盾构刀盘检修工作井支护装置与设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种盾构刀盘检修工作井支护装置与设备，属于基坑支护领域。该装置包括：拼装式支护结构体和隔气隔水层；其中，拼装式支护结构体是由多个支护结构单元、多个环向连接构件和多个预紧构件连接成的环形结构；隔气隔水层自上而下螺旋缠绕布置在拼装式支护结构体外表面，介于拼装式支护结构体外表面与工作井内壁之间，隔气隔水层搭接宽度不小于单层支护结构钢片的高度。本实用新型还提供一种盾构刀盘检修工作井支护设备。该装置方便拆装，可以重复利用；通过隔气隔水层，可以隔气隔水；并通过真空塑料管降水装置有效排除地下水。其结构简单，方便易用、经济环保、安全高效、可有效的控制基坑壁的侧向变形。
【专利说明】盾构刀盘检修工作井支护装置与设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工作井的支护领域，特别是涉及一种盾构刀盘检修工作井的支护装置与设备。
【背景技术】
[0002]近年来，盾构法是城市地铁隧道建造最重要的方法之一。在盾构法隧道施工过程中，常常需要检修或更换刀具(刀盘)，因此盾构刀盘检修工作基坑(井)的建造是盾构工法不可缺少的一部分。相比常规的基坑而言，盾构检修工作坑(井)有很多自身的特点，如盾构检修工作井平面尺寸相对固定，对于常见的盾构一般为直径7米左右的圆形，埋深相对非开挖施工(水平定向、顶管)较深，一般在5米以下；此外，盾构检修工作坑(井)属于临时性支护结构，在完成检修工作之后就要进行拆除和回填，若采用传统的基坑施工方法，如钢筋格栅加混凝土锚喷，沉井等，施工周期长，造价高，很多材料不能回收利用，特别是混凝土支护结构，施工完成之后，大都无法完全将其拆除，对环境造成很大的影响。此外，在盾构检修工作坑(井)建造过程中，常常遇到不同地层以及多层不同类型的地下水(如层间滞水)，按照有关规范的要求，需要进行降水处理，若采用常规的降水方法，如辐射井、电渗井等，不但会大大增加施工成本，造成地下水的严重浪费，而且很难保证降水效果。
[0003]传统的市政工程施工中，盾构法隧道施工中检修或更换刀具(刀盘)通常采用矩形或方形基坑，支护方式多采用围堰式打入式钢片桩或木板桩、土钉墙、沉井、地下连续墙、土钉墙、水泥土桩等。但由于上述支护方式都属于一次性投入使用，施工难度较大、工期长、工程造价高，不能回收再利用，并且这些永久性支护还可能给后续施工或者未来其他临近工程带来不便，而且目前的支护方式也未解决层间滞水地层对盾构检修工作坑(井)建造影响的难题。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种盾构刀盘检修工作井支护装置与设备，方便拆装，能隔气隔水，可以重复利用，可以解决层间滞水地层对盾构检修工作坑(井)建造影响的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种盾构刀盘检修工作井支护装置，包括:
[0006]拼装式支护结构体和隔气隔水层；其中，
[0007]所述拼装式支护结构体是由多个支护结构单元、多个环向连接构件和多个预紧构件连接成的环形结构；
[0008]所述隔气隔水层自上而下螺旋缠绕布置在所述拼装式支护结构体外表面，介于所述拼装式支护结构体外表面与工作井内壁之间，所述隔气隔水层搭接宽度不小于所述拼装式支护结构体的高度。
[0009]本实用新型还提供一种盾构刀盘检修工作井支护设备，包括:[0010]多个拼装式支护结构体、多个竖向连接构件和隔气隔水层；其中，
[0011]所述每个拼装式支护结构体是由多个支护结构单元、多个环向连接构件和多个预紧构件连接成的环形结构；
[0012]多个拼装式支护结构体按层叠装设置，各层拼装式支护结构体之间通过若干竖向连接构件连接形成整体的环形结构体；
