[发明专利]大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵装置及封堵方法

说明书

本发明公开了大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵装置及封堵方法，该快速封堵装置包括封堵座和阀门部件，其中封堵座具有封堵通道；阀门部件，其与封堵通道连通以控制封堵通道的打开或闭合，快速封堵装置还包括磁吸部件，磁吸部件包括电磁线圈、环形磁力件。本发明通过磁吸部件的吸附定位，所形成的接触面能够形成全面定位吸合在注浆孔的周边，提高封堵的密封性，避免因封堵座的移位或损坏，增加封堵失效的概率，同时在靠近或远离注浆孔的封堵座形成互不干扰的磁力吸附区，不仅提供较强的吸附力，而且具有更好的抗冲击力，此外，电磁线圈失电后，方便拆除，因此，封堵效率高、封堵成本低。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵装置，同时还涉及一种大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵方法。

背景技术

目前，随着城市地下空间的开发，城市地下公路隧道越来越多。由于在城市中心地带施工的大盾构不可避免的要穿越大量建构筑物及管线，对于防沉降的要求相比盾构穿越江河湖海更加严格。因此在城市施工过程中，为了满足穿越重要建筑物及风险源的需要，盾构机通常盾体四周注入克泥效等防沉降填充材料、聚氨酯等阻水材料。具体而言，也就是在盾构机的盾体设置径向孔，常规的径向孔一般设置在中、前盾均匀环向布置，并通过均匀的沿盾体一周注入防沉降材料后减小刀盘与盾体之间直径差带来的土体沉降，进而减小地面重要构筑物的沉降风险，保证施工安全。

但是，城市大盾构一般深埋于40米以上的地下，面临着在高水压下向盾体注浆孔注入材料的风险，而且在注入结束后通常需要关闭注浆孔处的阀门并及时对管路进行清洗，此处连接的阀门在地底高水压及高频率开关的影响下很容易出现故障，例如阀门连接脱丝掉落，阀门无法关闭等，如若不及时对阀门孔洞位置及时关闭，轻则造成盾构机内大量渗水影响隧道施工及地面沉降的风险，重则引起盾构被埋且地面塌陷的重大风险。常规在出现注浆阀门失灵的情况下一般采用木楔子或者棉被沙袋等进行堆积堵漏，在高水压环境下，采用此类常规堵漏措施很难在短时间内封堵渗漏点，且在盾构机内封闭的空间里很难短时间内调入大量人力物力进行作业。因此在高频径向注浆作业中，盾构机内注浆孔位置已经成为盾构机最薄弱的部位。

针对上述渗漏问题，采用常规的封堵构件直接焊接于盾体注浆孔的周边，然后采用封堵阀进行注浆孔的打开或闭合操作，以确保注浆孔的注浆或堵漏操作。

但是，上述的封堵方式，存在以下技术问题：

1)由于焊接所采用手段主要是将周边密封，但是封堵构件与盾体所接触部分之间受到内部应力后，容易造成脱焊或封堵构件的损坏而导致堵漏失败；

2)焊接封堵的方式，不仅施工效率低，而且对焊接技术要求高，同时，一旦焊接，就不便拆除，注浆孔和封堵构件一一对应设置，而且封堵构件也无法重复使用，因此，封堵效率低，而且封堵成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵装置。

同时，本发明还涉及一种大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵方法。

一种大直径盾构机盾体内置注浆孔的快速封堵装置，其包括封堵座和阀门部件，其中封堵座具有封堵通道，封堵通道的内径大于注浆孔的直径；阀门部件，其设置在封堵座上并与封堵通道连通以控制封堵通道的打开或闭合，快速封堵装置还包括能够拆装在封堵座上的磁吸部件，磁吸部件包括绕着封堵通道的中心设置在封堵座上的电磁线圈、与电磁线圈同心设置且沿着封堵座外轮廓周向分布的环形磁力件，其中电磁线圈与环形磁力件内外间隔设置，且电磁线圈的外径为d1，环形磁力件的外径为d2，封堵通道的外径为d3，其中0.4d3≤d2-d1≤0.8d3。

优选地，环形磁力件的内径为d4，封堵座的外径为d5，其中0.5(d4-d1)≤d5-d2≤d4-d1。这样设置，保证封堵座与盾体相吸的吸附面上的磁吸力分布均匀，减少封堵座形变。