一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法

《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》涉及一種盾構(gòu)法隧道施工領(lǐng)域，具體是一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法。

截至2017年2月9日，在城市地鐵交通建設(shè)中，盾構(gòu)法因施工快速，對(duì)地面的影響小而得到廣泛的應(yīng)用。盾構(gòu)在正常掘進(jìn)時(shí)是相對(duì)安全的，其風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要集中在盾構(gòu)的始發(fā)和到達(dá)接收階段，盾構(gòu)到達(dá)就是盾構(gòu)在地層中完成某一區(qū)間隧道的施工后，在保持周圍土體穩(wěn)定的同時(shí)，沿著設(shè)計(jì)的路線一直推進(jìn)到接收井的貫通面，然后從預(yù)先準(zhǔn)備好的洞口將盾構(gòu)引入接收井的一系列作業(yè)。但在高富水復(fù)雜地質(zhì)條件下，若端頭加固質(zhì)量不好極易發(fā)生洞門涌水涌沙，從而直接影響盾構(gòu)的正常到達(dá)接收。在中國(guó)國(guó)內(nèi)若因地質(zhì)條件或地面條件限制無法進(jìn)行水泥基端頭加固時(shí)，往往采用水平冷凍加固的方法。但因加固體的長(zhǎng)度限制，以及地下水過于豐富，盾構(gòu)的到達(dá)接收仍然存在較大風(fēng)險(xiǎn)。為了解決盾構(gòu)到達(dá)洞門的涌水問題，在盾構(gòu)施工中對(duì)于洞門密封處理便是不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于盾構(gòu)能否順利接收著至關(guān)重要的作用。

截至2017年2月9日，常規(guī)的洞門密封是法是采用折頁翻板和簾布橡膠結(jié)構(gòu)形式的密封裝置。而且在實(shí)際使用過程中，由于簾布橡膠與盾殼之間無法完全緊密貼合密封，故無法完全封閉洞門涌水，而若在洞門處注漿時(shí)，也不可避免地存在漏漿現(xiàn)象。當(dāng)涌水較大或時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，則容易引發(fā)重大安全事故。

圖1是《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》中密封裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A的局部放大圖；

圖3是圖2中BB剖面圖；

圖4是外置洞門環(huán)弧形鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是外置洞門環(huán)弧形鋼板的連接示意圖；

圖6是《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》中盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞門前的示意圖；

圖7是《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》中盾構(gòu)機(jī)刀盤進(jìn)洞門時(shí)的示意圖；

圖8是《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》中盾構(gòu)機(jī)盾尾過洞門的示意圖；

圖9是圖3的俯視圖。

2021年6月24日，《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》獲得第二十二屆中國(guó)專利銀獎(jiǎng)。

如圖1至圖3所示的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，包括安裝在盾構(gòu)到達(dá)洞門處的預(yù)埋洞門環(huán)，所述預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體8預(yù)埋在盾構(gòu)達(dá)到洞口的內(nèi)環(huán)面，其外環(huán)板4預(yù)埋在洞口的外端面，形成截面為橫向L型的鋼環(huán)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述密封裝置包括環(huán)狀剛性密封構(gòu)件1、環(huán)狀柔性密封構(gòu)件2、外置洞門環(huán)3和環(huán)形密封鋼板6。所述環(huán)狀剛性密封構(gòu)件是由焊接在預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體8內(nèi)環(huán)面上的兩道環(huán)形鋼板1-1和嵌入兩環(huán)形鋼板1-1之間的填充海綿1-2組成，所述剛性密封構(gòu)件1的兩環(huán)形鋼板1-1均采用多塊弧形鋼板在預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體8上焊接后組合而成的環(huán)狀鋼板。在剛性密封構(gòu)件1的兩環(huán)形鋼板1-1靠近內(nèi)環(huán)的位置分別設(shè)有徑向切割縫1-3，設(shè)有切割縫1-3的部分在盾構(gòu)機(jī)5的外力作用下，切割縫張開，環(huán)形鋼板外翻，外翻后的環(huán)形鋼板1-1與盾構(gòu)機(jī)5外表面密封貼合。