[0013]所述隔气隔水层自上而下螺旋缠绕布置在所述多个拼装式支护结构体形成整体的环形结构体外表面，介于所述环形结构体与工作井内壁之间，每层所述隔气隔水层的搭接宽度不小于每层所述拼装式支护结构体的高度。
[0014]本实用新型的有益效果为:该装置方便拆装，可以重复利用，并通过隔气隔水层，可以隔气隔水。其结构简单、方便易用、经济环保、可有效的控制基坑壁的侧向变形。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]图1为本实用新型实施例提供的支护装置的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型实施例提供的支护装置的支护结构单元示意图；
[0018]图3为本实用新型实施例提供的支护装置的垫块示意图；
[0019]图4为本实用新型实施例提供的支护装置的环向连接构件示意图；
[0020]图5为图4中的A-A向剖视图；
[0021 ] 图6为图4中的B点的放大示意图；
[0022]图7为本实用新型实施例提供的支护装置的真空降水装置示意图；
[0023]图8为本实用新型实施例提供的支护装置的真空降水装置的塑料井点管示意图
[0024]图9为本实用新型实施例提供的支护设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0026]实施例一
[0027]本实施例提供一种盾构刀盘检修工作井支护装置，如图1所示，该装置包括:拼装式支护结构体和隔气隔水层；
[0028]其中，拼装式支护结构体是由多个支护结构单元1、多个环向连接构件3和多个预紧构件2连接成的环形结构；
[0029]隔气隔水层4通过螺旋缠绕的方式设置在所述拼装式支护结构体外表面，介于所述拼装式支护结构体外表面与工作井内壁之间，隔气隔水层4的搭接宽度不小于拼装式支护结构体的高度。[0030]上述支护装置的拼装式支护结构体中，支护结构单元为六个，如图2所示，每个支护结构单元由弧形钢片13、多个垫块11和弧形钢管12焊接而成；所述弧形钢管12通过所述多个垫块11垫装焊接在所述弧形钢片13内侧的中间部位。
[0031]上述支护结构单元中，弧形钢片采用Q235碳素结构钢片，其弧长为3900mm，厚度为4臟，高为200mm，其曲率半径为3748mm，所对应的圆心角为59.62°，钢片弯曲度为12.72% ；
[0032]弧形钢管采用Q235钢管，弧长为3600mm，其外径为60mm，壁厚为9mm，其曲率半径为3676mm，所对应的圆心角为56.11°，钢管弯曲度为12.00%，钢管两端设有螺栓孔14，尺寸为 22 X 18mm ；
[0033]如图3所示，钢垫块采用60mmX60mmX40mm立方体。如图4?6所示，上述支护装置的拼装式支护结构体中，环向连接构件为四个，每个环向连接构件由套筒22和通过螺纹连接在所述套筒两端的两个螺杆21、23构成，所述各螺杆21、23的自由端设有连接所述支护结构单元的螺栓孔24。
[0034]上述支护装置的拼装式支护结构体中，预紧构件为两个，每个预紧构件由套筒和通过螺纹连接在所述套筒两端的两个螺杆构成，所述各螺杆的自由端设有连接所述支护结构单元的螺栓孔。预紧构件的结构与环向连接构件相同，但使用方法有所不同。可参照图4。
[0035]如图7所示，上述支护装置还包括:真空降水装置包括:抽水机组(图中未示出)、塑料井点管51、连接管53、55和集水总管52、54 ;其中，所述塑料井点管51竖向设置在所述拼装式支护结构体外，所述集水总管52、54呈环形，水平环绕设置在所述拼装式支护结构体内和/或外，所述集水总管52、54通过所述连接管53、55与所述塑料井点管51连接；所述抽水机组与所述集水总管52、54连接；
