一种盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置及方法与流程

本发明属于盾构机施工，具体涉及盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置及方法。

背景技术：

1、盾构掘进过程中盾构机易出现姿态异常，推力异常、管片破损等情况。采用注浆、调整铰接等纠偏措施效果甚微后，盾构机开孔是盾构法施工中经常采用的验证方法，常用来验证和解决地层情况、盾构机包裹情况。

2、目前，现有技术多为磁力钻开孔采用球阀防止开孔部位出现涌水涌砂现象，虽施工迅速且可与注浆球阀通用，但开孔尺寸小，无法防止开孔出现涌水涌砂，且出现涌水涌砂后堵漏困难；同时，盾构机开孔验证作业中出现涌水涌砂问题，处理时间长，效果差导致盾构机姿态不可控、地面沉降等问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

2、根据本发明的一个方面，提供一种盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，包括安全阀板，所述安全阀板包括：

3、阀体，所述阀体包括2个相对平行设置的阀体板，2个所述阀体板固定安装在盾尾开孔部位的外围，并形成滑动通道；

4、闸板，所述闸板可滑动地设置在所述滑动通道内；

5、固定部，所述固定部用于固定所述闸板与2个所述阀体板之间的相对位置。

6、进一步地，2个所述阀体板为相对设置的角钢，2个所述角钢的其中一个边与盾尾固定连接，2个所述角钢的另一个边向内相对设置。

7、进一步地，还包括固定连接在盾尾上的定位块，所述定位块位于2个所述阀体板之间，并设置在所述闸板的覆盖面外侧，用于限制所述闸板的滑动位置。

8、进一步地，所述闸板上设置一注浆孔，所述注浆孔安装有注浆球阀。

9、进一步地，所述固定部包括：

10、多个沿长度方向间隔设置在所述阀体板的锁紧孔；

11、与所述锁紧孔对应设置并固定连接在所述阀体板上的锁紧螺母；

12、与所述锁紧螺母配合的锁紧螺栓。

13、进一步地，位于盾尾开孔部位内的所述阀体板沿长度方向上间隔设置有多个肋板，所述肋板用于加强所述阀体板与盾尾之间的连接。

14、进一步地，多个所述锁紧孔与多个所述肋板依次交替设置。

15、根据本发明的一个方面，提供一种盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的方法，为采用上述任一项所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置的方法，所述方法包括以下步骤：

16、s10、盾构机停机；

17、盾构机根据需要进行开孔作业，导致盾构机停机；

18、s20、确定盾尾开孔位置及尺寸

19、根据开孔需求在盾构机盾尾确定开孔位置及尺寸；

20、s30、加工制作安全阀板

21、根据盾构机盾尾开孔位置及尺寸在地面加工制作出安全阀板；

22、s40、测试安全阀板是否顺畅

23、安全阀板运输至盾构机盾尾开孔位置后，将阀体点焊至盾尾开孔部位，安装闸板；测试闸板是否顺畅开合，锁紧螺栓是否正常旋紧；测试正常工作后进行下一工序；

24、s50、安全阀板与盾体焊接

25、将定位块、阀体点焊固定后与盾尾进行满焊加固；

26、s60、开孔作业

27、安全阀板焊接完成后，可进行开孔作业；

28、如在开孔作业中遇涌水涌砂可迅速关闭闸板，旋紧锁紧螺母，根据涌水涌砂情况使用注浆球阀对盾体外部进行注浆作业；待注浆球阀无水、砂涌出时可继续开孔作业。

29、本发明的有益效果：

30、本发明解决了盾构机盾尾开孔作业因盾体外水土压力大，地层挤压加上长时间停机等因素叠加，造成在盾体底部积攒水、泥沙，导致开孔位置出现涌水涌砂现象。

31、解决了封堵风险，封堵见效快，开孔尺寸固定，降低了施工成本，经济效益显著。

技术特征：

1.一种盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，包括安全阀板，所述安全阀板包括：

2.根据权利要求1所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，2个所述阀体板为相对设置的角钢，2个所述角钢的其中一个边与盾尾固定连接，2个所述角钢的另一个边向内相对设置。

3.根据权利要求2所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，还包括固定连接在盾尾上的定位块，所述定位块位于2个所述阀体板之间，并设置在所述闸板的覆盖面外侧，用于限制所述闸板的滑动位置。

4.根据权利要求1所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，所述闸板上设置一注浆孔，所述注浆孔安装有注浆球阀。

5.根据权利要求1所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，所述固定部包括：

6.根据权利要求5所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，位于盾尾开孔部位内的所述阀体板沿长度方向上间隔设置有多个肋板，所述肋板用于加强所述阀体板与盾尾之间的连接。

7.根据权利要求6所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置，其特征在于，多个所述锁紧孔与多个所述肋板依次交替设置。

8.一种盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的方法，其特征在于，为采用权利要求1至7任一项所述的盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置的方法，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种盾构机盾尾开孔防止涌砂涌水的装置及方法，属于盾构机施工技术领域，该装置包括安全阀板，安全阀板包括：阀体，阀体包括2个相对平行设置的阀体板，2个阀体板固定安装在盾尾开孔部位的外围，并形成滑动通道；闸板，闸板可滑动地设置在滑动通道内；固定部，固定部用于固定闸板与2个阀体板之间的相对位置。本发明解决了盾构机盾尾开孔作业因盾体外水土压力大，地层挤压加上长时间停机等因素叠加，造成在盾体底部积攒水、泥沙，导致开孔位置出现涌水涌砂现象。技术研发人员：邓伟庆,陈建庭,王党库,党西锋,杨永强,吴胜涛,刘鹏鹏,武金城,蒋中军,杨亮,党驰,王子宇,岑林峰受保护的技术使用者：中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18