一种用于隧道施工的洞门临时止水结构

技术领域

本发明涉及隧道施工结构领域，尤其涉及一种用于隧道施工的洞门临时止水结构。

背景技术

盾构施工中，盾构机通过洞门进入和脱出施工地层的过程分别称为盾构始发和盾构接收，一般情况下，为保证盾构机顺利的通过洞门，洞门直径大于盾构机直径。当施工范围内地层的含水量较大时，盾构机始发和接收过程中对地层进行扰动，容易在洞门和盾构机外壳之间形成地下水的渗流通道，地下水夹泥夹砂流出诱发涌水涌砂等事故，因此需要在洞门处进行止水，保证盾构机顺利始发和接收。行业中常用的止水方法是在洞门钢环上固定橡胶帘布和折页压板，折页压板设置在橡胶帘布外侧，橡胶帘布和盾构机贴合密实达到止水的目的，但该方式存在弊端，随着水压与水受到重力的作用，整个结构的下半部分承压过大，易发生破坏现象，橡胶帘布与盾构机外表面间密合程度难以确保，橡胶帘布的布置中存在某个位置安装偏差的现象，造成该处后期渗水，盾构机进入的过程中橡胶帘布的外围与洞壁之间处的土壤中存在渗出水的现象。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种用于隧道施工的洞门临时止水结构。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于隧道施工的洞门临时止水结构，包括外环，所述外环的后端面固定连接有倾斜环，所述倾斜环的中轴与外环中轴相交，且倾斜环靠近上端部分与外环的后端面固定连接，所述倾斜环下端部分远离外环，所述倾斜环与外环之间的间隔处活动填入有若干个填入板，相邻的所述填入板之间通过第一伸缩机构相拼接，若干个填入板的内壁上共同固定连接有内胶板，所述内胶板的上端面开设有倾斜坡面，所述内胶板的前端端口处对应外环的内壁延伸出密封胶圈，所述外环的外表面活动嵌入设置有呈一圈排布的阻隔块，相邻所述阻隔块之间通过第二伸缩机构相拼接，所述外环的内壁上环形阵列布设有若干个撬动机构，所述撬动机构包括一体成型的外形呈V型的转动板与折板，所述转动板的下端面通过转动机构连接在外环的内壁上，所述转动板的后端转动连接有翘起板，所述翘起板的后端伸入密封胶圈的内侧，所述翘起板与转动板之间设置有限制翘起板转动的活动插件，所述折板的下端面设置有随其下压会顶动阻隔块移动的弹性机构，所述活动插件在折板下压中滑出翘起板的内侧。

优选的，所述第一伸缩机构包括开设在填入板两侧外表面处的T型槽，相邻的T型槽的内侧共同滑动插装有T型滑块，所述T型滑块的外表面弧度与填入板外表面弧度保持相同。

优选的，所述内胶板的内壁上对应每两个填入板的连接位置处开设有活动间隙，所述活动间隙的上端端口上设置有弧形软胶，所述弧形软胶的前后端分别延伸出连接胶端，所述弧形软胶与连接胶端均与内胶板固定连接。

优选的，所述第二伸缩机构包括开设在阻隔块后端面靠近两端位置处的拼接缺口、开设在拼接缺口内壁上的凸型槽、活动嵌入在相邻的两个拼接缺口之间的拼接板，所述拼接板的前端面延伸出凸型块，所述凸型块滑动插入两个相邻的凸型槽之间。

优选的，所述外环的外表面对应阻隔块的嵌入位置开设有藏入槽，所述藏入槽内壁上开设有限位槽，所述阻隔块上端边沿上延伸出活动卡入限位槽内侧的限位边，所述限位边的下端面与限位槽的内侧底面之间固定连接有弹性块。

优选的，所述外环的内壁上对应折板的前端处开设有凹陷槽，所述弹性机构包括从折板的下端面延伸出的弧形导杆，所述弧形导杆的外侧套设有活动弹簧，所述弧形导杆对应的圆心落在转动板转动时对应的中轴上，所述弧形导杆插入凹陷槽的内侧底面，所述弧形导杆的下端延伸出插入头，所述外环的内侧对应插入头的位置处开设有弧形道，所述弧形道的下端延伸至阻隔块的上端面。

