本技術屬于地下工程，尤其涉及一種頂管棄殼接收防水結構。

背景技術：

1、頂管施工技術由于其施工效率高，施工擾動小，占地空間少被廣泛應用于城市地下通道以及下穿建構筑物施工。在頂管法施工中，頂管的出口接收是一個關鍵的環(huán)節(jié)，直接影響著隧道工程的質(zhì)量、效率和安全。

2、傳統(tǒng)接收方案往往需要在接收端，設置明挖工作井，用于頂管機接收，頂管機到達工作井后，首節(jié)管節(jié)與工作井洞門處后澆圈梁連接，并開始拆卸頂管機。但現(xiàn)有的接收井方案具有施工成本較高、施工周期較長、容易受地下環(huán)境或地形限制、存在一定施工風險等缺點。并且，隨著城市地上及地下空間日趨擁擠，能夠保證頂管施工中接收空間也日趨減少，在一些特殊情況下已經(jīng)無法布置頂管接收井，只能在既有地下建筑物中進行頂管機的接收。

3、基于以上問題，設計一種施工風險低、工程造價低、對周邊環(huán)境影響小的頂管棄殼接收防水結構，特別適合在富水軟土地層、周邊環(huán)境復雜無接收井施作空間條件下利用矩形頂管棄殼接收施工技術進行隧道修建的結構，是亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型提出了一種施工風險低、工程造價低、對周邊環(huán)境影響小的頂管棄殼接收防水結構，其目的是為了解決在復雜地質(zhì)或環(huán)境條件下、因存在較多既有上方建筑物或管線遷改較為繁瑣而無法施作接收井時的頂管法隧道施工問題。

2、所述技術方案如下：

3、一種頂管棄殼接收防水結構，其用于將保留在隧道中的頂管機機殼與車站洞門、預制管節(jié)連接，其包括設置在頂管機機殼與預制管節(jié)之間的柔性防水結構和設置在頂管機機殼與車站洞門之間的止水防水結構，其中：

4、所述柔性防水結構包括設置在頂管機機殼與預制管節(jié)的承插口處的楔形防水組合和設置在頂管機機殼的尾部環(huán)向肋板與預制管節(jié)的斷面連接處的彈性防水組合；

5、所述止水防水結構包括沿車站洞門周圈設置的l型鋼板，所述l型鋼板與頂管機機殼快速焊接并注漿填充，形成封閉止水。

6、在一個技術方案中，所述楔形防水組合包括：

7、鋼環(huán)，其沿預制管節(jié)的首節(jié)管節(jié)周圈固定設置在首節(jié)管節(jié)的端部；

8、楔形橡膠條，其剖面為楔形，過盈設置在頂管機機殼與首節(jié)管節(jié)之間，所述楔形橡膠條的內(nèi)側(cè)面沿首節(jié)管節(jié)周圈設置，外側(cè)面與頂管機機殼過盈配合，下降端與鋼環(huán)相抵，上升端與首節(jié)管節(jié)的管節(jié)臺階相抵。

9、在一個技術方案中，所述首節(jié)管節(jié)的外側(cè)壁上靠近承插口側(cè)沿其周圈開設有至少兩圈直徑漸縮的管節(jié)臺階。以本實施例為例，設置有兩圈管節(jié)臺階，靠近承插口的為第一圈管節(jié)臺階，第二圈管節(jié)臺階的外徑小于頂管機機殼的內(nèi)徑，第一圈和第二圈管節(jié)臺階插入到頂管機機殼的承插口內(nèi)，所述鋼環(huán)和楔形橡膠條設置在第一圈管節(jié)臺階上，所述楔形橡膠條下降端與鋼環(huán)相抵，上升端與第二圈管節(jié)臺階相抵。

10、在一個技術方案中，所述彈性防水組合包括在機殼尾部環(huán)向肋板與首節(jié)管節(jié)的斷面連接處的膨脹橡膠、傳力襯墊、彈性橡膠密封墊以及雙組分聚硫密封膠，所述膨脹橡膠、傳力襯墊以及雙組分聚硫密封膠自外而內(nèi)依次設置。

11、在一個技術方案中，所述傳力襯墊為丁腈軟木墊板，其數(shù)量至少為兩圈，相鄰的所述丁腈軟木墊板之間設置有彈性橡膠密封墊，所述膨脹橡膠填充在頂管機機殼、鋼環(huán)以及最外圈的丁腈軟木墊板之間，所述雙組分聚硫密封膠填充在尾部環(huán)向肋板、首節(jié)管節(jié)以及最內(nèi)圈的丁腈軟木墊板之間

12、在一個技術方案中，所述機殼尾部環(huán)向肋板內(nèi)圈與首節(jié)管節(jié)的斷面之間還固定連接有止水鋼環(huán)和止水鋼板。

13、在一個技術方案中，所述彈性橡膠密封墊的剖面為類沙漏形，其內(nèi)部具有若干壓縮孔洞。類沙漏形可以呈兩個梯形形狀的上底邊相重合、且兩個梯形相對于上底邊呈軸對稱分布，此類彈性橡膠密封墊受力易壓縮變形，帶動空氣流通，賦予良好的彈性功能。

14、在一個技術方案中，所述頂管機機殼處還施工有現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結構共同形成棄殼現(xiàn)澆段，利用所述頂管機機殼內(nèi)側(cè)的環(huán)向肋板，在棄殼現(xiàn)澆段中外側(cè)鋼筋與頂管機機殼焊接，并在所述頂管機機殼內(nèi)側(cè)無環(huán)向肋板阻隔的地方架設縱向貫通鋼筋，在所述頂管機機殼上設置栓釘使頂管機機殼與鋼筋混凝土結構形成整體。

