一种盾构隧道洞门环防渗漏水结构的制作方法

本实用新型涉及地铁盾构机始发洞门环防渗漏水技术，具体是一种改进的盾构隧道洞门环多重防渗漏水结构。

背景技术：

在城市轨道交通工程土建施工过程中，盾构法以其机械现代化程度高和安全高效著称，但该工法在盾构机出洞、进洞，即施工企业通常讲的始发和接受阶段，发生事故概率高，社会影响力大。特别是在富水地层采用冻结法作为盾构端头井的加固方式时，盾构始发期间事故率更高，如何有效的防治盾构机始发过程中洞门环发生渗漏水，成为地铁施工企业迫切需要攻克的难题。

技术实现要素：

本实用新型根据现有盾构隧道盾构机进洞，洞门环防水结构的不足，提供一种地铁车站洞门环防渗漏水结构，本实用新型结构简单、安装施工方便，防渗漏效果明显，部分构件可重复使用，节约施工成本，提高盾构机始发进洞安全性。

本实用新型提供的技术方案：所述一种盾构隧道洞门环防渗漏水结构，包括预埋在盾构隧道洞门处主体结构侧墙内的圆筒状洞门环板，其特征在于：所述防渗漏水结构包括焊接在洞门环板内表面上的一圈弹性止水板和设置洞门环板外侧的第一环形柔性密封构件、环形加宽钢套箱、第二环形柔性密封构件，所述弹性止水板朝向盾构机行驶的方向呈倾斜状；所述环形加宽钢套箱安装在洞门环板的外侧边缘，第一环形柔性密封构件安装在洞门环板与环形加宽钢套箱连接处，第二环形柔性密封构件安装在环形加宽钢套箱的外侧边缘，所述第一、第二环形柔性密封构件均由环形橡胶帘布和多块帘布压板组成；在洞门环板和加宽钢套箱的上均预留有与外界注浆管连通的注浆孔，所述止水弹簧钢板焊接在洞门环板的注浆孔外侧部位。

本实用新型较优的技术方案：所述环形加宽钢套箱是由多个弧形套箱拼接而成，每个弧形套箱是由外弧面板、两块环向侧面板和两块横向侧面板组成的中空弧形箱体结构，在两块环形侧面板中间设有连接筋板，在每个弧形套箱的两环形侧面板上开设有多个螺栓孔，在环形加宽钢套箱对应盾构洞门正下方圆弧部分的弧形套箱还设有内弧面板。

本实用新型较优的技术方案：所述弹性止水板为弹簧钢板或盾构尾刷。

本实用新型较优的技术方案：所述多块帘布压板呈环形分布在环形橡胶帘布外，每块帘布压板是由固定压板与活动压板铰接而成，所述第一环形柔性密封构件的环形橡胶帘布靠近外环边缘的部分固定在洞门环板的外边缘，并通过帘布压板的固定压板压紧后，再通过第一连接螺栓与加宽钢套箱内侧面固定连接；所述第二环形柔性密封构件的环形橡胶帘布靠近外环边缘的部分通过第二连接螺栓固定在加宽钢套箱的外侧面上，并通过帘布压板的固定压板压紧。

本实用新型较优的技术方案：在洞门环板外环主体结构侧墙内对应其每个注浆孔位置预埋有注浆管，所述预埋注浆管有四根，分别设置洞门环上对应2点、4点、8点和10点的位置，每根预埋注浆管的内端与洞门环板上的注浆孔密封连通，外端伸出主体结构侧墙外，并在外端设有预埋注浆管球阀。

本实用新型较优的技术方案：在加宽钢套箱的上每个注浆孔处连接有注浆管，并在注浆管上设有注浆管球阀。

本实用新型较优的技术方案：所述开设在加宽钢套箱上注浆孔设置在环形加宽钢套箱分别对应盾构洞门2点、4点、8点和10点的位置的弧形套箱的外弧面板上。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型在洞门环板上预埋有的外置注浆管，洞门环内焊接止水弹簧钢板，弹簧钢板焊接在洞门环板注浆管口的外侧，与注浆管路中注入堵漏材料形成第一道止水结构；所述弹簧止水钢板可根据工程水文地质情况进行灵活调整，渗漏水风险较大的地层可替代为盾尾刷结构，节约施工成本；

