞止水方法，包括如下步驟工序一、安裝止水套箱于圍護結(jié)構(gòu)門洞周緣處，并在止水套箱的外側(cè)安裝一鋼質(zhì)封門。工序二、掘進機具依次通過門洞、止水套箱抵達鋼封門。本實施例中，為了使掘進機具順利穿過門洞，在工序一之間需要先要拔除H型鋼。當然，如果采用是NOMST工法，則可以用掘進機具直接切削門洞。而如果采用普通圍護結(jié)構(gòu)需要在工序一之前開好門洞。工序三、通過注漿管5往止水套箱與掘進機具之間的空隙填充凍結(jié)漿液。工序四、往凍結(jié)管注入用于凍結(jié)所述凍結(jié)漿液的冷媒，所述凍結(jié)漿液在凍結(jié)管內(nèi)冷媒的的作用下，迅速結(jié)成凍結(jié)體。所述冷媒同掘進機具出洞止水方法中所用冷媒相同。工序五、拆除封門，掘進機具頂進。掘進機具出洞時，操作人員可根據(jù)滲漏情況調(diào)節(jié)冷媒輸送量來凍結(jié)滲水，從而以達到止水目的，控制十分簡單。工序六、安裝于掘進機具后部的管道結(jié)構(gòu)抵達止水套箱，在圍護結(jié)構(gòu)外局部注入堵漏材料以封堵門洞與管道結(jié)構(gòu)之間的空隙。其中，可以注入水泥漿，即水泥和水的混合物。工序七、停止注入冷媒，拆除止水套箱，施工永久封堵結(jié)構(gòu)。實施例2本實施例與實施例1的區(qū)別在于請參閱圖3和圖4:所述凍結(jié)管2為蛇形布置的管道，如圖5所示是蛇形布置凍結(jié)管2的展開圖。具體結(jié)構(gòu)如下所述凍結(jié)管為若干均布于所述套筒內(nèi)壁的管道，所述管道頭尾沿套筒縱向放置，相鄰管道依次首尾之間通過軟管連接，由此形成通常所稱的蛇形管道。所述套筒1的內(nèi)壁交錯設置有數(shù)個橫向加勁肋31和數(shù)個縱向加勁肋32，橫向加勁肋31和縱向加勁肋32焊接在一起，所述橫向加勁肋31上開有數(shù)個小孔，凍結(jié)管2穿過所述小孔，由此，形成蛇形管道。另外，所述套筒l的橫截面為圓形。套筒l的縱截面為矩形。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬
技術(shù)領域：
中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此本實用新型的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準:權(quán)利要求一種掘進機具進出洞止水裝置，包括至少一個前后開口的止水套箱，所述止水套箱設置在圍護結(jié)構(gòu)的門洞位置的周緣處，且所述止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)密封固定連接，其特征在于所述止水套箱包括一前后開口的套筒和設置于套筒內(nèi)壁的用于注入冷媒的凍結(jié)管，所述套筒上設置有與套筒內(nèi)腔連通的注漿管。2.如權(quán)利要求1所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述冷媒是鹽水、液氮、液氨或氟利昂。3.如權(quán)利要求2所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述鹽水選自氯化鈉、氯化鈣、亞硝酸鈉、碳酸鉀硝酸鈣中的任意一種或任意幾種的混合物。4.如權(quán)利要求1所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述套筒外設置保溫層。5.如權(quán)利要求1所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述凍結(jié)管沿套筒縱向螺旋形繞置于套筒內(nèi)壁。6.如權(quán)利要求1所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述凍結(jié)管為若干均布于所述套筒內(nèi)壁的管道，所述管道頭尾沿套筒縱向放置，相鄰管道依次首尾連接。7.如權(quán)利要求6所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述相鄰管道之間通過軟管連接。8.如權(quán)利要求1所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述套筒的橫截面形狀與掘進機具外形相對應。9.如權(quán)利要求8所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述套筒的橫截面呈矩形或圓形或橢圓形或雙圓形。10.如權(quán)利要求1所述的掘進機具進出洞止水裝置，其特征在于所述套筒的縱截面呈矩形或梯形或由兩個梯形連接組成的中部大兩端小的組合形狀。專利摘要本實用新型涉及建筑施工領域，尤其涉及一種掘進機具進出洞止水裝置。這種掘進機具進出洞止水裝置，包括至少一個前后開口的止水套箱，所述止水套箱設置在圍護結(jié)構(gòu)的門洞位置的周緣處，且所述止水套箱與圍護結(jié)構(gòu)密封固定連接，所述止水套箱包括一前后開口的套筒和設置于套筒內(nèi)壁的用于注入冷媒的凍結(jié)管，所述套筒上設置有與套筒內(nèi)腔連通的注漿管。所述凍結(jié)管可以將止水套箱與掘進機具或管道結(jié)構(gòu)之間的混合漿液變成凍結(jié)體，凍結(jié)體可以封堵滲漏路徑，并且保證掘進機具或管道結(jié)構(gòu)相對止水套箱運動時，凍結(jié)體亦能及時凍結(jié)可能滲漏的地下水，從而達到止水的目的。文檔編號E21D11/38GK201460913SQ20092007528公開日2010年5月12日申請日期2009年7月24日優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日發(fā)明者佘清雅,楊子松,胡玉銀,顏正紅申請人:上海建工(集團)總公司