如圖2和圖3所示，所述環(huán)形柔性密封構(gòu)件2是由環(huán)形橡膠簾布2-1和多塊簾布?jí)喊?-2組成，環(huán)形橡膠簾布2-1固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板4上，外置洞門環(huán)3的其中一側(cè)設(shè)有環(huán)形內(nèi)擋板3-1并通過環(huán)形內(nèi)擋板3-1將固定在外環(huán)板4外的橡膠簾布?jí)鹤。⒃诃h(huán)形內(nèi)擋板3-1外表面安裝多塊簾布?jí)喊?-2，多塊簾布?jí)喊?-2呈環(huán)形分布在環(huán)形內(nèi)擋板3-1外，并壓緊后通過螺栓將環(huán)形橡膠簾布2-1固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板4上，多塊簾布?jí)喊?-2的另一側(cè)通過鋼絲繩2-3串聯(lián)成環(huán)形，在每塊簾布?jí)喊?-2外表面靠近內(nèi)環(huán)邊緣處設(shè)有鋼絲繩固定環(huán)7，多塊簾布?jí)喊?-2上鋼絲繩固定環(huán)7呈環(huán)形分布，鋼絲繩2-3從每塊簾布?jí)喊?-2上的鋼絲繩固定環(huán)7穿過，并將多塊簾布?jí)喊?-2連為一體；在外置洞門環(huán)3的環(huán)面上開設(shè)有兩個(gè)鋼絲繩拉孔，鋼絲繩2-3的兩端分別通過兩個(gè)鋼絲繩拉孔與外部的手拉葫蘆連接。所述外置洞門環(huán)3的直徑大于預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體8，在盾構(gòu)機(jī)5的盾尾到達(dá)洞門時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)5盾尾與外置洞門環(huán)3之間焊接有環(huán)形密封鋼板。所述環(huán)形密封鋼板6是由多塊弧形鋼板組合而成的環(huán)形密封鋼板，該環(huán)形密封鋼板的內(nèi)環(huán)直徑與盾構(gòu)機(jī)5的盾尾直徑相等，直接將環(huán)形密封鋼板通過焊接的方式安裝在外置洞門環(huán)3與盾構(gòu)機(jī)5的盾尾之間。

如圖4和圖5所示，所述外置洞門環(huán)3是采用寬度為400-600毫米弧形鋼板組合焊接而成，在每塊弧形鋼板的內(nèi)、外側(cè)弧形邊緣分別設(shè)有與弧形鋼板弧度相同的內(nèi)、外側(cè)弧形擋板，在每塊弧形鋼板的兩端分別設(shè)有法蘭板3-4，所述法蘭板3-4的兩側(cè)分別與內(nèi)、外弧形擋板焊接；所述多塊弧形鋼板通過兩端的法蘭板3-4連接組合成環(huán)形后，其內(nèi)側(cè)弧形擋板組成環(huán)形內(nèi)擋板3-1，外側(cè)弧形擋板組成環(huán)形外擋板3-2，并在內(nèi)、外環(huán)形擋板3-1、3-2之間焊接有多塊支撐筋板3-3，起到支撐作用；在外置洞門環(huán)3的環(huán)形內(nèi)擋板3-1上開設(shè)有多個(gè)螺栓孔3-5。如圖2和圖3所示，所述環(huán)形橡膠簾布2-1與預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板4連接端壓設(shè)在內(nèi)側(cè)弧形擋板3-1上，所述簾布?jí)喊?-2是由固定壓板與活動(dòng)壓板鉸接而成，在簾布?jí)喊?-2壓住外置洞門環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板3-1之后通過螺栓將簾布?jí)喊?-2的固定壓板、外置洞門環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板3-1、環(huán)形橡膠簾布2-1、依次固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板4上，外置洞門環(huán)3的每塊支撐筋板3-3位于兩相鄰簾布?jí)喊?-2之間的間隙處，一般兩相鄰支撐筋板的之間有五個(gè)間隙；所述環(huán)形密封鋼板6與外置洞門環(huán)3連接端，固定在外置洞門環(huán)3的外側(cè)弧形擋板3-2上。如圖9所示，在外置洞門環(huán)3的外板面預(yù)留多個(gè)安裝有泄水閥9的泄水孔，在密封過程中，有流水時(shí)，通過泄水閥進(jìn)行引流，在焊接完成后，關(guān)閉流水閥。

實(shí)施例，某施工工程的盾構(gòu)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，由于簾布橡膠與盾殼之間無法完全密封，在洞門處注漿時(shí)不可避免地存在漏漿現(xiàn)象；為了降低成本，且避免洞門處注漿時(shí)出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象，采用該發(fā)明改進(jìn)后的盾構(gòu)達(dá)到接收洞門密封的施工方法，該施工方法與盾構(gòu)注漿共同施工，可有效控制盾構(gòu)管片后方來水，保證盾構(gòu)冷凍接收的安全。