[0036]如图8所示，所述塑料井点管51由两部分管段511、512经三通部件513连接而成，各管段从上至下均由普通管段5111、设有多个通孔并在所述通孔外表面包覆过滤层的过滤段5112以及不与外部连通的沉淀段5113构成(相应的，下部的管段512由普通管段5121、设有多个通孔并在所述通孔外表面包覆过滤层的过滤段5122以及不与外部连通的沉淀段5123构成)。
[0037]下面结合附图和具体实施例对上述支护装置做进一步说明:
[0038]本实用新型的盾构刀盘检修工作井支护装置，可以解决对盾构刀盘检修工作井支护以及施工中地下水控制的问题。
[0039]该支护装置由钢结构的拼装式支护结构体和隔气隔水层构成，拼装式支护结构体是由多个支护结构单元、多个环向连接构件和多个预紧构件连接成的环形结构，可拆卸重复使用。
[0040]拼装式支护结构体有6块支护结构单元连接形成封闭的类圆形，先通过4个环向连接构件将5块支护结构单元连接，然后在最后连接的3个支护结构单元之间安放了 2个预紧构件，待6片安装完成后调整预紧构件，使结构和基坑内壁密贴，并同时施加一个可抵消自身重力的环向应力。具体如下:
[0041](I)支护结构单元:
[0042]该支护装置适用于直径为7.5m深8?9m的圆形基坑，环向采用6块标准钢结构支护结构单元拼装而成。钢结构的支护结构单元由弧形钢片、垫块和弧形钢管焊接而成(见图2)，其中，弧形钢片采用Q235碳素结构钢，其弧长为3900mm，厚度为4臟，高为200mm，其曲率半径为3748mm，所对应的圆心角为59.62°，钢片弯曲度为12.72% ;弧形钢管采用Q235钢管，弧长为3600mm，其外径为60mm，壁厚为9mm，其曲率半径为3676mm，所对应的圆心角为56.11°，钢管弯曲度为12.00%，钢管两端设有螺栓孔，尺寸为22X18mm;垫块结构如图3所示，是一种立方体的钢垫块，方便弧形钢管端部与环向连接构件连接，相邻两个钢垫块所对应的圆心角为9.94°，端部钢垫块距离钢板边缘的距离为325mm。每个支护结构单元的重量为72kg。
[0043](2)环向连接构件:
[0044]为了使两个支护结构单元间尽可能紧密连接，该支护装置中采取环向连接构件连接，环向连接构件主要由套筒和连接在套筒两端的两个螺杆构成(如图4所示)，各螺杆的自由端设有螺栓孔。这样通过环向连接构件实现了两个支护结构单元间通过螺纹连接加螺栓固定的方式连接，螺纹连接可以方便弧形钢片之间的连接，螺栓固定可以约束支护结构单元连接点的位移、平面内转动及扭转。环向支撑的弧形钢管与环向连接构件的螺杆之间通过螺栓连接，在螺杆上对应的开出Φ18_的圆孔，然后通过螺栓连接螺杆与支护结构单元的弧形钢管端部。
[0045]经过强度验算，确定连接支护结构单元的弧形钢管的螺栓可采用规格为d=M16、公称长度为100mm、产品性能等级为10.9、表面氧化、产品等级为A级的六角头螺栓，记:GB/T5782-2000-M15*100-10.9A-0。
[0046]螺纹的尺寸按照GB/T5796.1-1986进行设计。螺纹类型选择为公称直径为52mm的梯形螺纹，螺距为8mm，螺纹牙高为4.5mm,螺纹牙顶和牙底宽为2.79mm,螺纹牙型角为30°，螺纹标记为Tr52 X 8(梯形螺纹、直径52、螺距8)。外螺纹大径52mm，外螺纹小径43mm，内螺纹大径53_，内螺纹小径44_，。经过验算，螺杆在构件正常工作的时候能够满足强度和稳定性要求，螺纹牙强度也满足要求，螺纹在静荷载作用下能够保持自锁。
[0047](3)预紧构件:
[0048]由于安装好6块支护结构单元后还剩有149_的间隙，为了让拼装式支护结构体能够成为一个完整的、且能够独立承受外荷载的圆形结构，需要在钢结构间隙处安装一个能预紧的装置，使结构和基坑内壁密贴，将该结构称为预紧构件。预紧构件的尺寸与螺纹的选择与环向连接构件一致，只是使用方法有所不同，环向连接构件是使构件旋紧，而预紧构件是通过使构件旋松而起到预紧的作用。
[0049](4)隔气隔水层:
[0050]在拼装式支护结构体的外侧设置一层隔气隔水层，其可以起到隔气隔水的效果。
[0051](41)作用:
[0052]隔水隔气层采用粗面土工膜，该材料具有隔水隔气效果，隔水性可以防止基坑周围的水流向基坑内，以保证施工方便及施工安全，隔气性可以将盾构检修井与土层隔离，避免真空度的损失，以增加真空降水效果。
[0053](42)特点:
[0054]该粗面土工膜具有较高的摩擦系数、较低的渗透系数、机械强度高、施工方便、环保无毒等特性。毛糙的表面可以增加摩擦系数，使结构支护层与土层之间的摩擦力增大，提高结构的稳定性；具有良好机械强度、优良的弹性和变形能力。
[0055](43)施工方法:
[0056](43a)在拼装式支护结构体组装完毕但未施加预紧力前，将作为隔气隔水层的粗面土工膜铺在支护结构层与工作井内壁之间，自井口向下沿工作井内壁螺旋盘绕，绕结构外侧一周；
[0057](43b)缠绕完毕后施加预紧力，即得到隔气隔水层。
[0058](5)真空降水装置:
[0059]真空降水主要适合于粉土或者粘土地层，含水量不大，如果采用常规降水，达不到降水效果。
[0060]真空降水装置的设计是采用抽吸真空的原理，一方面改变土体中的基质势，使靠近井壁的基质势降低，与一定范围内的土体形成差值，使水发生运移，流入井内；另一方面，对于因土体的毛细作用被束缚在孔隙中的水分，由于真空度改变了基质吸力的大小，破坏了土体中的受力平衡状态，因此造成这部分弱结合水流出，达到了排水的目的。
[0061]真空降水装置由抽水机组、塑料井点管，连接管，集水总管等部分连接而成(参见图 7、8)。
[0062](51)抽水机组:
[0063]抽水机组由真空泵、水气分离器、离心泵组成。
[0064](52)塑料井点管、连接管和集水总管:
[0065]塑料井点管51由上部管段511和下部管段512两部分组成，上下两部分用塑料三通513连接。每部分自上而下分别为普通管5111、滤水管5112和沉淀管5113组成。上部长度6.0米，普通管长3.7米，滤管长2米，沉淀管长0.3米，用于降深5.5米以内的地下水；下部长度为4米，普通管长1.7米，滤管长2米，沉淀管长0.3米，用于降深度大于5.5米的地下水。井点管直径32mm，壁厚2.5mm，滤水管上滤孔呈梅花形分布，直径为8mm，滤管外缠土工布滤网，用铁丝捆扎牢固，上、下两部分的沉淀管底部都封死。塑料井点管51设置在拼装式支护结构体10外，塑料井点管51布设在工作井外0.2米的位置，成环形布设。塑料丼点管51构造示意图如图8。
[0066]集水总管分为上集水总管52和下集水总管54,集水总管外径63mm,壁厚5mm,在管壁一侧每隔I?2m设一个与井点管相连的接头，两根管之间用塑料三通接头连接。集水总管具有一定的弧度，以方便其与塑料井点管51连接。
[0067]塑料井点管51与集水总管52、54通过连接管53、55连接，连接管53、55采用加筋胶皮管。连接管分为上连接管和下连接管。塑料井点管51、连接管53、55和集水总管52、54之间的连接见图7。
[0068]塑料井点管51的布设数量依据不同土体条件及含水情况经计算求得。
[0069](53)水气分离器:
[0070]水气分离器的作用是将从井下抽出的水分和空气分离，通常水气分离器与集水总管连接，真空泵与离心泵再分别与水气分离器连接，此处水气分离器采用重力沉降式原理，设置一台即可。
[0071](54)连接处的密封:
[0072]上部管段511和下部管段512之间采用螺纹三通连接，缠绕生胶带，外涂密封胶。连接管与塑料井点管和集水总管之间的连接密封采用铁丝将接头箍紧提高其密封性，真空泵与集水总管之间用橡皮套管连接，并且用铁丝绑紧，保证密封性。在连接下集水总管和井点管过程中需要穿透隔水隔气层，故在此处为保证隔水隔气层的完整性，需回填压密的粘土，并用密封胶把塑料布粘在开口处。
[0073]( 55 )成孔及设备连接:
[0074]采用水冲法成孔，井孔中心距工作井边界0.2米，冲孔的深度大于预定深度的
0.5m，用来抵消塌落的石块对塑料管的影响。先连接塑料井点管，然后将三通封上，成孔后将塑料丼点管放入钻孔中，确保丼点管在孔的中间位置，具有三通口的一侧朝向工作井中心，丼点管要高出地面0.2米。回填滤料，距离地面Im的距离要使用粘土进行密封，保证一定的真空度。塑料丼点管安放完毕后，在地面连接丼点管、上集水总管和抽水机组，进行降水。当开挖深度小于5.5米，仅使用上述设备降水；若开挖深度大于5.5米，在开挖至地下
5.8米处时，连接丼点管、下集水总管、抽水机组，将抽水机组设置在基坑内侧进行降水，边开挖并下沉抽水机组，直至开挖到指定深度。
[0075](56)整体抽水过程表述如下:
[0076]利用真空泵抽吸真空，真空度在土体中形成一定的水头差，在水头差作用下，土体中的水分通过滤水孔进入塑料井点管，在塑料井点管中，由于真空度的作用，液面上部的气压低于地表的标准大气压，形成一定的压差，根据伯努利流体定律，水分沿着塑料井点管流入集水总管，通过循环流动之后，在水气分离机中将水分离排出，通过离心泵连续长时间地排水就可以保证基坑含水量降到要求的安全值以下。
[0077]实施例二
[0078]如图9所示，本实施例提供一种盾构刀盘检修工作井支护设备，包括:
[0079]多个拼装式支护结构体81、多个竖向连接构件82和隔气隔水层83 ;其中，
[0080]所述每个拼装式支护结构体是由多个支护结构单元81、多个环向连接构件85和多个预紧构件84连接成的环形结构；
[0081]多个拼装式支护结构体按层叠装设置，各层拼装式支护结构体之间通过若干竖向连接构件82连接形成整体的环形结构体；
[0082]所述隔水隔气层83自上而下螺旋缠绕布置在所述多个拼装式支护结构体形成整体的环形结构体外表面，介于所述环形结构体与工作井内壁之间，每层所述隔气隔水层的搭接宽度不小于每层所述拼装式支护结构体的高度。隔气隔水层设置在所述多个拼装式支护结构体形成整体的环形结构体与工作井内壁之间，自井口向下沿工作井内壁螺旋盘绕，土工膜上下两层之间搭接宽度不小于单层支护结构钢片高度，隔气隔水层整体高度应大于支护结构的高度。
[0083]该支护设备中的各拼装式支护结构体的结构与实施例一中的拼装式支护结构体相同，均是由六个支护结构单元、四个环向连接构件和两个预紧构件连接而成，可参照实施例一,在此不再重复。
[0084]该支护设备中的隔气隔水层与实施例一中的隔气隔水层结构、功能、材料均一致，不再重复说明。不同的是施工中设置隔气隔水层时，按以下步骤:
[0085](a)开挖工作井，拼装第一层支护结构体。在第一层拼装式支护结构体组装完毕但未施加预紧力前，将隔气隔水层设置在拼装式支护结构体与工作井内壁之间，自井口向下沿工作井内壁螺旋盘绕，土工膜上下两层之间搭接宽度不小于单层支护结构钢片高度，隔气隔水层整体高度应大于支护结构的高度。绕所述拼装支护结构体外侧一周；
[0086](b)当一周缠绕完毕后施加预紧力，继续拼装下面的支护结构体；
[0087](c)边开挖边拼装支护结构体边按上述缠绕方法进行缠绕。
[0088](d)重复(C)步骤，直至设置完隔气隔水层。
[0089]上述支护设备中，竖向连接构件的结构为:竖向连接钢管和扣件；通过采用竖向连接钢管将每层拼装式支护结构体连接起来。每相邻三层拼装式支护结构体由竖向连接钢管通过脚手架扣件相连接；根据实际安装情况，每层结构均匀安装12根竖向连接钢管，各层拼装式支护结构体之间要互相错开安装。竖向连接钢管长600mm,外径60mm,内径42mm。连接后使整体的支护设备具有较好的结构稳定性。
[0090]其中，连接竖向连接钢管的脚手架对接扣件选用能用于外径为60mm钢管的对接扣件，扣件力学性能应满足《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)的相关要求(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，2006)。
