[发明专利]用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构及施工方法

权利要求书

1.一种用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：包括初道止水环(1)、二道止水环(2)、尾端止水环(3)及洞门环(4)，所述洞门环(4)固定于工作井内衬(8)的外侧，所述初道止水环(1)、所述二道止水环(2)的上端分别与所述洞门环(4)连接，所述初道止水环(1)位于隧道洞口处，所述二道止水环(2)位于初道止水环(1)外侧，所述尾端止水环(3)位于所述二道止水环(2)外侧且与所述洞门环(4)的尾端连接。

2.根据权利要求1所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述初道止水环(1)、所述二道止水环(2)的上端与所述洞门环(4)的下端面焊接固定，所述洞门环(4)的外端与所述尾端止水环(3)的上部焊接固定，所述初道止水环(1)、所述二道止水环(2)及所述尾端止水环(3)的下端位于封门衬砌(6)上。

3.根据权利要求2所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述初道止水环(1)包括初道柔性止水板(11)、初道第一圆环板(12)、初道第二圆环板(13)、初道销轴(14)及初道翻板(15)，所述初道柔性止水板(11)的上部两侧分别被所述初道第一圆环板(12)、所述初道第二圆环板(13)包夹，所述初道第二圆环板(13)的下端通过所述初道销轴(14)转动连接所述初道翻板(15)，所述初道翻板(15)位于所述初道柔性止水板(11)下部的外侧。

4.根据权利要求3所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述初道止水环(1)还包括初道连接螺栓(16)及初道内侧加劲板(17)，所述初道连接螺栓(16)穿过所述初道第一圆环板(12)、所述初道柔性止水板(11)的上部、所述初道第二圆环板(13)锁紧，所述初道第二圆环板(13)的外侧与所述洞门环(4)的下端之间设有初道内侧加劲板(17)，所述初道内侧加劲板(17)垂直连接所述初道第二圆环板(13)和所述洞门环(4)。

5.根据权利要求3所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述二道止水环(2)包括二道柔性止水板(21)、二道第一圆环板(22)、二道第二圆环板(23)、二道销轴(24)及二道翻板(25)，所述二道柔性止水板(21)的上部两侧分别被所述二道第一圆环板(22)、所述二道第二圆环板(23)包夹，所述二道第二圆环板(23)的下端通过所述二道销轴(24)转动连接所述二道翻板(25)，所述二道翻板(25)位于所述二道柔性止水板(21)下部的外侧。

6.根据权利要求5所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述二道止水环(2)还包括二道连接螺栓(26)及二道内侧加劲板(27)，所述二道连接螺栓(26)穿过所述二道第一圆环板(22)、所述二道柔性止水板(21)的上部、所述二道第二圆环板(23)锁紧，所述二道第二圆环板(23)的外侧与所述洞门环(4)的下端之间设有二道内侧加劲板(27)，所述二道内侧加劲板(27)垂直连接所述二道第二圆环板(23)和所述洞门环(4)。

7.根据权利要求5所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述初道柔性止水板(11)及所述二道柔性止水板(21)采用帘布橡胶板。

8.根据权利要求5所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述尾端止水环(3)焊接连接在所述洞门环(4)的外端，所述洞门环(4)焊接固定于工作井预埋钢板(81)，所述尾端止水环(3)为采用钢板材料制成的环形结构，所述洞门环(4)为采用钢板材料制成的筒状结构。

9.根据权利要求8所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构，其特征在于：所述尾端止水环(3)由多块大小的扇形钢板拼装成圆环；所述封门衬砌(6)包括预埋外侧钢板(61)和衬砌(62)，所述预埋外侧钢板(61)为弧形钢板，所述预埋外侧钢板(61)的长度与所述衬砌(62)的长度相等。

10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤a)，隧道洞口进行地基加固，同步拼装盾构机，利用工作井内衬(8)的工作井预埋钢板(81)作为焊接工作面，在工作井预埋钢板(81)的外侧焊接安装洞门环(4)，在所述洞门环(4)的上端面与所述工作井预埋钢板(81)之间焊接连接洞口加劲板(5)；

步骤b)，基于所述洞门环(4)，在所述洞门环的下端安装初道止水环(1)、二道止水环(2)；

步骤c)，待加固土体(9)达到设计强度、端头降水至洞门以下1m后人工破除围护结构，盾构机调试完毕后拼装负环向前推进，刀盘靠上所述加固土体(9)；

步骤d)，通过所述初道止水环(1)、所述二道止水环(2)形成的隔仓，盾构机泥水仓加压建仓，盾构机向前掘进，拼装管片(7)；

步骤e)，待封门衬砌(6)脱出盾尾后，在所述洞门环(4)的外侧设置尾端止水环(3)，将所述尾端止水环(3)与所述洞门环(4)及所述封门衬砌(6)的预埋外侧钢板(61)进行焊接，通过邻近所述工作井内衬(8)、所述加固土体(9)的管片二次注浆孔进行二次注浆，封闭所述洞门环(4)后停止降水；

步骤f)，盾构机继续循环掘进拼装管片(7)。