該實(shí)施中的盾構(gòu)機(jī)同步注漿采用自拌惰性漿液，漿液稠度為150，凝結(jié)時(shí)間為13小時(shí)。自拌惰性漿液與傳統(tǒng)水泥砂漿漿液區(qū)別如表1，其各種材料的稠度大（稠度的數(shù)字小表明的是稠度大）：

該實(shí)施例的具體施工過程如下：

（1）在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)洞門冷凍體杯底前，提前進(jìn)行洞門破除，要求洞門破除至完全暴露出內(nèi)層鋼筋，然后如圖6所示，在洞門外的預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上安裝帶有環(huán)狀柔性密封構(gòu)件和外置洞門環(huán)；具體安裝過程：在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上安裝螺桿，將環(huán)形橡膠簾布通過自己的螺栓孔掛在預(yù)埋洞門環(huán)上安裝的螺桿上，然后將外置洞門環(huán)的多塊弧形鋼板沿著預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板固定壓住環(huán)形橡膠簾布，并在外置洞門環(huán)的內(nèi)側(cè)擋板上預(yù)留螺栓孔，每壓住一塊外置洞門環(huán)，在預(yù)埋洞門環(huán)的內(nèi)側(cè)擋板上的螺栓孔內(nèi)安裝螺桿，在外置洞門環(huán)內(nèi)側(cè)擋板外安裝多塊簾布?jí)喊?，每塊簾布?jí)喊迨怯晒潭ò搴突顒?dòng)板鉸鏈而成，在簾布?jí)喊宓墓潭ò迳弦查_設(shè)有螺栓孔，并通過螺桿將簾布?jí)喊宓墓潭ò搴屯庵枚撮T環(huán)一起固定壓住環(huán)形簾布，依次安裝環(huán)形外置洞門環(huán)的每塊弧形板，安裝好后的弧形鋼板組成一個(gè)完整的洞門環(huán)，多塊簾布?jí)喊逡步M成一個(gè)環(huán)形，將外置洞門環(huán)與簾布一起壓緊，最后將多塊簾布?jí)喊宓幕顒?dòng)板通過鋼絲繩連為一體；在外置洞門環(huán)的環(huán)面上設(shè)置兩個(gè)長(zhǎng)孔，拉住簾布?jí)喊宓匿摻z繩可通過其中穿出外置洞門環(huán)外部，然后通過手拉葫蘆可對(duì)簾布?jí)喊謇o；

（2）盾構(gòu)機(jī)從抵達(dá)冷凍體停機(jī)位前5環(huán)時(shí)開始，至抵達(dá)停機(jī)位，采用同步注漿與雙液漿結(jié)合，共同形成管片壁后注漿體系，雙液漿注入采用在盾尾后的倒數(shù)第5環(huán)管片上半圓進(jìn)行雙液注漿，調(diào)整雙液漿的凝結(jié)時(shí)間為60秒；在盾構(gòu)抵達(dá)冷凍體停機(jī)位后，仍繼續(xù)進(jìn)行同步注漿至達(dá)到注漿壓力控制值；同時(shí)，在盾尾后的倒數(shù)第4環(huán)管片的上半圓位置進(jìn)行雙液注漿，調(diào)整雙液漿的凝結(jié)時(shí)間為30秒；同時(shí)，對(duì)冷凍體進(jìn)行拔除冷凍管的作業(yè)。在盾構(gòu)抵達(dá)停機(jī)位后至再次推進(jìn)前，利用冷凍拔管時(shí)間，雙液漿封閉成環(huán)，同步注漿注至飽滿；

