[发明专利]盾构隧道重力式止水封堵结构与方法

权利要求书

1.盾构隧道重力式止水封堵结构，其特征在于，包括：

两道旋喷堵头墙，其间隔密封设置于完好管片内，两道旋喷堵头墙之间填充有混凝土或砂浆填充物；

冻结体，其设置于所述管片内的填充物内以将管片内的填充物分为完全密封的两部分，所述冻结体由多根并排并列设置的冻结管通过冻结法施工形成，所述冻结管沿隧道轴线方向间距不大于1.2m ，沿隧道横向排距不大于1.4m，冻结管直径为108mm~159mm；

还包括多个辅助结构，其包括浇筑管以及轴线重合的开洞孔和钢护筒，多个开洞孔沿隧道方向在所述管片拱顶间隔并贯穿管片设置，所述钢护筒直径大于所述开洞孔直径，所述开洞孔直径大于所述浇筑管直径，所述钢护筒下端嵌入所述管片内、上端平齐于地面，所述浇筑管竖直穿过所述开洞孔；

所述钢护筒外壁上还一体成型有一圈环形注浆层，其上端与钢护筒上端平齐、下端高于钢护筒下端，所述注浆层环形一圈均匀间隔设置有多个注浆孔，其贯通所述注浆层的上下端，所述钢护筒下端与所述注浆层下端之间的钢护筒外壁上还设置有可沿钢护筒外壁上下滑动的环形阻挡板，其直径大于所述注浆层直径，所述阻挡板内设置有多个L型通道，其上端与多个注浆孔一一对应、侧端贯通至阻挡板外。

2.如权利要求1所述的盾构隧道重力式止水封堵结构，其特征在于，所述冻结体沿隧道方向厚度至少2m，高度方向超出管片拱顶和拱底外轮廓至少2m，水平方向超过管片两侧至少1m。

3.如权利要求1所述的盾构隧道重力式止水封堵结构，其特征在于，所述开洞孔沿隧道方向均匀间隔设置且间距不大于8m，且隧道每个断面只设置一个开洞孔；所述钢护筒嵌入管片的高度不小于5cm且不大于管片保护层厚度。

4.如权利要求1所述的盾构隧道重力式止水封堵结构，其特征在于，所述混凝土或砂浆填充物沿浇筑管在钢护筒内填充至管片顶部以上至少1m，形成砂浆或混凝土塞。

5.如权利要求1所述的盾构隧道重力式止水封堵结构，其特征在于，所述钢护筒内壁沿其高度方向间隔设置有多个第一定位结构，其包括沿钢护筒内壁周向均匀间隔设置的多个第一挡板，其铰接于所述钢护筒内壁且所述第一挡板朝向钢护筒中心的一侧为弧形面，所述辅助结构还包括定位管，所述定位管的直径略大于浇筑管的直径，所述第一挡板的弧形面与所述定位管外壁过盈配合，所述定位管外壁沿其高度方向设置有多个第二定位结构，其包括沿定位管外壁周向均匀间隔设置的多个第二挡板，其铰接于所述定位管外壁上，所述第一定位结构与第二定位结构一一对应，所述第一挡板与第二挡板也一一对应，所述定位管外壁同列上下相邻的第二挡板之间均通过拉绳连接，所述拉绳的长度等于相邻第二挡板之间的间距，最上端的第二挡板上也连接有拉绳。

6.使用权利要求1所述的盾构隧道重力式止水封堵结构的封堵方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：完好管片内施工设置两道旋喷堵头墙；

步骤二：在两道旋喷堵头墙之间的管片拱顶上设置多个开洞孔；

步骤三：将开洞孔相互间隔错开分为两组，其中一组开洞孔射水，另一组开洞孔抽吸管片内的泥水混合物，抽吸清理完成后，再通过开洞孔向管片内浇筑混凝土或砂浆填充物；

步骤四：在填充物内布设冻结管并形成冻结体。

7.如权利要求6所述的封堵方法，其特征在于，所述步骤二设置开洞孔之前还进行了辅助结构的设置，具体包括：

1）在两道旋喷堵头墙之间的管片拱顶等距钻孔，钻孔不穿透管片，且钻孔过程中钢护筒跟进并嵌入到钻孔的管片中；

2）在钢护筒与管片接触圈外围进行旋喷加固或注浆加固；

3）在钢护筒内下潜水式电动回旋钻机或其他开孔钻机，在管片顶部形成直径小于钢护筒的开洞孔；

4）在钢护筒内下放直径小于开洞孔的浇筑管，并通过浇筑管进行射水或抽吸管片泥水混合物，以及后续浇筑填充物。