一种橡胶囊盾构管片及施工方法与流程

1.本发明属于隧道工程技术领域，特别涉及一种橡胶囊盾构管片及施工方法。


背景技术：

2.随着隧道工程技术的不断发展，盾构机已逐渐成为地铁隧道地下管廊等的主流施工设备。在盾构机掘进过程中，由于地下裂隙水、涌砂断裂带等地质方面的因素，导致施工中经常出现管片渗水现象。另一方面，由于刚开挖的土体围岩应力分布不均匀，会导致盾构衬砌管片各个部分不能均匀受力，易发生局部变形甚至整体破坏。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种橡胶囊盾构管片及施工方法，通过橡胶囊的变形减弱盾构管片受力的不均匀性，进而防止盾构管片的变形；橡胶囊也可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，同时在盾构管片外表面设有多条排水凹槽，使地下水能经过排水凹槽汇集至排水孔流出，进而解决渗水问题，保证一次衬砌的稳定与安全。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
5.第一方面，本发明提供了一种橡胶囊盾构管片，包括橡胶囊、盾构管片、排砂管、自动泄压阀；盾构管片外侧设置有橡胶囊；盾构管片上设置有排水凹槽和排水孔，排水凹槽呈网格状分布于盾构管片上，排水孔设置于盾构管片中央，排水凹槽与排水孔相通；橡胶囊设有排砂管，排砂管从所述排水孔穿出，排砂管上设置有自动泄压阀。
6.作为优选，盾构管片与橡胶囊之间设置有透水性滤网。
7.第二方面，本发明实施例还提供了一种橡胶囊盾构管片的施工方法，所述方法包括如下步骤：
8.步骤s1，通过前期地质勘察和隧洞围岩变形数值模拟预测，确定围岩变形量较大的位置，在该位置进行橡胶囊盾构管片支护；
9.步骤s2，将橡胶囊内充入适量细粉砂后，在排砂管上安装自动泄压阀，同时将盾构管片外部贴透水性滤网；将橡胶囊与盾构管片贴合后，由盾构机将带有橡胶囊的盾构管片组装至对应位置；
10.步骤s3，监测自动泄压阀泄砂量以及排水孔排水量较大的部位，通过向此橡胶囊盾构管片局部施加震动，改善细粉砂的流动性，进而使盾构管片上的应力更均匀分布；
11.步骤s4，待自动泄压阀无砂泄出、排水孔无水排出后，拆除橡胶囊盾构管片上的橡胶囊及自动泄压阀以重复利用；
12.步骤s5，将原橡胶囊位置喷射混凝土，安装盾构管片，待结构稳定后完成二次衬砌。
13.本发明具有如下有益效果：
14.本发明所提供的一种橡胶囊盾构管片及施工方法，与普通盾构管片相比，此橡胶囊盾构管片可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，其防渗效果好；橡胶囊盾构管片设有
相互连通的排水凹槽，排水效果更好；橡胶囊盾构管片可以把围岩压力均匀传递。
15.与气体填充橡胶囊相比，细粉砂填充的橡胶囊的抗围岩变形能力更强，细粉砂填充的橡胶囊的气密性要求更低，细粉砂填充的橡胶囊可以吸收震波，减弱对围岩的扰动。
16.本发明中橡胶囊可以回收，重复利用，降低了施工成本。细粉砂填充的橡胶囊应用面广，可用于基坑支护等其他方面的支护。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。
18.图1为本发明实施例橡胶囊盾构管片结构示意图；
19.图2为本发明实施例中橡胶囊结构示意图；
20.图3为本发明实施例中盾构管片结构示意图；
21.图4为橡胶囊盾构管片组装示意图。
22.附图标记说明：
23.1.橡胶囊；2.透水性滤网；3.盾构管片；4.排砂管；5.自动泄压阀；6.排水凹槽；7.排水孔。
具体实施方式
24.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
25.本实施例提供了一种橡胶囊盾构管片，如图1至图4所示，包括橡胶囊1、盾构管片3、排砂管4、自动泄压阀5；盾构管片3外侧设置有橡胶囊1，橡胶囊盾构管片与土体接触部位为橡胶囊1，盾构管片3与橡胶囊1之间设置有透水性滤网2；盾构管片3上设置有排水凹槽6和排水孔7，排水凹槽6呈网格状分布于盾构管片3上，排水孔7设置于盾构管片3中央，排水凹槽6与排水孔7相通；橡胶囊1设有排砂管4，排砂管4从所述排水孔7穿出，排砂管4上设置有自动泄压阀5。
26.本实施例还提供了一种橡胶囊盾构管片的施工方法，所述方法包括如下步骤：
27.步骤s1，通过前期地质勘察和隧洞围岩变形数值模拟预测，确定围岩变形量较大的位置，在该位置进行橡胶囊盾构管片支护；
28.步骤s2，将橡胶囊1内充入适量细粉砂后，在排砂管4上安装自动泄压阀5，同时将盾构管片3外部贴透水性滤网2；将橡胶囊1与盾构管片3贴合后，由盾构机将带有橡胶囊1的盾构管片3组装至对应位置；
29.步骤s3，监测自动泄压阀5泄砂量以及排水孔排水量较大的部位，通过向此橡胶囊盾构管片局部施加震动，改善细粉砂的流动性，进而使盾构管片3上的应力更均匀分布；
30.步骤s4，待自动泄压阀5无砂泄出、排水孔7无水排出后，拆除橡胶囊盾构管片上的橡胶囊1及自动泄压阀5以重复利用；
31.步骤s5，将原橡胶囊位置喷射混凝土，安装盾构管片，待结构稳定后完成二次衬砌。
32.由以上技术方案可以看出，本实施例提供的橡胶囊盾构管片及施工方法，与普通
盾构管片相比，此橡胶囊盾构管片可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，其防渗效果好；橡胶囊盾构管片设有相互连通的排水凹槽，排水效果更好；橡胶囊盾构管片可以把围岩压力均匀传递。与气体填充橡胶囊相比，细粉砂填充的橡胶囊的抗围岩变形能力更强，细粉砂填充的橡胶囊的气密性要求更低，细粉砂填充的橡胶囊可以吸收震波，减弱对围岩的扰动。本实施例中橡胶囊可以回收，重复利用，降低了施工成本。细粉砂填充的橡胶囊应用面广，可用于基坑支护等其他方面的支护。
33.以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。


