一種用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及類矩形盾構(gòu)施工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土壓平衡盾構(gòu)是在開挖面土倉(cāng)及螺旋輸送機(jī)內(nèi)部充滿的土砂所產(chǎn)生的壓力與開挖面的土壓保持平衡。施工中主要控制掘進(jìn)千斤頂推力、掘進(jìn)速度、刀盤扭矩和轉(zhuǎn)速、螺旋輸送機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速以及閘門的開口度等技術(shù)參數(shù)，使之與開挖面的土壓保持動(dòng)態(tài)平衡。土壓平衡盾構(gòu)是以充滿土倉(cāng)內(nèi)的剛開挖下來的土體對(duì)開挖面提供連續(xù)的支護(hù)，隧道開挖面的穩(wěn)定，是通過土倉(cāng)內(nèi)土體的壓力傳遞來起到與外界水土壓力相平衡的作用，土倉(cāng)內(nèi)的土體壓力減小外界水土壓力的壓力梯度，于是開挖面在有壓力的土體的直接支護(hù)以及土中滲漏力的減小的條件下得以穩(wěn)定。
[0003]類矩形盾構(gòu)因其斷面空間利用率高，正逐漸成為城市地下空間開發(fā)的重要手段。但類矩形盾構(gòu)隧道在施工過程中與常規(guī)圓形盾構(gòu)隧道相比較面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，例如大斷面類矩形盾構(gòu)正面土壓力的平衡控制，常規(guī)圓形盾構(gòu)隧道施工的土壓平衡控制方法難以滿足，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
[0004]1.大斷面類矩形盾構(gòu)開挖斷面尺寸相對(duì)較大，土壓平衡傳導(dǎo)區(qū)域大；
[0005]2.類矩形盾構(gòu)斷面不規(guī)則，不同區(qū)域土壓差異大，且相比圓形盾構(gòu)無線性規(guī)律可循；
[0006]3.為保證類矩形盾構(gòu)的全斷面切削，一般均布置多個(gè)刀盤，為防止刀盤直接互相干擾或觸碰，類矩形盾構(gòu)土倉(cāng)內(nèi)攪拌棒布置受到局限，加劇了土壓力控制的難度。
[0007]—般盾構(gòu)施工中，除了使用傳統(tǒng)的結(jié)合盾構(gòu)推力、刀盤扭矩、推進(jìn)速度、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速等施工參數(shù)來控制開挖面的穩(wěn)定性，特別是在整個(gè)管片拼裝階段，正面土倉(cāng)土壓力值下降嚴(yán)重，致使盾構(gòu)切口位置地面沉降較大，為更好控制開挖面的穩(wěn)定性，有必要在盾構(gòu)中提供一種土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置，通過改變土倉(cāng)的體積來實(shí)現(xiàn)土壓的調(diào)節(jié)，維持土壓平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠通過改變土倉(cāng)的體積來實(shí)現(xiàn)土壓的調(diào)節(jié)，維持土壓平衡的用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開了一種用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括:
[0010]外圈桶體，安裝于類矩形盾構(gòu)的土倉(cāng)殼體上；
[0011]推進(jìn)桶體，設(shè)于所述外圈桶體內(nèi)并通過伸縮油缸與所述外圈桶體連接，所述土倉(cāng)殼體上開設(shè)有供所述推進(jìn)桶體穿設(shè)的推進(jìn)口 ；以及
[0012]密封結(jié)構(gòu)，設(shè)于所述外圈桶體的內(nèi)壁上且封堵于所述外圈桶體的內(nèi)壁與所述推進(jìn)桶體的外壁之間的間隙。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，
[0014]所述外圈桶體的第一端設(shè)有第一開口，所述第一開口與所述土倉(cāng)殼體連接，所述外圈桶體的第二端設(shè)有密封底板，所述伸縮油缸的第一端與所述密封底板連接；
[0015]所述推進(jìn)桶體的第一端設(shè)有第二開口，所述第二開口插入至所述外圈桶體內(nèi)，所述推進(jìn)桶體的第二端設(shè)有推進(jìn)端板，所述伸縮油缸的第二端穿過所述第二開口并與所述推進(jìn)端板連接。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述伸縮油缸的第一端通過螺栓與所述密封底板固定連接;所述伸縮油缸的第二端為液壓推抵端，所述液壓推抵端通過螺栓與所述推進(jìn)端板固定連接。
[0017]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述密封底板向外延伸形成延伸底板，所述外圈桶體的外壁上設(shè)有加強(qiáng)筋板，所述加強(qiáng)筋板的第一端與所述延伸底板連接，所述加強(qiáng)筋板的第二端與所述土倉(cāng)殼體連接。