优选的，所述翘起板的后端边沿上弯折延伸出弯折边，所述密封胶圈的前端面开设有呈环状的卡入槽，所述弯折边与翘起板的前端处延伸至卡入槽的内侧，所述密封胶圈的内侧开设有活动腔。

优选的，所述转动机构包括从外环内壁上延伸出的垫高块，所述垫高块的上端延伸出固定轴，所述转动板的下端面延伸出转动套轴固定轴外表面的套环，所述翘起板的下端面靠近两侧处固定连接有连接套，所述转动板的下端面靠近前端处固定连接有连接轴，所述连接套转动套在连接轴的外表面靠近两端处。

优选的，所述活动插件包括滑动插入转动板与翘起板内侧的插板，所述转动板的上端面开设有条状口，所述插板的上端面延伸出穿过条状口内侧的凸出柱，所述凸出柱的外表面与条状口的内壁间连接有驱动凸出柱前移的复位弹片，所述插板的前端延伸出嵌入板，所述嵌入板的上端面嵌入设置有若干个防滑胶条，所述翘起板的后端开设有与插板等宽度的引导凹口，所述引导凹口的下端边沿开设有倾斜切边。

优选的，所述外环的前端面固定连接有若干个环形阵列排布的安装板，所述安装板的端部延伸出加长板，所述加长板的前端面插入有若干个螺纹配合的安装插柱，所述外环的前端面固定连接有朝向下方延伸的连接柱，所述连接柱的下端固定连接有托架。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置的倾斜环、内胶板与倾斜坡面，倾斜环安装在靠近洞口的里侧处，即位于外环的后方，在盾构机进入的过程中，水流向前方流动冲击倾斜环与内胶板的内壁，在倾斜环的倾斜面下将水流朝向后下方的方向导走，在倾斜坡面与内胶板的配合下也将水流向后下方方向导走，有效避免整体结构的下半部分承接水压过大的现象发生。

2、通过设置的填入板，在盾构机进入的同时由于内胶板受到水压作用，会将若干个填入板向外侧撑开，T型滑块与T型槽的配合确保填入板的撑开，弧形软胶可以在撑开的过程中被拉扯趋于展平，由于整个装置与洞壁的下半部分水压更大，因此在靠近下半部分的填入板与洞壁之间推挤下，有效防止水外渗。

3、通过设置的阻隔块，在盾构机进入的同时，先接触折板并推挤，使得转动板以固定轴为轴进行转动，翘起板将密封胶圈顶起，活动腔的设置，提升了密封胶圈的形变能力，确保可以被翘起板顶起，以确保密封胶圈牢固的抵住盾构机的外表面，以有效避免水渗出的现象发生，同时此过程中弧形导杆下压阻隔块，阻隔块伸出藏入槽的内侧而插入地面，相邻的阻隔块之间的拼接板会相对滑动，对于拼接板与阻隔块的整体而言，有效避免水从土壤中向前方渗出。

4、在盾构机拉出过程中，盾构机表面与防滑胶条相接触而将嵌入板与插板前移，插板前移后脱离翘起板的内侧，故而翘起板不再顶起密封胶圈，以确保盾构机的平滑拉出，完全拉出后，活动弹簧的弹力作用将折板向上顶起，此过程中由于引导凹口的作用与复位弹片的作用，将插板重新回插至翘起板的内侧，以确保下次使用，利于顺畅拉出盾构机。

