CN212359803U - 一种大管径顶管洞口止水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大管径顶管洞口止水装置，其包括安装在洞口井壁上的环形支架，环形支架上设有能与顶管管道抵接的止水密封圈，环形支架的内侧设有充气止水环，充气止水环位于井壁与止水密封圈之间。本实用新型通过在环形支架上设置止水密封圈，并在井壁与止水密封圈之间设置充气止水环，当水压或土体压力较大时，可同时启用充气止水环及止水密封圈达到更好的止水效果。另外，在顶进过程中，向充气止水环充气使其与管道紧接，即可即时更换损坏的止水密封圈，保证长顶距顶管的成功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下施工技术领域中的一种大管径顶管洞口止水装置。
背景技术
顶管是地下管道非开挖施工的一种，它的特点是将管道敷设改明挖为暗挖。是一种较好保护环境的敷设地下管线的非开挖技术。该技术对地层的适应性、对地上地下建筑设施的无干扰破坏、施工安全和施工质量可靠性及施工经济效益等方面，它都具有较大的优越性，特别适用于老城区的管网改造，土方开挖量巨大而无法采用明挖法施工的项目。随着顶管技术适用的广泛推广，管道顶进越顶越长，管径越来越大，在管道顶进过程中减少管道的摩阻力是决定长距离顶管成败的关键，在施工过程中通常采用对管道周围压注触变泥浆，形成润滑浆套，以减少摩擦阻力。当地质情况复杂，存在地下水或者软弱土体时，需要浆套保持一定压力，为了尽量减少触变泥浆的流失，需在顶管工作井洞口处增加止水圈，保证洞口的密封性。
现阶段主要采用的是单层橡胶止水圈进行止水密封，但是单层橡胶止水圈在使用过程中由于地下水或触变泥浆存在压力，常常导致橡胶止水圈外翻且难以恢复原状，进而导致密封失效，触变泥浆一旦流失，土体抱死管道，可能导致顶管失败。软弱土层管道顶进，止水密封失效，易出现土体流失现象，导致洞口上部地表塌陷，甚至造成安全事故。另外，在管道顶进过程中，由于管道混凝土与橡胶止水圈存在摩擦，橡胶止水圈极易磨损，导致止水密封效果够不理想，需不停地进行补浆，一方面是造成材料的浪费，另一方面漏出的触变泥浆容易污染环境。因此需要及时更换橡胶止水圈，然而，当顶管施工进行时，是无法对橡胶止水圈进行更换的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种大管径顶管洞口止水装置，其能起到更好的止水保压效果。
根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种大管径顶管洞口止水装置，其包括安装在洞口井壁上的环形支架，所述环形支架上设有能与顶管管道抵接的止水密封圈，所述环形支架的内侧设有充气止水环，所述充气止水环位于井壁与止水密封圈之间。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述环形支架包括钢圈和两个连接法兰，两个连接法兰分别与钢圈的两端连接，所述连接法兰均位于钢圈的外侧。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述止水密封圈固定在环形支架远离洞口的连接法兰上，所述止水密封圈的内径小于顶管管道的外径。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，还包括环型的折页式钢压板，所述折页式钢压板通过连接螺栓固定在止水密封圈上。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，洞口井壁内设有预埋法兰，所述预埋法兰通过预埋螺栓与靠近洞口的连接法兰相接，所述预埋螺栓的螺杆依次贯穿预埋法兰及对应的连接法兰。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述钢圈的外侧周向设有多块肋板。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述肋板等距间隔分布。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述环形支架的内侧设有环槽，所述充气止水环固定在环槽中。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述环形支架上设有至少一个通气通孔，所述环形支架的外侧上设有充放气设备，所述充放气设备穿过通气通孔与充气止水环连通。
根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述环形支架包括两个半环形架，两个半环形架的两端可拆卸连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在环形支架上设置止水密封圈，并在井壁与止水密封圈之间设置充气止水环，当水压或土体压力较大时，可同时启用充气止水环及止水密封圈达到更好的止水效果。另外，在顶进过程中，向充气止水环充气使其与管道紧接，即可即时更换损坏的止水密封圈，保证长顶距顶管的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本实用新型的正视图；
图2是本实用新型一种工作状态的侧剖视图；