[0091]每层拼装式支护结构体的支护结构单元中在弧形钢片与弧形钢管之间设置多个垫块，可以便于安装竖向连接构件，使脚手架扣件能很好的抓住环向支撑的弧形钢管，通过设置的垫块，增加了竖向连接构件的安装灵活性，还增强了整体结构的刚度。
[0092]该支护设备整体结构及安装方法如下:
[0093]首先通过环向连接构件将同一层的支护结构单元连接成一个能独立承受外荷载的单层拼装式支护结构体，然后通过竖向连接构件将各单层拼装式支护结构体连接成整体结构，使其具有较大的刚度、较好的稳定性，能够很好的抵抗外荷载。
[0094]在安装每层独立拼装式支护结构体时，先将5块支护结构单元通过四个环向连接构件连接起来，将剩余的两个预紧构件旋到最紧状态，分别插入已经连接好的支护结构单元上，然后放上第六块支护结构单元，然后由两个人，同时旋预紧构件，使其变长，最后使结构连接成为一个整体。各层之间预紧构件的安装位置要相互错开。各层拼装式支护结构体间通过竖向连接构件连接成一整体，每相邻三层拼装式支护结构体由竖向连接钢管通过脚手架扣件相连接；根据实际安装情况，每层结构均匀安装12根竖向连接钢管，各结构层之间要互相错开安装。
[0095]该支护设备还设置真空降水装置，该真空降水装置的结构与上述实施例一中图7、8所示意的真空降水装置结构及设置方式相同，可参照实施例一的描述，在此不再重复。
[0096]本实用新型的支护设备，可以对每层独立拼装式支护结构体施加预应力，使其在环向上发生微小的向外膨胀，从而使支护设备与基坑壁密贴，增大了隔气隔水层与基坑壁之间的摩擦力，变被动支护为主动支护，可有效的控制基坑壁的侧向变形；隔气隔水层采用粗面土工膜，是一种隔气隔水材料，具有一定弹性和抗拉强度，在钢架支护结构的外侧螺旋缠绕就可以将地层中的水阻隔在支护结构之外，又可以增大真空降水装置的降水效果。该支护设备具有安全高效，安装快捷，施工方便，经济环保等优点。可大幅度的减少工期，通过支护结构的预紧可以有效减小坑壁的位移；采用隔气隔水层，不但可以增大真空降水装置的降水效果，并且可以保证无水作业使施工更加安全；采用的真空降水装置，可达到较好降水效果等优点。
[0097]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种盾构刀盘检修工作井支护装置，其特征在于，包括: 拼装式支护结构体和隔气隔水层；其中， 所述拼装式支护结构体是由多个支护结构单元、多个环向连接构件和多个预紧构件连接成的环形结构； 所述隔气隔水层自上而下螺旋缠绕布置在所述拼装式支护结构体外表面，介于所述拼装式支护结构体外表面与工作井内壁之间，所述隔气隔水层搭接宽度不小于所述拼装式支护结构体的高度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支护结构单元为六个，每个支护结构单元由弧形钢片、多个垫块和弧形钢管焊接而成；所述弧形钢管通过所述多个垫块垫装焊接在所述弧形钢片内侧的中间部位。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弧形钢片采用Q235碳素结构钢片，其弧长为3900mm，厚度为4mm，高为200mm，其曲率半径为3748mm，所对应的圆心角为59.62°，钢片弯曲度为12.72% ； 所述弧形钢管采用Q235钢管，弧长为3600mm，其外径为60mm，壁厚为9mm，其曲率半径为3676mm，所对应的圆心角为56.11°，钢管弯曲度为12.00%，钢管两端设有螺栓孔，尺寸为 22 X18mm ; 所述塾块米用60mmX60mmX40mm的立方体钢塾块。