附图说明

图1为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的结构示意图；

图2为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的半剖示意图；

图3为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的图2中A处放大图；

图4为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的转动板处剖视图；

图5为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的图4中B处放大图；

图6为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的图4中C处放大图；

图7为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的图6中E处放大图

图8为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的图4中D处放大图；

图9为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的转动板与翘起板连接处示意图；

图10为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的阻隔块结构示意图；

图11为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的外环与倾斜环半剖结构示意图；

图12为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的填入板连接处结构示意图；

图13为本发明一种用于隧道施工的洞门临时止水结构的内胶板处剖视图。

图中：1、外环；2、倾斜环；3、填入板；4、T型槽；5、T型滑块；6、内胶板；7、活动间隙；8、倾斜坡面；9、密封胶圈；10、活动腔；11、卡入槽；12、翘起板；13、弯折边；14、转动板；15、垫高块；16、固定轴；17、套环；18、插板；19、条状口；20、凸出柱；21、嵌入板；22、防滑胶条；23、引导凹口；24、倾斜切边；25、连接轴；26、连接套；27、折板；28、凹陷槽；29、弧形导杆；30、活动弹簧；31、插入头；32、弧形道；33、藏入槽；34、限位槽；35、阻隔块；36、限位边；37、弹性块；38、拼接缺口；39、凸型槽；40、拼接板；41、凸型块；42、安装板；43、加长板；44、安装插柱；45、托架；46、连接柱；47、弧形软胶；48、连接胶端；49、复位弹片。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-图13所示的一种用于隧道施工的洞门临时止水结构，包括外环1，外环1的后端面固定连接有倾斜环2，倾斜环2的中轴与外环1中轴相交，且倾斜环2靠近上端部分与外环1的后端面固定连接，倾斜环2下端部分远离外环1，倾斜环2与外环1之间的间隔处活动填入有若干个填入板3，相邻的填入板3之间通过第一伸缩机构相拼接，若干个填入板3的内壁上共同固定连接有内胶板6，内胶板6的上端面开设有倾斜坡面8，内胶板6的前端端口处对应外环1的内壁延伸出密封胶圈9，外环1的外表面活动嵌入设置有呈一圈排布的阻隔块35，相邻阻隔块35之间通过第二伸缩机构相拼接，外环1的内壁上环形阵列布设有若干个撬动机构，撬动机构包括一体成型的外形呈V型的转动板14与折板27，转动板14的下端面通过转动机构连接在外环1的内壁上，转动板14的后端转动连接有翘起板12，翘起板12的后端伸入密封胶圈9的内侧，翘起板12与转动板14之间设置有限制翘起板12转动的活动插件，折板27的下端面设置有随其下压会顶动阻隔块35移动的弹性机构，活动插件在折板27下压中滑出翘起板12的内侧。

第一伸缩机构包括开设在填入板3两侧外表面处的T型槽4，相邻的T型槽4的内侧共同滑动插装有T型滑块5，T型滑块5的外表面弧度与填入板3外表面弧度保持相同，确保整体向外撑起时，弧面形状对应。

内胶板6的内壁上对应每两个填入板3的连接位置处开设有活动间隙7，活动间隙7的上端端口上设置有弧形软胶47，弧形软胶47的前后端分别延伸出连接胶端48，弧形软胶47与连接胶端48均与内胶板6固定连接，该部分结构可以协助内胶板6撑开。

第二伸缩机构包括开设在阻隔块35后端面靠近两端位置处的拼接缺口38、开设在拼接缺口38内壁上的凸型槽39、活动嵌入在相邻的两个拼接缺口38之间的拼接板40，拼接板40的前端面延伸出凸型块41，凸型块41滑动插入两个相邻的凸型槽39之间，确保阻隔块35可以相互撑开。

外环1的外表面对应阻隔块35的嵌入位置开设有藏入槽33，藏入槽33内壁上开设有限位槽34，阻隔块35上端边沿上延伸出活动卡入限位槽34内侧的限位边36，限位边36的下端面与限位槽34的内侧底面之间固定连接有弹性块37，弹性块37选用橡胶块，在弹性块37的弹性作用下，在弧形导杆29不再下压阻隔块35时，可以将阻隔块35顶动，有利于后期在拆解整个装置时协助阻隔块35收回藏入槽33的内侧。

外环1的内壁上对应折板27的前端处开设有凹陷槽28，弹性机构包括从折板27的下端面延伸出的弧形导杆29，弧形导杆29的外侧套设有活动弹簧30，弧形导杆29对应的圆心落在转动板14转动时对应的中轴上，弧形导杆29插入凹陷槽28的内侧底面，弧形导杆29的下端延伸出插入头31，外环1的内侧对应插入头31的位置处开设有弧形道32，弧形道32的下端延伸至阻隔块35的上端面，以确保弧形导杆29下移时插入头31顶出阻隔块35。