(2)所述通过盾构隧道洞门环加宽钢套箱对原有洞门环纵深净空加宽后，在洞门环板与洞门环加宽钢套箱连接处设有第一道止水橡胶帘幕及压板形成第二道防水结构；

(3)在钢套箱外弧面板上2点、4点、8点、10点位分别焊接注浆管路，在洞门环加宽钢套箱外部安装第二道止水橡胶帘幕及压板，根据工程水文地质情况，通过注浆管注入厚浆、盾尾油脂、聚氨酯等材料，配合第二道止水橡胶帘幕形成第三道止水结构。

本实用新型结构、工艺简单，所需构件易于加工，安装施工方便，防渗漏效果明显，部分构件可重复使用，节约施工成本，提高盾构机始发进洞安全性。

附图说明

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是图1的AA剖面图；

图3是图1的环向剖面图；

图4是本实用新型中弧形套箱的结构示意图；

图5是设有内弧面板的弧形套箱截面示意图；

图6是未设有内弧面板的弧形套箱截面示意图；

图7是本实用新型中设有注浆管的弧形套箱结构示意图；

图8是本实用新型的钢套箱安装示意图；

图中：1—地下连续墙，2—主体结构侧墙，3—预埋注浆管，3-1—预埋注浆管球阀，4—第一环形柔性密封构件，4-1—环形橡胶帘布，4-2—帘布压板，5—第二环形柔性密封构件，6—钢套箱，6-1—弧形套箱，6-11—外弧面板，6-12—环向侧面板，6-13—横向侧面板，6-14—连接筋板，6-15—内弧面板，6-16—螺栓孔，7—注浆孔，7-1—注浆管，7-2—注浆管球阀，8—弹性止水板，9—洞门环板，10—盾构机，11—第一连接螺栓，12—第二连接螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1、图2和图3所示的一种盾构隧道洞门环防渗漏水结构，包括预埋在盾构隧道洞门处主体结构侧墙2内的圆筒状洞门环板9，圆筒状洞门环板9其中一环形侧边与预埋在地下连续墙1内的多根植入钢筋焊接，另一侧向外翻形成一圈紧贴主体结构侧墙2的环形面板，其特征在于：所述防渗漏水结构包括焊接在洞门环板9内表面上的一圈弹性止水板8和设置洞门环板9外侧的第一环形柔性密封构件4、环形加宽钢套箱6、第二环形柔性密封构件5，所述弹性止水板8朝向盾构机10行驶的方向呈倾斜状，弹性止水板8可以为弹簧钢板或盾构机尾刷，弹簧钢板和盾构机尾刷均为现有的部件，弹簧钢板具体是由一块水平钢板和长度5-8mm的倾斜钢板组成，弹性止水板8的水平钢板与圆筒状洞门环板9焊接，倾斜钢板与水平钢板之间的夹角为120-135°，盾构机尾刷是由两块弹簧钢板和嵌设在两弹簧钢板之间的钢丝毛刷组成，盾构机通过之后弹性止水板8可以自动反弹，并与盾构机外壁之间形成密封。所述环形加宽钢套箱6安装在洞门环板9的外侧边缘，第一环形柔性密封构件4安装在洞门环板9与环形加宽钢套箱6连接处，第二环形柔性密封构件5安装在环形加宽钢套箱6的外侧边缘。

如图4所述的环形加宽钢套箱6是由多个弧形套箱6-1拼接而成，每个弧形套箱6-1是由外弧面板6-11、两块环向侧面板6-12和两块横向侧面板6-13组成的中空弧形箱体结构，环向侧面板6-12也为弧形板，在两块环形侧面板6-12中间设有连接筋板6-14，在每个弧形套箱6-1的两环形侧面板6-12上开设有多个螺栓孔6-16，如图1和图3所示，在环形加宽钢套箱6对应盾构洞门正下方圆弧部分的三个弧形套箱6-1内弧面还设有内弧面板6-15，设有内弧面板的弧形套箱6-1为全封闭状箱体，其截面图如图5所示；其它部位的弧形套箱内弧面未设内弧面板6-15，为设有内弧面板的弧形套箱6-1为内弧面敞口、其它五面封闭的箱体结构，其截面图如图6所示。