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述环向连接构件为四个，每个环向连接构件由套筒和通 过螺纹连接在所述套筒两端的两个螺杆构成，所述各螺杆的自由端设有连接所述支护结构单元的螺栓孔。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述预紧构件为两个，每个预紧构件由套筒和通过螺纹连接在所述套筒两端的两个螺杆构成，所述各螺杆的自由端设有连接所述支护结构单元的螺栓孔。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括:真空降水装置，该真空降水装置包括:抽水机组、塑料井点管、连接管和集水总管；其中， 所述塑料井点管竖向设置在所述拼装式支护结构体外，所述集水总管呈环形，水平环绕设置在所述拼装式支护结构体内和/或外，所述集水总管通过所述连接管与所述塑料井点管连接；所述抽水机组与所述集水总管连接； 所述塑料井点管由两部分管段经三通部件连接而成，各管段从上至下均由普通管段、设有多个通孔并在所述通孔外表面包覆过滤层的过滤段以及不与外部连通的沉淀段构成。
7.一种盾构刀盘检修工作井支护设备，其特征在于，包括: 多个拼装式支护结构体、多个竖向连接构件和隔气隔水层；其中， 所述每个拼装式支护结构体是由多个支护结构单元、多个环向连接构件和多个预紧构件连接成的环形结构； 多个拼装式支护结构体按层叠装设置，各层拼装式支护结构体之间通过若干竖向连接构件连接形成整体的环形结构体； 所述隔气隔水层自上而下螺旋缠绕布置在所述多个拼装式支护结构体形成整体的环形结构体外表面，介于所述环形结构体与工作井内壁之间，每层所述隔气隔水层的搭接宽度不小于每层所述拼装式支护结构体的高度。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述每个拼装式支护结构体由六个支护结构单元、四个环向连接构件和两个预紧构件连接而成；其中， 每个支护结构单元由弧形钢片、多个垫块和弧形钢管焊接而成；所述弧形钢管通过所述多个垫块垫装焊接在所述弧形钢片内侧的中间部位；所述弧形钢片采用Q235碳素结构钢片，其弧长为3900mm，厚度为4mm，高为200mm，其曲率半径为3748mm，所对应的圆心角为59.62。，钢片弯曲度为12.72%;所述弧形钢管采用Q235钢管，弧长为3600m，其外径为60mm，壁厚为9mm，其曲率半径为3676mm，所对应的圆心角为56.11°，钢管弯曲度为12.00%，钢管两端设有螺栓孔，尺寸为22 X 18mm ;所述垫块采用60mmX 60mmX 40mm的立方体钢垫块； 每个环向连接构件由套筒和通过螺纹连接在所述套筒两端的两个螺杆构成，所述各螺杆的自由端设有连接所述支护结构单元的螺栓孔； 每个预紧构件由套筒和通过螺纹连接在所述套筒两端的两个螺杆构成，所述各螺杆的自由端设有连接所述支护结构单元的螺栓孔。
9.根据权利要求7或8所述的设备，所述隔气隔水层采用具有隔水隔气功能的粗面土工膜。
10.根据权利要求7或8所述的设备，还包括:真空降水装置，该真空降水装置包括:抽水机组、塑料井点管、连接管和集水总管；其中， 所述塑料井点管竖向设置在所述拼装式支护结构体外，所述集水总管呈环形，水平环绕设置在所述拼装式支护结构体内和 /或外，所述集水总管通过所述连接管与所述塑料井点管连接；所述抽水机组与所述集水总管连接； 所述塑料井点管由两部分管段经三通部件连接而成，各管段从上至下均由普通管段、设有多个通孔并在所述通孔外表面包覆过滤层的过滤段以及不与外部连通的沉淀段构成。
【文档编号】E21F16/00GK203655298SQ201320744520
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】杨宇友, 汪国锋, 贾大鹏, 赵国庆, 阎锡东 申请人:中国地质大学（北京）