（3）在冷凍管全部拔出后，盾構(gòu)機(jī)恢復(fù)掘進(jìn)，在盾尾后的倒數(shù)第4環(huán)管片的上半圓位置進(jìn)行雙液注漿，雙液漿的凝結(jié)時(shí)間為30秒，盡可能的使雙液漿與冷凍體凍結(jié)壁快速形成交圈；土倉內(nèi)始終保持0.3～0.5巴的土壓，有利于盾尾注漿密實(shí)；直至刀盤抵達(dá)洞門鋼筋混凝土保護(hù)層，在抵達(dá)保護(hù)層后，繼續(xù)進(jìn)行同步注漿及雙液注漿，雙液注漿需成環(huán)，同步注漿盡可能飽滿，并在此期間，如圖6所示，在預(yù)埋洞門環(huán)上安裝鋼板和海綿的組合而成的環(huán)狀剛性密封件，此時(shí)先安裝環(huán)狀剛性密封件的上部三分之二圓，剛性密封件采用2道厚度為0.5厘米的弧形鋼板，直接將鋼板焊接在預(yù)埋洞門環(huán)上，兩鋼板之間填充150毫米×150毫米的海綿條；

（4）刀盤空轉(zhuǎn)，螺旋機(jī)出空土倉內(nèi)土體，而后繼續(xù)推進(jìn)破除洞門，在刀盤破除洞門后，清理完渣土，然后如圖7所示，安裝下方1/3的剛性密封件的鋼板和海綿組合，下部分的剛性密封件安裝與上部分安裝過程一樣，安裝好的剛性密封件形成一個(gè)完整的環(huán)形，為確保盾構(gòu)機(jī)能夠順利通過，且保證其密封效果，在剛性密封件的環(huán)形鋼板靠近內(nèi)圈10厘米的位置開設(shè)有徑向切割縫，在盾構(gòu)機(jī)通過時(shí)，切割縫張開，環(huán)形鋼板外翻，外翻后的環(huán)形鋼板的與盾構(gòu)機(jī)外表面貼合，此時(shí)海綿便會(huì)緊貼盾構(gòu)機(jī)外壁，形成第一道密封；

（5）然后盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，在盾構(gòu)機(jī)的盾體通過外置洞門環(huán)時(shí)，通過手拉葫蘆拉緊鋼絲繩，使簾布?jí)喊逑騼?nèi)緊壓在環(huán)形橡膠簾布上，盾構(gòu)機(jī)盾體通過給環(huán)形橡膠簾布一個(gè)向外的推力，在兩個(gè)力的作用下環(huán)形橡膠簾布緊貼在盾構(gòu)機(jī)的盾體外壁，形成第二道密封；

（6）在盾構(gòu)機(jī)的盾構(gòu)進(jìn)入洞門，且盾尾尾端距離外置洞門外部剩余30-50厘米時(shí)（依據(jù)最后一環(huán)管片的行程確定），如圖8所示，采用多塊弧形鋼板將盾尾與外置洞門環(huán)外側(cè)擋板焊接為整體，多塊弧形擋板之間也密封焊接，組成完整環(huán)形密封擋板，形成第三道密封；

（7）在環(huán)形密封擋板焊接完成后，采用同步注漿與雙液漿組合，將管片外部充分注漿密實(shí)，待漿液凝結(jié)后，割除弧形鋼板，將盾構(gòu)機(jī)推出外置洞門。

如圖9所示，該發(fā)明在施工過程中，在外置洞門環(huán)的外板面預(yù)留多個(gè)泄水閥，在焊接第三道密封過程中，有流水時(shí)，通過泄水閥進(jìn)行引流，在焊接完成后，關(guān)閉流水閥。

一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法專利目的

《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》根據(jù)專利背景中相關(guān)技術(shù)的不足提供一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法，該密封裝置密封效果好、成本低，其施工方法簡(jiǎn)單、易行。

一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法技術(shù)方案

《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》提供的技術(shù)方案：所述一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，包括安裝在盾構(gòu)到達(dá)洞門處的預(yù)埋洞門環(huán)，所述預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體預(yù)埋在盾構(gòu)達(dá)到洞口的內(nèi)環(huán)面，其外環(huán)板預(yù)埋在洞口的外端面，形成截面為橫向L型的鋼環(huán)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述密封裝置包括環(huán)狀剛性密封構(gòu)件、環(huán)狀柔性密封構(gòu)件、外置洞門環(huán)和環(huán)形密封鋼板，所述環(huán)狀剛性密封構(gòu)件是由焊接在預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體內(nèi)環(huán)面上的兩道環(huán)形鋼板和嵌入兩環(huán)形鋼板之間的填充海綿組成，所述環(huán)形柔性密封構(gòu)件是由環(huán)形橡膠簾布和多塊簾布?jí)喊褰M成，環(huán)形橡膠簾布固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，外置洞門環(huán)的其中一側(cè)設(shè)有環(huán)形內(nèi)擋板，并通過環(huán)形內(nèi)擋板將固定在外環(huán)板外的橡膠簾布?jí)鹤?，在環(huán)形內(nèi)擋板外表面安裝多塊簾布?jí)喊澹鄩K簾布?jí)喊宄虱h(huán)形分布在環(huán)形內(nèi)擋板外，并通過連接構(gòu)件將簾布?jí)喊搴铜h(huán)形橡膠簾布固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，多塊簾布?jí)喊宓牧硪粋?cè)通過鋼絲繩串聯(lián)成環(huán)形；所述外置洞門環(huán)的直徑大于預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體，在盾構(gòu)機(jī)的盾尾到達(dá)洞門時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)盾尾與外置洞門環(huán)之間焊接有環(huán)形密封鋼板。

