(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811313497.7
(22)申请日 2018.11.06
(71)申请人 山东大学
地址 250061 山东省济南市历下区经十路
17923号
(72)发明人 李树忱 马鹏飞 支斌 赵世森
王鹏程 万泽恩 李阳 周慧颖
段壮 王曼灵
(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限
公司 37221
代理人 赵敏玲
(51)Int.Cl.
E21D 11/10(2006.01)
(54)发明名称
轴承油封
(57)摘要
本发明公开了一种用于盾构管片的耐高温
注浆止回阀，主体由陶瓷器以及其内部耐高温材
料制成，分为头部与主体部分，中间由环形装置
后，先安装止回垫，再安装止回阀可以有效的防
止浆液或填充材料回流，保证盾构管片周围岩体
的稳定性，并且该止回阀外部用陶瓷为主体材
料，内部由效果更好的耐高温材料制成，使得该
止回阀不会因为隧道发生火灾而发生损坏进而
导致的填充材料等回流的问题。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109538243 A 2019.03.29
C N 109538243
A
1.一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，其由两种材料制成，外部材料采用陶瓷材料，内部材料采用耐高温材料制成；所述的耐高温材料的熔点比陶瓷材料高。
2.如权利要求1所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述的注浆止回阀分为头部与主体部分，头部与主体部分之间由环形装置相连接。
3.如权利要求2所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述的头部与盾构管片注浆孔内侧的形状保持一致，头部的主体材料为陶瓷。
4.如权利要求2所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，在头部最靠近隧道内部的位置留有安装孔。
5.如权利要求2所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述的环形装置与盾构管片注浆孔的止回阀安装处的构造一致。
6.如权利要求2所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述的主体部分为圆柱的形状，一端与止回垫接触，另一端与环形装置相连接，其余外表面部分设有与注浆孔配合的螺纹。
7.如权利要求2所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述主体部分外圈为陶瓷材料，内圈采用耐高温的材料。
8.如权利要求1所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述止回阀的长度与其内部耐高温材料设置长度应该满足的是即使在隧道中发生火灾所产生的热量传导到止回垫时止回阀与止回垫都不会发生损坏。
9.如权利要求1所述的一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其特征在于，所述的止回阀的总体长度
根据相应的实验来确定不同内置绝热材料下所需的长度，确保该耐高温止回阀在隧道发生火灾的情况下也不会破坏。耐高温材料的长度应该根据材料具体的耐热能力来确定，并且以纤维类及高分子类材料为主，这种材料既可以耐热，又可以与外面的陶瓷材料形成柔性的整体，允许陶瓷在热膨胀时发生一定的变形，而使得陶瓷不会过早的热胀破裂。
权 利 要 求 书1/1页CN 109538243 A
一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀。
pcti背景技术
[0002]近些年来随着我国经济的迅速腾飞，与人民生活息息相关的交通运输行业也迎来了发展的春天，从地面的公路到地下的铁路，人们的出行变得越来越便捷。在用盾构法修建隧道时，沿掌子面方向开挖过后往往会引起周围岩体结构的一系列问题，一方面在开挖时出现超挖的情况继而影响岩体的稳定性，另一方面开挖后岩体本身就发生损伤，容易产生崩塌等工程灾害。
[0003]为了解决前面所述的问题，除了进行正常的管片拼接施工外，还要对周围的岩体进行处理来增强结构的稳定性，使用合适的填充材料来填补超挖部分以减少地面沉降等问题，并且通过向周围岩体注浆的方式来进行结构加固。无论是填充材料还是注浆材料都是从盾构管片中的注浆孔注入，材料注入之后随即安装止回阀以防止注浆材料或者填充材料的回流。若隧道内部发生火灾，温度超过了止回阀耐热极限，止回阀则会发生破坏，进而使填充材料及注浆材料发生回流，引发更为严重的工程灾害。
发明内容
[0004]针对以上隧道中存在的安全问题，为了解决上述问题，本发明提供了一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006]一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其由两种材料制成，外部材料采用陶瓷材料，内部材料采用耐高温材料；所述的耐高温材料的熔点比陶瓷材料高。
[0007]当完成注浆作业或者注入填充材料之后，先安装止回垫，再安装止回阀可以有效的防止浆液或填充材料回流，保证盾构管片周围岩体的稳定性，并且该止回阀外部由陶瓷为主体材料，内部由效果
更好的耐高温材料制成，使得该止回阀不会因为隧道发生火灾而发生损坏进而导致的填充材料等回流的问题。
[0008]进一步的，所述的注浆止回阀分为头部与主体部分，头部与主体部分之间由环形装置相连接。
[0009]进一步的，所述的头部与盾构管片注浆孔内侧的形状保持一致，一般为圆台的形状，安装该止回阀之后可以将注浆孔从盾构管片内侧完全盖住，并且头部的主体材料为陶瓷，可以耐受较高的温度，并且在头部最靠近隧道内部的位置留有安装孔。
