用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱及其施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体涉及一种用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱及其施工方法。

背景技术：

1、随着城市轨道交通建设的快速发展，盾构隧道建设的安全问题也逐渐显露出来，其中，涌水事故最为典型，因其突发性强、致灾性强、影响范围广、引发损失大的特点，具有极大的危害性，会带来巨大的经济损失，甚至导致人员伤亡。

2、险情发生后，一般在坑内渗漏点处采用黏性土、水泥、沙包等进行负重反压，降低水头压力、减少水流速度，同时在坑外通过引孔注浆的方式在渗漏通道处压注双液浆、聚氨酯进行加固封堵。该方法施工响应速度快，方法灵活，压注效果好，但仅适用于单一的渗流通道、险情发生早期、地下水位较低的地质水文环境，不适用于复杂的地质水文环境和复杂的渗流通道，一旦封堵指令下达错过最佳时期(渗漏发生时间较长、水土已大量流失)，该方法封堵效果将大打折扣。也可采用坑内封堵措施，即在坑内渗漏通道直接插入注浆管进行迎水面注浆堵漏方式，或在围护结构新开注浆孔进行插管注浆，针对地下连续墙墙缝渗漏，也可采取引流方式减小渗漏水量后再注浆堵漏封堵。在周边环境条件可控情况下，还可采用降水方式将水直接降至开挖面下。

3、在上述措施效果不达预期后，只能采取现场砌筑钢筋混凝土封堵墙并回灌水的措施(未联通的端头井可直接回灌水)。该方法施工稳妥，回灌水的封堵墙结构风险低。但是施工速度慢，还要配合暗挖隧道内的封堵同步进行，回灌水量大，在暗挖隧道周边无明水和主给水管道的情况下，不利于快速控制周边沉降。所以，采用现浇混凝土封堵墙，施工成本高，对车站结构配筋有一定的要求，而且事后需要凿除，不能够重复利用，不符合低碳绿色环保的理念。

技术实现思路

1、为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱及其施工方法，以解决现有的混凝土挡墙在应急抢险阶段施工速度慢，在盾构水中进洞阶段无法重复利用的问题。

2、为实现上述目的，提供一种用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，装配式钢板箱用于封堵端头井的内壁的渗漏处，所述装配式钢板箱呈u形、l形或一字形，所述装配式钢板箱包括通过连接结构拼接在一起的标准幅钢板箱、边缘幅钢板箱、调节幅钢板箱和/或转角幅钢板箱，所述标准幅钢板箱、所述调节幅钢板箱、所述转角幅钢板箱以及所述边缘幅钢板箱分别包括箱体，所述箱体的两端分别形成有插接榫头或供相邻插接榫条可拆卸地插设的承插凹槽，所述承插凹槽的形状和尺寸与所述插接榫条的形状和尺寸相适配，所述边缘幅钢板箱的箱体的一端形成有所述插接榫头或所述承插凹槽，所述边缘幅钢板箱的箱体的另一端压抵于所述内壁，所述边缘幅钢板箱的箱体的另一端安装有第一止水组件，所述转角幅钢板箱的箱体呈l形；

3、所述连接结构包括：

4、拉结件，可拆卸地拉结于相邻的两箱体之间，所述箱体的相对两侧分别设置有所述拉结件；

5、两道第二止水组件，垫设于所述承插凹槽的槽壁和所述插接榫头之间，所述两道第二止水组件设置于所述承插凹槽的相对两侧。

6、进一步的，所述第二止水组件包括：

7、用于封堵所述承插凹槽与所述插接榫头之间的缝隙的弹性密封垫，铺设于所述承插凹槽的槽壁；

8、遇水膨胀止水条，安装于所述承插凹槽的槽壁。

9、进一步的，所述插接榫头和所述承插凹槽沿竖直方向设置，所述遇水膨胀止水条沿所述承插凹槽的长度方向设置。

10、进一步的，所述调节幅钢板箱还包括后接件，所述调节幅钢板箱的箱体数量为两个，两个所述箱体同轴设置，两个所述箱体的相背端分别形成所述插接榫头或所述承插凹槽，两所述箱体的相对端的相对两侧分别对向延伸形成有搭接翼缘，所述后接件设置于两所述箱体的相对端之间，所述后接件的相对两侧分别形成连接翼缘，所述连接翼缘搭接于所述两箱体的位置相对应的搭接翼缘，所述后接件与所述相对端之间围合形成密封空腔，所述密封空腔中灌注有封堵胶。