技术特征：
1.一种橡胶囊盾构管片，其特征在于，包括橡胶囊、盾构管片、排砂管、自动泄压阀；盾构管片外侧设置有橡胶囊；盾构管片上设置有排水凹槽和排水孔，排水凹槽呈网格状分布于盾构管片上，排水孔设置于盾构管片中央，排水凹槽与排水孔相通；橡胶囊设有排砂管，排砂管从所述排水孔穿出，排砂管上设置有自动泄压阀。2.根据权利要求1所述的橡胶囊盾构管片，其特征在于，盾构管片与橡胶囊之间设置有透水性滤网。3.一种橡胶囊盾构管片的施工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤s1，通过前期地质勘察和隧洞围岩变形数值模拟预测，确定围岩变形量较大的位置，在该位置进行橡胶囊盾构管片支护；步骤s2，将橡胶囊内充入适量细粉砂后，在排砂管上安装自动泄压阀，同时将盾构管片外部贴透水性滤网；将橡胶囊与盾构管片贴合后，由盾构机将带有橡胶囊的盾构管片组装至对应位置；步骤s3，监测自动泄压阀泄砂量以及排水孔排水量较大的部位，通过向此橡胶囊盾构管片局部施加震动，改善细粉砂的流动性，进而使盾构管片上的应力更均匀分布；步骤s4，待自动泄压阀无砂泄出、排水孔无水排出后，拆除橡胶囊盾构管片上的橡胶囊及自动泄压阀以重复利用；步骤s5，将原橡胶囊位置喷射混凝土，安装盾构管片，待结构稳定后完成二次衬砌。

技术总结
本发明提供了一种橡胶囊盾构管片及施工方法，包括橡胶囊、盾构管片、排砂管、自动泄压阀；盾构管片外侧设置有橡胶囊；盾构管片上设置有排水凹槽和排水孔，排水凹槽呈网格状分布于盾构管片上，排水孔设置于盾构管片中央，排水凹槽与排水孔相通；橡胶囊设有排砂管，排砂管从所述排水孔穿出，排砂管上设置有自动泄压阀。本发明通过橡胶囊的变形减弱盾构管片受力的不均匀性，进而防止盾构管片的变形；橡胶囊也可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，同时在盾构管片外表面设有多条排水凹槽，使地下水能经过排水凹槽汇集至排水孔流出，进而解决渗水问题。水问题。水问题。


技术研发人员：王晨光 唐金燕 刘超 孔春艳 王娜
受保护的技术使用者：中国电建集团港航建设有限公司
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/5/17