該發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述外置洞門環(huán)是采用寬度為400-600毫米弧形鋼板組合焊接而成，在每塊弧形鋼板的內(nèi)、外側(cè)弧形邊緣分別設(shè)有與弧形鋼板弧度相同的內(nèi)、外側(cè)弧形擋板，在每塊弧形鋼板的兩端分別設(shè)有法蘭板，所述法蘭板的兩側(cè)分別與內(nèi)、外弧形擋板焊接；所述多塊弧形鋼板通過兩端的法蘭板連接組合成環(huán)形后，其內(nèi)側(cè)弧形擋板組成環(huán)形內(nèi)擋板，外側(cè)弧形擋板組成環(huán)形外擋板，并在內(nèi)、外環(huán)形擋板之間焊接有多塊支撐筋板；在外置洞門環(huán)的外板面預(yù)留多個(gè)安裝有泄水閥的泄水孔；在外置洞門環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板上開設(shè)有多個(gè)螺栓孔，所述環(huán)形橡膠簾布與預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板連接端壓設(shè)在內(nèi)側(cè)弧形擋板上，所述簾布?jí)喊迨怯晒潭▔喊迮c活動(dòng)壓板鉸接而成，在簾布?jí)喊鍓鹤⊥庵枚撮T環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板之后通過螺栓將簾布?jí)喊宓墓潭▔喊?、外置洞門環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板、環(huán)形橡膠簾布、依次固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，外置洞門環(huán)的每塊支撐筋板位于兩相鄰簾布?jí)喊逯g的間隙處，每15°設(shè)置一塊支撐筋板；所述外置洞門環(huán)密封件與外置洞門環(huán)連接端，固定在外置洞門環(huán)的外側(cè)弧形擋板上。

該發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述剛性密封構(gòu)件的兩環(huán)形鋼板均采用多塊弧形鋼板在預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體上焊接后組合而成的環(huán)狀鋼板。

該發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述環(huán)形密封鋼板是由多塊弧形鋼板組合而成的環(huán)形密封鋼板，該環(huán)形密封鋼板的內(nèi)環(huán)直徑與盾構(gòu)機(jī)的盾尾直徑相等，直接將環(huán)形密封鋼板通過焊接的方式安裝在外置洞門環(huán)與盾構(gòu)機(jī)的盾尾之間。

該發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：在每塊簾布?jí)喊逋獗砻婵拷鼉?nèi)環(huán)邊緣處設(shè)有鋼絲繩固定環(huán)，多塊簾布?jí)喊迳箱摻z繩固定環(huán)呈環(huán)形分布，鋼絲繩從每塊簾布?jí)喊迳系匿摻z繩固定環(huán)穿過，并將多塊簾布?jí)喊暹B為一體；在外置洞門環(huán)的環(huán)面上開設(shè)有兩個(gè)鋼絲繩拉孔，鋼絲繩的兩端分別通過兩個(gè)鋼絲繩拉孔與外部的手拉葫蘆連接。

該發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：剛性密封構(gòu)件的兩環(huán)形鋼板靠近內(nèi)環(huán)的位置分別設(shè)有徑向切割縫，設(shè)有切割縫的部分在盾構(gòu)機(jī)的外力作用下，切割縫張開，環(huán)形鋼板外翻，外翻后的環(huán)形鋼板與盾構(gòu)機(jī)外表面貼合。

