[发明专利]盾构隧道洞门密封装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于盾构隧道工程技术领域，具体涉及一种盾构隧道洞门密封装置及方法。

背景技术

盾构隧道施工过程中，出洞阶段洞门密封失效是施工的重要风险源之一，风险发生时的最主要、最常见的表现形式是洞门处的涌水涌砂。洞门密封装置的合理性和可靠性直接影响险情产生的结果，洞门密封失效将直接威胁作业人员安全，导致盾构端头井被淹、盾构机被埋，甚至结构失稳等后果。

目前常用的洞门密封两道防水装置如图1所示，内衬墙1施工时，在洞门处装设预埋钢环2，盾构始发前，在洞口装设洞门钢环3，采用两道帘布橡胶作为防水体系，两道防水体系形成一个密封箱体，密封箱体上预留注脂孔5，密封箱体通过加劲板4和10与预埋钢环2加强连接。帘布橡胶板12两侧由圆环板7和固定板11压紧，三者通过螺栓6固定，圆环板7通过销轴8与下部翻板9连接。

盾构始发穿越洞门时，翻板9搭接在盾构机壳体上，帘布橡胶板12向盾构推进方向外翻，阻止水土涌入工作井，帘布橡胶板本身承载能力较弱，向工作井方向移动并挤压翻板，翻板借助盾构机壳体的反力，支撑帘布橡胶板，形成一道防水体系。盾构机穿越洞门后，翻板搭接于管片上，仍可承受来自工作井前方的水土压力。

上述防水体系的缺点是，帘布橡胶板整体性较强，由于盾构壳体可能有凸凹面（如盾构机组装调试过程中形成的盾构壳体上的焊缝），搭接在盾构机上的帘布橡胶板不能与壳体形成无缝接触，形成一个微小的渗水通道，水流通过渗水通道溢出，且在通过注脂孔向密封箱体注入密封油脂过程中，油脂会通过渗水通道挤出，给施工带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种盾构隧道洞门密封装置及方法。

本发明采用的技术方案是：一种盾构隧道洞门密封装置，包括内衬墙，内衬墙上设有预埋钢环，预埋钢环上设有密封箱体，密封箱体包括密封钢环，密封钢环的前端面与预埋钢环密封焊接，密封钢环上沿轴向间隔设有两道防水结构，两道防水结构沿密封钢环径向布置；密封钢环上在两道防水结构之间沿圆周均匀开有若干注脂孔，两道防水结构靠近预埋钢环的一侧均设有固定板，固定板顶部固定在密封钢环上，所述两道防水结构分别为钢丝刷和帘布橡胶板，帘布橡胶板布置在靠近预埋钢环的一侧，所述密封钢环上在帘布橡胶板的内侧和内衬墙上均开有注浆孔。

进一步地，所述密封钢环上的注浆孔与预埋钢环的径向端面之间间隔一定距离。

进一步地，所述帘布橡胶板的另一侧设有折页式支撑板，固定板和折页式支撑板通过螺栓连接。

进一步地，所述折页式支撑板包括圆环板和翻板，圆环板和翻板之间通过销轴连接。

进一步地，所述钢丝刷顶部与密封钢环和固定板固定连接，钢丝刷沿圆周均匀分布，各钢丝刷之间密封焊接。

更进一步地，所述密封钢环与预埋钢环之间、固定板与密封钢环之间均设有加劲板。

一种利用上述盾构隧道洞门密封装置进行盾构隧道洞门密封方法，包括以下步骤：

（1）、完成盾构隧道洞门密封装置的安装；

（2）、将盾构机推入盾构隧道洞门密封装置中的密封箱体，从密封箱体下部的注脂孔注入油脂，直到上部孔有油脂漏出为止；

（3）、盾构机向前推进搭接2-3片管片后，从密封钢环上和内衬墙上开设的注浆孔进行注浆封堵。

进一步地，所述盾构机推入密封箱体前，在钢丝刷上涂抹黄油。

本发明的洞门密封装置通过第一道帘布橡胶板借助翻板的支撑作用，承受大部分的水土压力，实现防止水土涌出的目的；通过第二道钢丝刷依托其形状可塑性强的优点，实现与盾构机壳体或者管片的无缝接触，实现防止渗水的目的；通过在密封钢环和内衬墙位置预设注浆孔，紧急情况下可以及时注浆封堵。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。