一种用于盾构施工的始发接收装置的制作方法

1.本实用新型属于盾构施工技术领域，具体涉及一种用于盾构施工的始发接收装置。


背景技术：

2.中国人口多，大城市多，现在很多城市都在加大地铁的投入，每年都有大量的盾构在地下进行隧道挖掘工作，伴随着大量盾构的投入，其始发接收也伴随着一种辅助工法-盾构在钢套筒内的始发及接收。在传统的工法中，盾构钢套筒和车站端墙的预埋钢环一般都采用焊接或者螺栓连接的方式，这种方式安装简单，直接，但劣势也很明显，钢套筒和车站端墙的预埋钢环是硬性连接的方式，一旦在钢套筒发生隧道轴线方向发生比较大的位移时，即便有钢支撑进行支撑，钢套筒和洞门预埋钢环以及钢套筒与钢套筒之间也会发生拉裂的现象，这样就会破坏钢套筒的密封效果，从而产生漏水、漏泥的工程风险。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于盾构施工的始发接收装置，以解决现有钢套筒由于是与预埋钢环硬连接而容易存在发生拉裂的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种用于盾构施工的始发接收装置，包括钢套筒，还包括过渡套筒，过渡套筒具有一安装端和一伸缩配合端，其安装端用于连接洞门钢环；所述钢套筒具有伸缩连接端，并通过伸缩连接端与所述过渡套筒的伸缩配合端滑动套接，钢套筒可相对过渡套筒作轴向移动；所述伸缩连接端与所述伸缩配合端之间设有第一密封结构。
6.在可能的实现方式中，所述过渡套筒的安装端与所述洞门钢环焊接、法兰连接或螺栓连接。
7.在可能的实现方式中，所述伸缩连接端内接于所述伸缩配合端，且伸缩连接端的内径与所述洞门钢环的内径一致。
8.在可能的实现方式中，所述钢套筒的筒壁内设有油脂注入通道，油脂注入通道的两端分别贯穿钢套筒的外侧壁且分别构成油脂出口和油脂注入口，油脂出口位于所述伸缩连接端。
9.在可能的实现方式中，所述钢套筒还具有与所述伸缩连接端相对的主体端，主体端的周侧设置至少两个可轴向伸缩的支撑部件，支撑部件具有支撑端并通过支撑端与过渡套筒的外侧壁连接。
10.在可能的实现方式中，所述主体端的外侧壁分别对应一个所述支撑部件设有一支撑座，所述伸缩配合端的外侧壁设有多个分别与一个支撑座对应的连接座，所述支撑部件安装于支撑座，支撑部件的支撑端与连接座固定连接。
11.在可能的实现方式中，所述主体端在背离所述伸缩连接端的一端沿轴向设有至少一个套筒管节，并在最后的套筒管节的后端固定连接有端盖；
12.所述主体端、所述套筒管节和/或所述端盖连接有钢支撑。
13.在可能的实现方式中，所述过渡套筒的安装端具有第一滑动连接部，第一滑动连接部滑动配合的内接于所述洞门钢环，并在第一滑动连接部与洞门钢环之间设有第二密封结构；所述钢套筒还具有与所述伸缩连接端相对的主体端，主体端的周侧设置至少两个可轴向伸缩的支撑部件，支撑部件具有支撑端并通过支撑端与过渡套筒的外侧壁连接。
14.在可能的实现方式中，当所述接收装置用于盾构区间的风井时，风井具有两个洞门，一个洞门具有所述洞门钢环且该洞门钢环为第一洞门钢环，另一个洞门具有第二洞门钢环；
15.所述钢套筒的主体端具有第二滑动连接部，第二滑动连接部滑动配合的内接于所述第二洞门钢环，并在第二滑动连接部与第二洞门钢环之间设有第三密封结构。
16.在可能的实现方式中，所述钢套筒的筒壁设有填料口。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
18.本实用新型的用于盾构施工的始发接收装置，通过设置于洞门钢环的过渡套筒，钢套筒可直接与过渡套筒滑动密封配合，以此可使其具有一定的伸缩量，这样盾构在钢套筒内切削推进过程中，钢套筒受到向外的拉力发生位移时，便可通过滑动套接的连接结构实现微量的位移并可伸缩，进而可避免洞门钢环与钢套筒硬连接而导致容易出现拉裂的情况，并且通过密封结构的设置，可使得连接处更为可靠和稳定。
