[发明专利]用于盾构始发的洞门封堵注浆装置及施工方法

说明书

本发明涉及地铁隧道工程的盾构开挖技术领域，公开了一种用于盾构始发的洞门封堵注浆装置及施工方法，所述洞门封堵注浆装置包括入口钢筒、洞门密封装置和膜袋注浆装置；入口钢筒固定于内衬墙上，洞门密封装置一端周向固定于入口钢筒的外侧边缘，另一端向入口钢筒的内侧延伸并适于环绕盾构机的外壁一圈；膜袋注浆装置设于入口钢筒与洞门密封装置之间，并环绕入口钢筒内壁一圈；通过注浆使膜袋注浆装置膨胀挤压洞门密封装置，使洞门密封装置紧密贴合于盾构机的外壁。本发明所述施工方法包括步骤：安装入口钢筒和洞门密封装置、制作膜袋注浆装置、预装膜袋注浆装置、膜袋注浆止水、迅速固化浆液。本发明具有封堵效果好、密封稳定性高等优点。

技术领域

本发明涉及地铁隧道工程的盾构开挖技术领域，具体地涉及一种用于盾构始发的洞门封堵注浆装置及施工方法。

背景技术

盾构始发涉及盾构机刀盘的进洞，是盾构法施工中比较容易发生事故的施工工序，国内外盾构工程实践中常有大事故发生在此工序。归纳发现，盾构始发事故发生的原因包括端头土体加固设计不合理、洞门结构和围护结构存在缺陷、洞门防水措施不合理、始发托架和反力架存在设计和施工双方面的问题等。但是，盾构始发施工过程中所发生的事故大多数是由洞口土体不稳和渗漏所致，亦即洞门密封安装环节出现问题，这类风险事故呈现特征是：围护结构开始局部拆除时加固土体稳定性和渗透性都满足要求，但是随着围护结构拆除过程的进行及对土体的震动等影响，开始有水和砂从洞口加固段土体中渗漏出来，若此时不及时采取止水措施或处理措施不当，将会产生大量的水土流失，引起地表沉陷，进一步的造成盾构始发(或到达)的失败。具体来说，盾构始发事故将会造成附近区域地表沉陷、重要管线的破裂、建筑物倾斜、失稳，以及大量水土涌入盾构始发或到达区域导致始发失败等严重后果，造成周边环境的破坏，给企业和社会带来不可估量的经济损失。因此，做好盾构始发工作中的端头加固和洞门密封安装工序，尤其是洞门密封安装环节对确保始发时施工安全，确保地层稳定，为防止盾构机进洞时端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况的发生发挥着重要作用，是盾构始发施工过程中的重中之重。

目前，在盾构始发掘进时，采用的常规洞门安装施工封堵效果良好，能很好地防止土体孔隙水和回填注浆浆液沿着盾构机外壳向洞口方向流出，并达到技术标准，保证后续工程的顺利进行。然而，当穿越地质为软弱土层、“上软下硬”，且富含地下水等复杂条件时，常规洞门密封时常发生失效，出现洞门漏水漏砂或塌陷现象，严重影响施工进程。

发明内容

本发明的目的在于克服密封装置失效、洞门易出现漏水漏砂的缺点，提供一种能适用于复杂富水地层的盾构始发洞门封堵注浆装置及施工方法，能提供及时、高效、封隔效果好的洞门封堵技术，以增加洞门密封过程的稳定性并加固密封强度，防止地下水喷涌。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于盾构始发的洞门封堵注浆装置，包括入口钢筒、洞门密封装置和膜袋注浆装置；所述入口钢筒固定于内衬墙上；所述洞门密封装置一端周向固定于所述入口钢筒的外侧边缘，另一端向所述入口钢筒的内侧延伸并适于环绕盾构机的外壁一圈；所述膜袋注浆装置设于所述入口钢筒与所述洞门密封装置之间，并环绕所述入口钢筒内壁一圈；通过注浆使所述膜袋注浆装置膨胀挤压所述洞门密封装置，使洞门密封装置紧密贴合于盾构机的外壁。

优选地，所述膜袋注浆装置包括透浆管和膜袋，所述膜袋套设并束缚在所述透浆管外壁；所述透浆管的管壁上设有若干透浆孔。

优选地，所述膜袋外表面缠绕有保鲜膜。

优选地，所述膜袋注浆装置通过注浆管连接洞外的注浆机。

优选地，所述洞门密封装置包含帘布橡胶板、圆环板及翻板；所述圆环板底端的轴销孔与所述翻板顶端的轴销栓铰接。

优选地，所述帘布橡胶板端头设有凸起，所述凸起的突出方向与盾构推进方向相同。

优选地，所述翻板朝向所述帘布橡胶板的一侧中间部位焊接有椭圆钢环。