如图2所示，在洞门环板9和加宽钢套箱6的上均预留有与外界注浆管连通的注浆孔7，所述止水弹簧钢板8焊接在洞门环板9的注浆孔7外侧部位；在加宽钢套箱6的上每个注浆孔7处连接有注浆管7-1，并在注浆管7-1上设有注浆管球阀7-2；在洞门环板9外环主体结构侧墙2内对应其每个注浆孔7位置预埋有注浆管，所述预埋注浆管3有四根，分别设置洞门环1上对应2点、4点、8点和10点的位置，每根预埋注浆管3的内端与洞门环板9上的注浆孔7密封连通，外端伸出主体结构侧墙2外，并在外端设有预埋注浆管球阀3-1。便于盾构始发阶段向洞门环板内空隙注入堵漏材料，所述预埋注浆管2与洞门环板1-1的连接位置位于洞门环板1靠近地下连续墙6侧50mm～100mm。如图1和图3，所述开设在加宽钢套箱6上注浆孔7设置在环形加宽钢套箱6分别对应盾构洞门2点、4点、8点和10点的位置的弧形套箱6-1的外弧面板6-11上。钢套箱上注浆管长度与洞门环板上预埋在主体结构侧墙内的注浆管接头错开设置，避免注浆作业相互干扰。为了方便连接，所述预埋注浆管3通过螺纹套筒与洞门环板9连接，在洞门环板9的板面上开设有注浆孔7，所述螺纹套筒焊接在洞门环板9的注浆孔7处，并与注浆孔7连通，所述预埋注浆管3的内端设有与螺纹套筒相匹配的外螺纹，并与螺纹套筒螺纹连接。所述加宽套箱6上注浆管7-1与外弧面板6-11之间也是可以通过螺纹套筒连接，具体可以和预埋注浆管3的连接方式相同。

如图1、图2和图3所示，所述第一、第二环形柔性密封构件4、5均由环形橡胶帘布4-1和多块帘布压板4-2组成，在环形橡胶帘布4-1和帘布压板4-2上均预留有螺栓孔；所述多块帘布压板4-2呈环形分布在环形橡胶帘布4-1外，每块帘布压板4-2是由固定压板与活动压板铰接而成，所述第一环形柔性密封构件4的环形橡胶帘布4-1靠近外环边缘的部分固定在洞门环板9的外边缘，并通过帘布压板4-2的固定压板压紧后，再通过第一连接螺栓11与加宽钢套箱6每个弧形套箱6-1的内侧环向侧面板6-12固定连接；所述第二环形柔性密封构件5的环形橡胶帘布4-1靠近外环边缘的部分通过第二连接螺栓12固定在加宽钢套箱6的每个弧形套箱6-1的外侧环向侧面板6-12上，并通过帘布压板4-2的固定压板压紧。所述第一道盾构隧道洞门橡胶帘幕及压板采用传统安装方式，但是螺栓及螺母固定在盾构隧道洞门环加宽钢套箱内部，形成整体。安装好之后的第一、第二环形柔性密封构件4、5在盾构机10通过时，可以朝向盾构机10行驶的方形倾斜，并与盾构机的外表面接触形成密封防漏水结构。

本实用新型的具体安装过程：在盾构机未到达洞门之前，首先安装带有预埋注浆管3的洞门环板9，在洞门环板9内环面安装一圈止水弹簧钢板8，止水弹簧钢板8与洞门环板9焊接，焊接之后朝向盾构机行驶的方向倾斜，然后在洞门环板9外侧依次安装第一环形柔性密封构件4、洞门环加宽钢套箱6、第二环形柔性密封构件5，首先在洞门环板9外侧布设一圈第一连接螺栓11，然后将第一环形柔性密封构件4的环形橡胶帘布4-1通过预留有螺栓孔安装在第一连接螺栓11上，再依次安装一圈帘布压板4-2和弧形套箱6-1，弧形套箱6-1的内侧环向侧面板6-12压紧第一环形柔性密封构件4的帘布压板4-2，并通过螺母固定，之后在弧形套箱6-2外侧环向侧面板6-12上通过第二连接螺栓12安装第二环形柔性密封构件5的环形橡胶帘布和帘布压板，安装好之后便可以开始进洞。在盾构机10进洞时，盾构机10通过第一、第二环形柔性密封构件4、5时，第一、第二环形柔性密封构件4、5朝向盾构机10行驶的方形倾斜，并与盾构机的外表面接触形成密封防漏水结构，在经过止水弹性板8时，盾构机10外壁与止水弹性板8之间也形成防渗漏结构，同时通过加宽钢套箱6上的注浆管7-1，洞门环板上的预埋注浆管3注入防渗漏水厚浆、聚氨酯或者盾尾油脂等材料，实现多重防渗漏水的目的。

本实用新型工艺原理简单，所需构件易于加工，安装施工方便，防渗漏效果明显，部分构件可重复使用，节约施工成本，提高盾构机始发进洞安全性。