19.而且，通过油脂注入通道的设置，可便于油脂的注入，使得过渡套筒的伸缩配合端和钢套筒的伸缩连接端更好的便于伸缩。
20.同时，过渡套筒和钢套筒之间设置的油缸，在盾构在钢套筒内切削推进过程中，钢套筒受到向外的拉力发生位移时，套筒的油缸会顶出延伸套筒，从而稳稳的将套筒压在洞门的预埋钢环上，大大的降低了盾构接收期间钢套筒拉裂的风险。
21.此外，本接收装置也可以用于盾构区间的风井等结构的盾构始发和接收，同样对两个洞门的洞门钢环可起到防止拉裂的作用。
附图说明
22.图1为本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置的第一种实施结构的结构示意图，该示意图示出了过渡套筒与洞门钢环固定连接时的实施结构；
23.图2为图1所示结构在过渡套筒与洞门钢环通过法兰连接时且在具体实施过程的安装原理示意图；
24.图3为本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置的另一种实施结构的结构示意图，该示意图示出了过渡套筒与洞门钢环滑动套接时的实施结构；
25.图4为图3所示结构在具体实施过程中的安装原理示意图；
26.图5为本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置的钢套筒的剖面示意图，该示意图主要示出了油缸的设置位置；
27.图6为本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置在应用于盾构区间风井时的安装结构示意图；
28.图7为本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置用于始发时套管端部的正视图。
29.图中：1-洞门钢环；2-过渡套筒；21-安装端；22-伸缩配合端；23-第一滑动连接部；3-钢套筒；31-伸缩连接端；32-主体端；33-油脂注入通道；34-油脂出口；35-油脂注入口；36-套筒管节；37-端盖；38-第二滑动连接部；39-始发端盖；310-隧道管片；4-支撑部件；41-油缸；42-连接座；43-支撑座；5-钢支撑；6-盾构机；7-填料口；8-充填物；9-滑动密封圈。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
32.请参照图1-4所示，本技术的实施例提供了一种用于盾构施工的始发接收装置，包括钢套筒3，还包括过渡套筒2，过渡套筒2具有一安装端21和一伸缩配合端22，其安装端21用于连接洞门钢环1；所述钢套筒3具有伸缩连接端31，并通过伸缩连接端31与所述过渡套筒2的伸缩配合端22滑动套接，钢套筒3可相对过渡套筒2作轴向移动；所述伸缩连接端31与所述伸缩配合端22之间设有第一密封结构。
33.其中，过渡套筒2与钢套筒3通过伸缩配合的连接结构，可构成具有一定伸缩量的套筒结构，并且钢套筒3仅通过一个过渡套筒2便能够实现，这样便可在盾构机6在钢套筒3内切削推进过程中，钢套筒3受到向外的拉力发生位移时，便可通过滑动套接的连接结构实现微量的位移并可伸缩，进而可避免洞门钢环1与钢套筒3硬连接而导致容易出现拉裂的情况，并且通过密封结构的设置，可使得连接处更为可靠和稳定；通过密封结构的设置，可使得连接结构更为可靠和稳定。
34.请继续参照图1-4所示，在本技术的实施例中，所述过渡套筒2的安装端21与所述洞门钢环1的连接包括固定连接或活动连接。
35.其中，固定连接可以是焊接、法兰连接或螺栓连接，由于过渡套筒2与钢套筒3之间可伸缩，因而过渡套筒2的安装端21与所述洞门钢环1采用固定连接即可，固定连接的方式既可以是焊接，也可以是法兰连接，亦可以是螺栓连接，并不做限制。在图1和图2所示的一种实施结构中，过渡套筒2与洞门钢环1焊接连接。而活动连接可以是滑动连接，即采用伸缩配合端22与伸缩连接端31的连接结构，如图3和图4所示的实施结构，这样的结构需要配合支撑部件4。