11、进一步的，所述箱体具有一迎水侧和一背水侧，所述迎水侧的一连接翼缘与所述连接翼缘的搭接长度大于所述背水侧的另一连接翼缘与所述连接翼缘的搭接长度。

12、进一步的，所述箱体包括：

13、两侧板，所述两侧板相对设置；

14、底板，连接于所述两侧板的底部之间；

15、顶板，连接于所述两侧板的顶部之间。

16、进一步的，所述箱体还包括支撑板，所述支撑板连接于所述两侧板的相对侧。

17、本发明提供一种用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱的施工方法，包括以下步骤：

18、基于端头井的内壁的渗漏处的位置和尺寸，确定装配式钢板箱的尺寸和形状；

19、基于所述装配式钢板箱的尺寸和形状，确定标准幅钢板箱、边缘幅钢板箱、调节幅钢板箱和/或转角幅钢板箱的数量；

20、于所述边缘幅钢板箱的箱体的另一端安装第一止水组件；

21、于所述端头井内安装所述装配式钢板箱的两端的边缘幅钢板箱和/或转角幅钢板箱，使得所述边缘幅钢板箱的箱体的另一端压抵于所述内壁；

22、于所述边缘幅钢板箱之间，或所述边缘幅钢板箱与所述转角幅钢板箱之间通过连接结构连接所述标准幅钢板箱；

23、基于所述装配式钢板箱的缺口的长度，选择长度与所述缺口相适配的所述调节幅钢板箱并通过连接结构安装于所述缺口内以形成装配式钢板箱，使得所述装配式钢板箱呈u形、l形或一字形并封堵于端头井的内壁的渗漏处。

24、本发明的有益效果在于，本发明的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，针对应急抢险需求，可以实现快速拼装，满足应急抢险状态下的快速抢险，同时在事故结束后也能实现快速拆卸。

25、本发明的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，针对不同尺寸的封堵面，钢板箱的装配组合模数和受力体系有很强的适应性和通用性，满足对不同尺寸封堵面的快速和有效封堵。

26、本发明的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱通过钢板箱快速拼装，平常可以代替盾构机水中进洞的封堵墙，费用远低于现浇钢筋混凝土封堵墙和钢套筒接收技术，发生险情时可以作为快速回灌水的应急封堵墙，速度远快于现浇钢筋混凝土封堵墙，达到应急抢险快速封堵和盾构进洞接收的完美结合，实现不同尺寸车站的快速拼装、具备防一定高度水土压力、可以实现盾构水中进洞和应急抢险快速回水，实现平战结合。

技术特征：

1.一种用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，装配式钢板箱用于封堵端头井的内壁的渗漏处，所述装配式钢板箱呈u形、l形或一字形，所述装配式钢板箱包括通过连接结构拼接在一起的标准幅钢板箱、边缘幅钢板箱、调节幅钢板箱和/或转角幅钢板箱，所述标准幅钢板箱、所述调节幅钢板箱、所述转角幅钢板箱以及所述边缘幅钢板箱分别包括箱体，所述箱体的两端分别形成有插接榫头或供相邻插接榫条可拆卸地插设的承插凹槽，所述承插凹槽的形状和尺寸与所述插接榫条的形状和尺寸相适配，所述边缘幅钢板箱的箱体的一端形成有所述插接榫头或所述承插凹槽，所述边缘幅钢板箱的箱体的另一端压抵于所述内壁，所述边缘幅钢板箱的箱体的另一端安装有第一止水组件，所述转角幅钢板箱的箱体呈l形；

2.根据权利要求1所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，所述第二止水组件包括：

3.根据权利要求2所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，所述插接榫头和所述承插凹槽沿竖直方向设置，所述遇水膨胀止水条沿所述承插凹槽的长度方向设置。

4.根据权利要求1所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，所述调节幅钢板箱还包括后接件，所述调节幅钢板箱的箱体数量为两个，两个所述箱体同轴设置，两个所述箱体的相背端分别形成所述插接榫头或所述承插凹槽，两所述箱体的相对端的相对两侧分别对向延伸形成有搭接翼缘，所述后接件设置于两所述箱体的相对端之间，所述后接件的相对两侧分别形成连接翼缘，所述连接翼缘搭接于所述两箱体的位置相对应的搭接翼缘，所述后接件与所述相对端之间围合形成密封空腔，所述密封空腔中灌注有封堵胶。

5.根据权利要求4所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，所述箱体具有一迎水侧和一背水侧，所述迎水侧的一连接翼缘与所述连接翼缘的搭接长度大于所述背水侧的另一连接翼缘与所述连接翼缘的搭接长度。

6.根据权利要求1所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，所述箱体包括：

7.根据权利要求6所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱，其特征在于，所述箱体还包括支撑板，所述支撑板连接于所述两侧板的相对侧。

8.一种如权利要求1～7中任意一项所述的用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种用于应急抢险和盾构接收的装配式钢板箱及其施工方法，包括通过连接结构拼接在一起的标准幅钢板箱、边缘幅钢板箱、调节幅钢板箱和/或转角幅钢板箱，包括箱体，箱体的两端分别形成有插接榫头或承插凹槽，边缘幅钢板箱的箱体的一端形成有插接榫头或承插凹槽，边缘幅钢板箱的箱体的另一端压抵于内壁，边缘幅钢板箱的箱体的另一端安装有第一止水组件，转角幅钢板箱的箱体呈L形；连接结构包括：拉结件，可拆卸地拉结于相邻的两箱体之间，箱体的相对两侧分别设置有拉结件；第二止水组件，垫设于承插凹槽的槽壁和插接榫头之间。本发明解决了混凝土挡墙在应急抢险阶段施工速度慢，在盾构水中进洞阶段无法重复利用的问题。技术研发人员：焦月红,蓝桂华,龚洪祥,吴永军,金华,英旭,梅君,万治安,周游,万敏,尹骞,孙海涛,王勇,钟柏荣,赵小朋,郭士朋受保护的技术使用者：南京地铁建设有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18