[0018]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述密封結(jié)構(gòu)包括密封圈和密封圈壓板，所述密封圈的一側(cè)通過所述密封圈壓板壓設(shè)于所述外圈桶體的內(nèi)壁上，所述密封圈的另一側(cè)設(shè)有貼緊于所述推進(jìn)桶體的外壁的齒形棱。
[0019]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述密封圈和所述密封圈壓板設(shè)于臨近所述外圈桶體的第一端的位置。
[0020]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，在所述類矩形盾構(gòu)的土倉(cāng)殼體的兩側(cè)對(duì)稱安裝多個(gè)所述土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。
[0021 ]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果:
[0022]采用外圈桶體及通過伸縮油缸安裝于外圈桶體中的推進(jìn)桶體構(gòu)成本發(fā)明的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置，外圈桶體安裝在類矩形盾構(gòu)的土倉(cāng)殼體上，土倉(cāng)殼體上開設(shè)有供推進(jìn)桶體穿設(shè)并進(jìn)入到土倉(cāng)內(nèi)的推進(jìn)口，通過伸縮油缸帶動(dòng)推進(jìn)桶體做前后運(yùn)動(dòng)，向土倉(cāng)內(nèi)推進(jìn)或收縮，改變土倉(cāng)的體積，從而起到調(diào)節(jié)土倉(cāng)內(nèi)的土壓力的作用；
[0023]同時(shí)，通過在外圈桶體的內(nèi)壁和推進(jìn)桶體的外壁之間設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，可以起到阻止外部泥水侵入的作用。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為圖1中密封結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置的布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0028]首先，參閱圖1所示，本發(fā)明一種用于調(diào)節(jié)類矩形盾構(gòu)土壓力的土壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置10主要由外圈桶體11、推進(jìn)桶體12、伸縮油缸13及密封結(jié)構(gòu)14組成。
[0029]外圈桶體11安裝于類矩形盾構(gòu)的土倉(cāng)殼體20上，推進(jìn)桶體12設(shè)于外圈桶體11內(nèi)并通過伸縮油缸13與外圈桶體11連接，土倉(cāng)殼體20上開設(shè)有供推進(jìn)桶體12穿設(shè)的推進(jìn)口。當(dāng)土倉(cāng)內(nèi)的土壓力過低，低于土壓力的設(shè)定值時(shí)，可以控制伸縮油缸推進(jìn)，帶動(dòng)推進(jìn)桶體12通過推進(jìn)口向土倉(cāng)內(nèi)推進(jìn)，減小土倉(cāng)內(nèi)的容置體積，從而增大土倉(cāng)內(nèi)的土壓力，直至土倉(cāng)內(nèi)的土壓力達(dá)到設(shè)定值;反之，當(dāng)土倉(cāng)內(nèi)的土壓力過高，高于土壓力的設(shè)定值時(shí)，可以控制伸縮油缸收縮，帶動(dòng)推進(jìn)桶體12從土倉(cāng)內(nèi)部向土倉(cāng)外部收縮，進(jìn)入外圈桶體11內(nèi)，增大土倉(cāng)內(nèi)的容置體積，從而減小土倉(cāng)內(nèi)的土壓力，直至土倉(cāng)內(nèi)的土壓力達(dá)到設(shè)定值。由此，利用伸縮油缸13帶動(dòng)推進(jìn)桶體12做前后運(yùn)動(dòng)，可以改變土倉(cāng)的體積，從而起到調(diào)節(jié)土倉(cāng)內(nèi)的土壓力的作用。
[0030]在本實(shí)施例中，外圈桶體11呈無蓋桶狀，外圈桶體11的第一端設(shè)有第一開口，且該第一開口與類矩形盾構(gòu)的土倉(cāng)殼體20連接，外圈桶體11的第二端焊接有密封底板111，伸縮油缸13的第一端通過螺栓與該密封底板11固定連接。推進(jìn)桶體12亦呈無蓋桶狀，且該推進(jìn)桶體12的桶徑略小于外圈桶體11的桶徑，推進(jìn)桶體12的第一端設(shè)有第二開口，且該第二開口插入至外圈桶體11內(nèi)，推進(jìn)桶體12的第二端焊接有推進(jìn)端板121，伸縮油缸13的第二端為液壓推抵端，該液壓推抵端穿過上述第二開口并通過螺栓固定于推進(jìn)端板121的內(nèi)表面，在推進(jìn)端板121的外表面設(shè)有防護(hù)殼體122，該防護(hù)殼體122與推進(jìn)端板121的外表面焊接，用于遮蓋推進(jìn)端板121上外露的螺栓