36.在具体的实施过程中，所述伸缩连接端31内接于所述伸缩配合端22，且伸缩连接端31的内径与所述洞门钢环1的内径一致。这样的设置结构，可使得钢套筒3与洞门钢环1更好的衔接，从而便于盾构的接收。
37.为了使得钢套筒3与过渡套筒2之间滑动更为顺畅，结合图2和图4所示，所述钢套筒3的筒壁内可设置油脂注入通道33，油脂注入通道33的两端分别贯穿钢套筒3的外侧壁且分别构成油脂出口34和油脂注入口35，油脂出口34位于所述伸缩连接端31。油脂出口34和油脂注入口35分别在钢套筒3的两端，而油脂出口34位于伸缩连接端31，这样便于油脂通过油脂注入通道33进入到目标处。
38.请参照图1-6所示，在本技术的实施例中，所述钢套筒3还具有与所述伸缩连接端
31相对的主体端32，主体端32的周侧设置至少两个可轴向伸缩的支撑部件4，支撑部件4具有支撑端并通过支撑端与过渡套筒2的外侧壁连接。
39.主体段作为钢套筒3的主体部分，其上可设置的支撑部件4用于连接过渡套筒2，并通过支撑部件4可使得本接收装置伸缩可控，同时也能够使得两者之间连接更为稳定。该支撑部件4为线性驱动部件，其可以是油缸41，也可以是其他现有可提供相当的支撑力的部件，但在实施过程中其优选为油缸41。
40.进一步的，所述主体端32的外侧壁分别对应一个所述支撑部件4设有一支撑座43，所述伸缩配合端22的外侧壁设有多个分别与一个支撑座43对应的连接座42，所述支撑部件4安装于支撑座43，支撑部件4的支撑端与连接座42固定连接。
41.这样一来，通过支撑座43和连接座42，支撑部件4能够更好的与钢套筒3和过渡套筒2连接，可起到稳定支撑的作用。
42.进一步的，所述主体端32在背离所述伸缩连接端31的一端沿轴向设有至少一个套筒管节36，并在最后的套筒管节36的后端固定连接有端盖37；所述主体端32、所述套筒管节36和/或所述端盖37连接有钢支撑5。其中，套筒管节36作为钢套筒3的组成部分，其可设置多个并拼接在主体端32的后端，这样便可通过不同数量的套筒管节36拼接为不同长度需求的钢套筒3，更为灵活、实用；端盖37用于封堵钢套筒3，以便于形成密封的接收通道；而钢支撑5可对钢支撑5起支撑作用。
43.在一些实施方式中，结合图2和图4所示，可将钢套筒3与过渡套筒2滑动连接的地方设置进行优化，使其滑动配合结构更为合理，如在伸缩连接端31的外侧壁设置为沿周向分布的阶状结构，并可形成限位结构，这样既便于与过渡套筒2连接，也便于形成限位结构。
44.请参照图3和图4所示，在本技术的实施例中，所述过渡套筒2的安装端21具有第一滑动连接部23，第一滑动连接部23滑动配合的内接于所述洞门钢环1，并在第一滑动连接部23与洞门钢环1之间设有第二密封结构；所述钢套筒3还具有与所述伸缩连接端31相对的主体端32，主体端32的周侧设置至少两个可轴向伸缩的支撑部件4，支撑部件4具有支撑端并通过支撑端与过渡套筒2的外侧壁连接。
45.这样一来，在支撑部件4的支撑作用下，过渡套筒2通过两端均与钢套筒3和洞门钢环1滑动连接，过渡套筒2和洞门钢环1之间没有直接固定连接，而是采用了滑动套接的密封结构，可使得套筒和洞门钢环1之间能够快速安装和拆除，而且密封良好。
46.进一步的，第一滑动连接部23设置为阶状的连接结构，第二密封结构包括分别设置在阶面和周向外侧面的两个滑动密封圈9，且在过渡套筒2上也设有油脂注入口35、油脂出口34和油脂注入通道33，这样一来，在阶面处的滑动密封圈9受到延伸油缸41的推挤压力时，该滑动密封圈9会紧贴于过渡套筒2和洞门预埋钢环之间，再通过油脂注入口35注入盾尾密封油脂，能保证钢套筒3和洞门钢环1之间的密封效果。
