盾構出洞裝置包括簾布橡膠板、圓環板、扇形翻版及相應的連接螺栓和墊圈,安裝順序為簾布橡膠板、圓形板、扇形翻版。安裝完成后,圓形板通過連接螺栓迫使簾布橡膠板緊貼洞口,盾構推進過程中,簾布橡膠板隨盾構外壁,形成密封止水。此時,扇形翻版翻轉后會頂住簾布橡膠板,防止出現前方因水土壓力過大而導致簾布橡膠板逆向翻轉的情況出現;橡膠板在前方水土壓力的作用下還會緊靠扇形翻版,這種密封狀態是較為可靠的。
從理論上來說,簾布橡膠板內緣拉伸率越大,橡膠板與盾構機之間越密貼,密封止水效果也越好。實際情況完全如此:
1、盾構出洞口密封狀態下,橡膠板在前方水土壓力的作用下會緊靠扇形翻版,這種密封狀態較為可靠,所以,出洞狀態下的簾布密封效果不必完全依賴簾布橡膠板的拉伸來保持緊貼盾構外殼。
2、橡膠板有一定的拉伸率,工程應用中一般約為2.88左右,超過該拉伸率,橡膠板會發生撕裂破壞。
簾布橡膠板是目前運用較多的盾構、頂管機出洞密封裝置,“地下立體交通工程箱涵頂進雙重置換工法”所采用出洞密封裝置為簾布橡膠板。受頂管機機頭斷面形狀限制,矩形頂管機的簾布橡膠板設計與圓形頂管機、盾構有所不同。
盾構、頂管機通過洞口時,洞口環形鋼板和盾構、頂管機外殼或襯砌管片外壁之間存在環形間隙,若不進行密封,外面土體和水極容易從間隙流入工作井內,長時間會使得洞外土體嚴重流失,導致土體沉降,因此,須在洞口安裝出洞裝置以確保施工安全。
(1)盾構出洞裝置包括簾布橡膠板、圓環板、扇形翻板及相應的連接螺栓和墊圈:安裝順序為簾布橡膠板-圓形板-扇形翻板。
(2)簾布橡膠板的制作:簾布橡膠板孔道周邊,徑向尼龍線密集排列,橫向棉線稀疏排列,簾布橡膠板由模具分塊壓制然后連接成一整框。