图3是本实用新型另一种工作状态的侧剖视图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1～图3，本实用新型实施例中的大管径顶管洞口止水装置，其包括安装在洞口井壁上的环形支架，环形支架包括钢圈11和两个连接法兰12，两个连接法兰12分别为远离洞口的连接法兰12以及靠近洞口的连接法兰12，两个连接法兰12分别与钢圈11的两端固接，两个连接法兰12均位于钢圈11的外侧。洞口井壁内设有预埋法兰40，预埋法兰40可与井壁内的钢筋焊接，靠近洞口的连接法兰12通过预埋螺栓与预埋法兰40连接。预埋螺栓的头部埋在井壁内，预埋螺栓的螺杆贯穿预埋法兰40后从井壁伸出，穿过靠近洞口的连接法兰12，以固定环形支架。环形支架的内侧设有O型的充气止水环30。相应地，环形支架的内侧设有环槽，充气止水环30固定在环槽中。另外，环形支架上还设有能与顶管管道抵接的止水密封圈20，止水密封圈20可为弹性橡胶材质。优选地，为便于拆换止水密封圈20，止水密封圈20通过连接螺栓安装在远离洞口的连接法兰12上。止水密封圈20的内径小于顶管管道的外径，当顶管管道顶入时，顶管管道与止水密封圈20过盈配合，达到防渗效果。
进一步作为优选的实施方式，环形支架上设有至少一个通气通孔，环形支架的外侧上设有充放气设备31，充放气设备31穿过通气通孔与充气止水环30连通。
进一步作为优选的实施方式，环形支架包括两个半环形架，两个半环形架的两端通过连接扣可拆卸连接，以便于安装、拆卸或运输。半环形架包括半环形的钢圈11和两个半环形的连接法兰12，两个连接法兰12均焊接在钢圈11上。
进一步作为优选的实施方式，钢圈11的外侧周向设有多块肋板，优选地，肋板等距间隔分布。当通气通孔的数量为多个时，各通气通孔分别位于不同的两块相邻肋板之间。
进一步作为优选的实施方式，还包括环型的折页式钢压板50，折页式钢压板50通过连接螺栓固定在止水密封圈20上。折页式钢压板50防止了止水密封圈20外翻，从而保证了密封效果。
本实用新型有两种工作模式：
一、在埋深较浅的顶管施工中，地下水及土体压力比较小，可参照图2，将充气止水环30内的气体抽出，此时充气止水环30不与管道接触，只有止水密封圈20与管道外侧抵接；当止水密封圈20受摩擦损坏需更换时，才使用充放气设备31向充气止水环30充气，充气后可在工作状态下快速更换止水密封圈20，更换完成后，再抽出充气止水环30中的气体，充气止水环30再次与管道脱开。在该工作模式下，既可减小管道的摩擦力，也减小了充气止水环30的磨损。
二、在覆土较厚、埋深超过10m以上的顶管施工中，土体压力与地下水压力较大的情况下，可参照图3，向充气止水环30冲入气体，同时启动充气止水环30以及止水密封圈20，起到更佳的止水效果。
以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：包括安装在洞口井壁上的环形支架，所述环形支架上设有能与顶管管道抵接的止水密封圈(20)，所述环形支架的内侧设有充气止水环(30)，所述充气止水环(30)位于井壁与止水密封圈(20)之间。
2.根据权利要求1所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述环形支架包括钢圈(11)和两个连接法兰(12)，两个连接法兰(12)分别与钢圈(11)的两端连接，所述连接法兰(12)均位于钢圈(11)的外侧。
3.根据权利要求2所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述止水密封圈(20)固定在环形支架远离洞口的连接法兰(12)上，所述止水密封圈(20)的内径小于顶管管道的外径。
4.根据权利要求3所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：还包括环型的折页式钢压板(50)，所述折页式钢压板(50)通过连接螺栓固定在止水密封圈(20)上。
5.根据权利要求2所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：洞口井壁内设有预埋法兰(40)，所述预埋法兰(40)通过预埋螺栓与靠近洞口的连接法兰(12)相接，所述预埋螺栓的螺杆依次贯穿预埋法兰(40)及对应的连接法兰(12)。
6.根据权利要求2所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述钢圈(11)的外侧周向设有多块肋板。
7.根据权利要求6所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述肋板等距间隔分布。
8.根据权利要求1所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述环形支架的内侧设有环槽，所述充气止水环(30)固定在环槽中。
9.根据权利要求1所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述环形支架上设有至少一个通气通孔，所述环形支架的外侧上设有充放气设备(31)，所述充放气设备(31)穿过通气通孔与充气止水环(30)连通。
10.根据权利要求1所述的大管径顶管洞口止水装置，其特征在于：所述环形支架包括两个半环形架，两个半环形架的两端可拆卸连接。
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| CN114183162A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-15 | 中铁工程装备集团有限公司 | 暗挖隧道的顶管装置、施工装置和施工方法 |
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