47.请参照图6所示，本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置，也可以用于盾构区间的风井等构筑物的盾构始发和接收，而风井一般具有两个洞门，一个洞门具有所述洞门钢环1且该洞门钢环1为第一洞门钢环，另一个洞门具有第二洞门钢环；所述钢套筒3的主体端32(也包括设有套筒管节36的主体端32)具有第二滑动连接部38，第二滑动连接部38滑动配合的内接于所述第二洞门钢环，并在第二滑动连接部38与第二洞门钢环之间设有第三密封结构。
48.一般的盾构区间风井等结构，一般在6米到10之间的长度，如果采用预埋钢环和钢套筒3焊接，由于套筒内部没法预加预应力，套筒安装紧密性不是很好，采用本柔性结构的钢套筒3后，油缸41主动伸出，可使得过渡套筒2和钢套筒3分别顶在两端的端墙上，提高了钢套筒3的稳定性和密封效果。
49.图6是一般盾构穿越风井区间采用本接收装置穿越的示意图,盾构需要从洞门a出来，滑行6-10米后到达洞门b，这短短的6-10米，要完成一次盾构的接收，一次盾构的始发。采用过渡套筒2和钢套筒3这样的套筒结构，在钢套筒3内充填充填物8后，盾构可以正常掘进穿过已经填充了砂浆或其他充填物8的钢套筒3内部，不用调整土压力，从而保证了地面的安全。
50.在本技术的实施例中，所述钢套筒3的筒壁设有填料口7。
51.该填料口7可便于填充砂浆或其他充填物8，而填料口7的设置位置既可以设置在过渡套筒2，也设置在钢套筒3，并可都设置，以便于快速的填充充填物8，并不做限制。
52.在具体的实施过程中，钢套筒3和过渡套筒2均包括上下两个部分，每个部分为半圆结构，并通过相互拼接而组成完整的套筒结构。
53.本技术实施例的一种用于盾构施工的始发接收装置，当过渡套筒2与洞门钢环1也是滑动连接时的施工方法，并以之作为代表性说明，包括以下步骤：
54.1、过渡套筒2的下半部分吊放到盾构的竖井内就位。
55.2、过渡套筒2的上半部分吊放到竖井内的过渡套筒2的下半部分上，将过渡套筒2的上下两部分用螺栓连接或者焊接牢固。
56.3、钢套筒3的下半部分吊放到盾构的竖井内，
57.4、钢套筒3的上半部分吊入盾构竖井内，并完成和钢套筒3的下半部分的连接。
58.5、在钢套筒3的前端安装滑动密封圈9，该密封圈可能有一道到多道。
59.6、将钢套筒3的前端推入过渡套筒2的内部，
60.7、将油缸41和过渡套筒2上的连接座42连接。
61.8、安装阶面和周侧面上的滑动密封圈9。
62.9、将钢套筒3和过渡套筒2的组合体推入洞门钢环1内，过渡套筒2阶面处的滑动密封圈9所在的套筒断面压贴在车站的洞门端墙上。
63.10、依次安装所需数量的套筒管节36，可根据实际需要长度安装对应数量的管节。
64.11、安装套筒端盖37。
65.12、安装钢套筒3的钢支撑5。
66.13、所有的系统安装完成之后，对油缸41加压操作，这样装置就完成了安装。
67.14、从油脂孔注入口注入油脂，对滑动密封圈9起到润滑以及提高过渡套筒2和钢套筒3之间的密封能力。
68.15、从过渡套筒2上的油脂注入口35注入盾尾密封油脂，注入完成后关闭油脂注入口35的阀门。
69.16、在钢套筒内部空腔之间灌水进行密封测试，满足密封要求后，将水排出。
70.17、从过渡套筒2或钢套筒3筒体顶部具有阀门的填料口7填入填料，将填料填密实后关紧阀门，至此钢套筒3的接收准备工作完成。
71.上述施工方法是以盾构接收为例进行的描述，本技术实施例也可以用于盾构始发
期间的使用，使用方法和盾构接收使用基本相同，具体区别在于钢套筒的主体端不设端盖37,采用始发端盖39，始发端盖39是环形结构，外径和套筒相连，内径比隧道管片310内径略大。始发端盖39和钢套筒连接，拼装隧道管片完成后，靠推进油缸的顶推，将隧道管片推出压紧在始发端盖39上，如图7所示。
72.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。