15、在一個技術方案中，所述止水防水結構還包括預埋在頂管機停機位置的預埋注漿管，通過所述預埋注漿管灌注水泥漿至地下連續(xù)墻、l型鋼板以及頂管機機殼之間并填充密實。

16、結合上述的所有技術方案，本實用新型所具備的優(yōu)點及積極效果為：

17、1.本實用新型中，棄殼現(xiàn)澆段與預制管節(jié)之間采用柔性連接，承插口處依次設置楔形橡膠條和鋼環(huán)，斷面連接處設置有膨脹橡膠、丁腈軟木、彈性橡膠密封墊以及雙組分聚硫密封膠，可有效實現(xiàn)防水，楔形防水組合和彈性防水組合共同構成柔性防水結構，不但具有雙重防水效果，而且具有雙重抗震、抗沖擊以及位移補償效果。

18、2.本實用新型中，棄殼現(xiàn)澆段與車站洞門處的防水設計中，在洞門周圈設置l型鋼板待頂管機到達指定位置后，將l型鋼板與頂管機殼快速焊接，形成封閉止水，然后通過預埋注漿管灌注水泥漿，可以實現(xiàn)良好的止水效果。

19、3.本實用新型結合設備特點，考慮頂管機機殼內(nèi)部縱橫肋板密集，割除難度大、時間長等因素，故充分利用既有殼體的環(huán)向肋板，在現(xiàn)澆段中與鋼筋焊接，并在現(xiàn)澆段內(nèi)側(cè)無環(huán)向肋板阻隔的地方架設縱向貫通鋼筋，使頂管機機殼與鋼筋混凝土結構形成整體，保障整體的穩(wěn)定性和防水性。

20、4.本實用新型實現(xiàn)了頂管機棄殼的接收，結構設計合理、施工安全簡便、工程造價低、施工過程對周邊環(huán)境影響小，可廣泛應用于城市地下空間的建設中，可用于周邊環(huán)境復雜無接收井施作空間條件時各種復雜地層下的頂管棄殼接收施工。

技術特征：

1.一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：用于將保留在隧道中的頂管機機殼與車站洞門、預制管節(jié)連接，包括設置在頂管機機殼與預制管節(jié)之間的柔性防水結構和設置在頂管機機殼與車站洞門之間的止水防水結構，其中：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述楔形防水組合包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述首節(jié)管節(jié)的外側(cè)壁上靠近承插口側(cè)沿其周圈開設有至少兩圈直徑漸縮的管節(jié)臺階。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述彈性防水組合包括在機殼尾部環(huán)向肋板與首節(jié)管節(jié)的斷面連接處的膨脹橡膠、傳力襯墊、彈性橡膠密封墊以及雙組分聚硫密封膠，所述膨脹橡膠、傳力襯墊以及雙組分聚硫密封膠自外而內(nèi)依次設置。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述傳力襯墊為丁腈軟木墊板，其數(shù)量至少為兩圈，相鄰的所述丁腈軟木墊板之間設置有彈性橡膠密封墊。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述膨脹橡膠填充在頂管機機殼、鋼環(huán)以及最外圈的丁腈軟木墊板之間，所述雙組分聚硫密封膠填充在尾部環(huán)向肋板、首節(jié)管節(jié)以及最內(nèi)圈的丁腈軟木墊板之間。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述彈性橡膠密封墊的剖面為類沙漏形，其內(nèi)部具有若干壓縮孔洞。

8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述頂管機機殼處還施工有現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結構共同形成棄殼現(xiàn)澆段。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：利用所述頂管機機殼內(nèi)側(cè)的環(huán)向肋板，在棄殼現(xiàn)澆段中外側(cè)鋼筋與頂管機機殼焊接，并在所述頂管機機殼內(nèi)側(cè)無環(huán)向肋板阻隔的地方架設縱向貫通鋼筋，在所述頂管機機殼上設置栓釘使頂管機機殼與鋼筋混凝土結構形成整體。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種頂管棄殼接收防水結構，其特征在于：所述止水防水結構還包括預埋在頂管機停機位置的預埋注漿管，通過所述預埋注漿管灌注水泥漿至地下連續(xù)墻、l型鋼板以及頂管機機殼之間并填充密實。

技術總結
本技術屬于地下工程技術領域，尤其涉及一種頂管棄殼接收防水結構，用于將保留在隧道中的頂管機機殼與車站洞門、預制管節(jié)連接，包括設置在頂管機機殼與預制管節(jié)之間的柔性防水結構和設置在頂管機機殼與車站洞門之間的止水防水結構，其中：所述柔性防水結構包括設置在頂管機機殼與預制管節(jié)的承插口處的楔形防水組合和設置在頂管機機殼的尾部環(huán)向肋板與預制管節(jié)的斷面連接處的彈性防水組合；所述止水防水結構包括沿車站洞門周圈設置的L型鋼板，所述L型鋼板與頂管機機殼快速焊接并注漿填充，形成封閉止水。本技術施工風險低、工程造價低、對周圍環(huán)境影響小，可用于周邊環(huán)境復雜無接收井施作空間條件時各種復雜地層下的頂管棄殼接收施工。

技術研發(fā)人員：張玉華,田巧煥,楊毅秋,劉瑜,張春雷,王正松,楊躍,張浩亮,林森斌,張晨明,曾佳亮,吳海艷,徐振艷,吳薪柳
受保護的技術使用者：中國鐵路設計集團有限公司
技術研發(fā)日：20240429
技術公布日：2025/1/2