[0010]进一步的，所述的安装孔形状一般为六边形，与工程用钻机的钻头保持一致，该安装孔的作用是便于止回阀的安装与使用，会使用钻机的隧道修建人员可以轻松的安装该止回阀。
[0011]进一步的，所述的环形装置是止回阀的头部与主体的连接部位，并且与盾构管片注浆孔的止回阀安装处的构造一致，既可以起到完善密封的作用，也可以增加止回阀安装
影视烟火之后的稳定性。
[0012]进一步的，所述的主体部分为圆柱的形状，一端与止回垫接触，另一端与环形装置相连接，其余外表面部分为预制的螺纹，而管片的注浆孔有相应的配套螺纹，利用该螺纹可以将止回阀牢固的安装在管片上。
[0013]进一步的，所述主体部分外圈同样为陶瓷材料，而内部用更为耐高温的材料来替代，内部的耐高温材料的熔点比陶瓷高。
[0014]进一步的，所述止回阀的长度与其内部耐高温材料设置长度应该满足的是即使在隧道中发生火灾所产生的热量传导到止回垫时止回阀与止回垫都不会发生损坏。[0015]进一步的，所述的止回阀的总体长度根据相应的实验来确定不同内置绝热材料下所需的长度，确保该耐高温止回阀在隧道发生火灾的情况下也不会破坏。耐高温材料的长度应该根据材料具体的耐热能力来确定，并且以纤维类及高分子类材料为主，这种材料既可以耐热，又可以与外面的陶瓷材料形成柔性的整体，允许陶瓷在热膨胀时发生一定的变形，而使得陶瓷不会过早的热胀破裂。
[0016]所述的盾构管片注浆孔处应该有与所述的止回阀配套的注浆管。
申利英[0017]本发明具有以下优点：
[0018] 1.原材料经济实惠，制造成本低，本发明的止回阀主要由价格低廉的陶瓷制成，使用该止回阀的成本不高。
[0019] 2.本发明除了满足止回阀的基本功能外，还可以在高温下正常使用，即使出现隧道火灾的情况，该止回阀也不会破坏引发充填材料回流的问题。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0021]图1为盾构管片的剖面图；
[0022]图2为盾构管片上注浆孔的剖面图；
[0023]图3为本发明所述止回阀的侧视图；
[0024]图4为本发明所述止回阀的示意图；
[0025]图5为安装了本发明所述止回阀的管片注浆孔的剖面图；
[0026]图例说明：1-盾构管片；2-管片注浆孔；3-注浆孔向上扩大部分；4-注浆孔向下扩大部分；5-注浆浆液；6-注浆管；7-注浆止回垫；8-头部；9-环形连接装置；10-主体部分；11-钻机或扳手孔；12-耐高温材料。
具体实施方式油品分析
宿主化[0027]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
[0029]为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0030]正如背景技术所介绍的，现有技术中在用盾构法修建隧道时，沿掌子面方向开挖过后往往会引起周围岩体结构的一系列问题，一方面在开挖时出现超挖的情况继而影响岩体的稳定性，另一方面开挖后岩体本身就发生损伤，容易产生崩塌等工程灾害。为了解决前面所述的问题，除了进行正常的管片拼接施工外，还要对周围的岩体进行处理来增强结构的稳定性，使用合适的填充材料来填补超挖部分以减少地面沉降等问题，并且通过向周围岩体注浆的方式来进行结构加固。无论是填充材料还是注浆材料都是从盾构管片中的注浆孔注入，材料注入之后随即安装止回阀以防止注浆材料或者填充材料
的回流。若隧道内部发生火灾，温度超过了止回阀耐热极限，止回阀则会发生破坏，进而使填充材料及注浆材料发生回流，引发更为严重的工程灾害。
[0031]为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于盾构管片的耐高温注浆止回阀，其由两种材料制成，外部材料采用陶瓷材料，内部材料采用耐高温材料；所述的耐高温材料的熔点比陶瓷材料高。当完成注浆作业或者注入填充材料之后，先安装止回垫，再安装止回阀可以有效的防止浆液或填充材料回流，保证盾构管片周围岩体的稳定性，并且该止回阀外部由陶瓷为主体材料，内部由效果更好的耐高温材料制成，使得该止回阀不会因为隧道发生火灾而发生损坏进而导致的填充材料等回流的问题。
[0032]本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，图1为盾构隧道中管片的剖面侧视图；包括盾构管片1，在盾构管片1上设置有管片注浆孔2；
[0033]图2为管片注浆孔的剖面侧视图；在实施例中假设图中管片的上部分为需要注浆或者填充材料的地方，而管片的下半部分为盾构机的内部，注浆材料或者填充材料通过管片上的注浆孔注入。
[0034]在图2中，注浆孔沿盾构管片厚度的方向布置，并且为了注浆材料的注入，在注浆孔下端半径逐渐增大；对应图中的注浆孔向下扩大部分4，同样为了注浆材料的扩散，在注浆孔上端的半径逐渐增大，对应图中的注浆孔向上扩大部分3。在管片注浆孔2的内侧设置有注浆管6，注浆管6紧贴注浆孔并
且与注浆材料和填充材料直接接触，并且等待注入步骤完成以后，先在靠近中间的部位安装注浆止回垫7，起到一定的止回作用；在注浆止回垫7的下方的注浆管内壁上留有与本发明的止回阀相匹配的螺纹，止回垫安装完成以后再将止回阀螺旋安装在相应的位置。
[0035]止回阀主体由陶瓷材料制成，内部填充有耐高温材料；所述的耐高温材料的熔点比陶瓷材料高。如图3与图4所示，止回阀两端分别为头部8与主体部分10，头部8与主体部分10之间由环形连接装置9相连，头部的形状为圆台的形状，这样设计可以更好的吸收热量，安装该止回阀之后可以将注浆孔从盾构管片内侧完全盖住，起到很好的密封作用。[0036]头部的一端有凹形孔11，凹形孔形状一般为六边形，与工程用钻机的钻头保持一致，该凹形孔的作用是便于止回阀的安装与使用，会使用钻机的隧道修建人员可以轻松的安装该止回阀。
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