翘起板12的后端边沿上弯折延伸出弯折边13，密封胶圈9的前端面开设有呈环状的卡入槽11，弯折边13与翘起板12的前端处延伸至卡入槽11的内侧，密封胶圈9的内侧开设有活动腔10，提升了密封胶圈9的可变形程度。

转动机构包括从外环1内壁上延伸出的垫高块15，垫高块15的上端延伸出固定轴16，转动板14的下端面延伸出转动套轴固定轴16外表面的套环17，确保转动板14可以以固定轴16为轴转动，翘起板12的下端面靠近两侧处固定连接有连接套26，转动板14的下端面靠近前端处固定连接有连接轴25，连接套26转动套在连接轴25的外表面靠近两端处，翘起板12可以以连接轴25为轴转动，活动插件包括滑动插入转动板14与翘起板12内侧的插板18，转动板14的上端面开设有条状口19，插板18的上端面延伸出穿过条状口19内侧的凸出柱20，凸出柱20的外表面与条状口19的内壁间连接有驱动凸出柱20前移的复位弹片49，插板18的前端延伸出嵌入板21，嵌入板21的上端面嵌入设置有若干个防滑胶条22，翘起板12的后端开设有与插板18等宽度的引导凹口23，引导凹口23的下端边沿开设有倾斜切边24；在盾构机拉出过程中，盾构机表面与防滑胶条22相接触而将嵌入板21与插板18前移，插板18前移后脱离翘起板12的内侧，故而翘起板12不再顶起密封胶圈9，以确保盾构机的平滑拉出，完全拉出后，活动弹簧30的弹力作用将折板27向上顶起，此过程中由于引导凹口23的作用与复位弹片49的作用，将插板18重新回插至翘起板12的内侧，以确保下次使用，利于顺畅拉出盾构机。

外环1的前端面固定连接有若干个环形阵列排布的安装板42，安装板42的端部延伸出加长板43，加长板43的前端面插入有若干个螺纹配合的安装插柱44，布置整个装置时，将安装插入插入土壤中进行加固，外环1的前端面固定连接有朝向下方延伸的连接柱46，连接柱46的下端固定连接有托架45，安装整个装置时托架45的下端面要垫于井底面，以起到托举整个装置的作用。

该装置安装在洞口，倾斜环2位于靠近洞口的里侧，即相对于外环1来说在后方，在盾构机进入的过程中，水流向前方流动冲击倾斜环2与内胶板6的内壁，在倾斜环2的倾斜面作用下将水流向后下方的方向导走，在倾斜坡面8与内胶板6的配合下也将水流向后下方导走，有效避免整体结构的下半部分承接水压过大的现象发生；在盾构机进入的同时由于内胶板6受到水压作用，会将若干个填入板3向外侧撑开，T型滑块5与T型槽4的配合确保填入板3的撑开，弧形软胶47可以在撑开的过程中被拉扯趋于展平，由于整个装置与洞壁的下半部分水压更大，因此在靠近下半部分的填入板3与洞壁之间推挤下，有效防止水外渗；在盾构机进入的同时，水先接触折板27并推挤，使得转动板14以固定轴16为轴进行转动，翘起板12将密封胶圈9顶起，活动腔10的设置，提升了密封胶圈9的形变能力，确保可以被翘起板12顶起，以确保密封胶圈9牢固的抵住盾构机的外表面，以有效避免水渗出的现象发生，同时此过程中弧形导杆29下压阻隔块35，阻隔块35伸出藏入槽33的内侧而插入地面，相邻的阻隔块35之间的拼接板40会相对滑动，对于拼接板40与阻隔块35的整体而言，有效避免水从土壤中向前方渗出；在盾构机拉出过程中，盾构机表面与防滑胶条22相接触而将嵌入板21与插板18前移，插板18前移后脱离翘起板12的内侧，故而翘起板12不再顶起密封胶圈9，以确保盾构机的平滑拉出，完全拉出后，活动弹簧30的弹力作用将折板27向上顶起，此过程中由于引导凹口23的作用与复位弹片49的作用，将插板18重新回插至翘起板12的内侧，以确保下次使用，利于顺畅拉出盾构机。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。