該發(fā)明提供的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封的施工方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)洞門冷凍體杯底前，提前進(jìn)行洞門破除，要求洞門破除至完全暴露出內(nèi)層鋼筋，然后在洞門外的預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上安裝帶有環(huán)狀柔性密封構(gòu)件和外置洞門環(huán)，環(huán)形柔性密封構(gòu)件是由環(huán)形橡膠簾布和多塊簾布?jí)喊褰M成，每塊簾布?jí)喊寰晒潭ò迮c活動(dòng)板鉸鏈連接而成，外置洞門環(huán)是由多塊弧形鋼板組成，每塊弧形鋼板的兩弧形側(cè)邊均焊接有弧形擋板，兩環(huán)向側(cè)邊分別焊接有法蘭板，先將環(huán)形柔性密封構(gòu)件的環(huán)形橡膠簾布固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，然后將外置洞門環(huán)內(nèi)側(cè)弧形邊緣的擋板固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板外側(cè)的環(huán)形橡膠簾布上，并將橡膠簾布?jí)鹤。賹⒑煵級(jí)喊鍓涸谕庵枚撮T環(huán)內(nèi)側(cè)擋板外，然后通過螺栓將橡膠簾布、外置洞門環(huán)的內(nèi)側(cè)擋板以及簾布?jí)喊逡黄鸸潭ㄔ陬A(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，多塊簾布?jí)喊宓幕顒?dòng)板通過鋼絲繩連為一體，在外置洞門環(huán)的環(huán)面上開設(shè)有兩個(gè)鋼絲繩拉孔，鋼絲繩的兩端分別通過兩個(gè)鋼絲繩拉孔穿出，然后與外部的手拉葫蘆連接，通過手拉葫蘆拉緊；

（2）盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，在盾構(gòu)機(jī)推出洞門前，在洞門環(huán)上安裝環(huán)狀剛性密封構(gòu)件的上部1/2-2/3圓，具體是先按著環(huán)狀剛性密封構(gòu)件的安裝軌跡焊接兩道平行的弧形鋼板，然后在兩鋼板之間填充海綿；

（3）盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的刀盤破除洞門后，將渣土清理完后，安裝環(huán)狀剛性密封構(gòu)件下部1/3-1/2圓，其安裝方式與上部分的安裝方式相同；

（4）環(huán)狀剛性密封構(gòu)件安裝好之后，盾構(gòu)機(jī)的盾體開始通過洞門，在經(jīng)過環(huán)狀剛性密封構(gòu)件時(shí)，盾體與預(yù)埋洞門環(huán)之間通過環(huán)狀剛性密封構(gòu)件形成第一道密封；盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，通過外置洞門時(shí)，拉緊連接環(huán)狀柔性密封構(gòu)件簾布?jí)喊宓匿摻z繩，盾構(gòu)機(jī)的盾體外殼與橡膠簾布緊密接觸，形成第二道密封；

（5）當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的盾尾尾部端面距離外置洞門環(huán)外部剩余30-50厘米時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)盾尾與外置洞門環(huán)之間焊接環(huán)形密封鋼板進(jìn)行第三道密封；該環(huán)形密封鋼板是由多塊弧形鋼板組合而成，直接通過弧形鋼板將盾尾與外置洞門環(huán)的外側(cè)擋板焊接為一體；

（6）在第三道密封完成之后，采用同步注漿與雙液漿組合，將管片外部間隙充分注漿密實(shí)，待漿液凝結(jié)后，拆掉第三道密封件，將盾構(gòu)機(jī)推出外置洞門。

該發(fā)明提供的較優(yōu)的技術(shù)方案：在步驟（1）安裝的外置洞門環(huán)的外板面預(yù)留多個(gè)泄水閥，在第三道密封焊接過程中，有流水時(shí)，通過泄水閥進(jìn)行引流，在焊接完成后，關(guān)閉流水閥。

該發(fā)明提供的較優(yōu)的技術(shù)方案：所述步驟（2）和步驟（3）中安裝好的環(huán)狀剛性密封構(gòu)件其內(nèi)環(huán)小于盾構(gòu)機(jī)盾體外徑，在組成環(huán)狀剛性密封構(gòu)件的兩道環(huán)形鋼板靠近內(nèi)環(huán)設(shè)有徑向切割縫，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的盾體從環(huán)狀剛性密封構(gòu)件出穿過時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)的外力作用下環(huán)形鋼板有切割縫的部分外翻，并通過兩鋼板之間的海綿壓縮后形成第一道密封。

一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法改善效果

《一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置及密封施工方法》采用了三道密封，確保盾體與洞門之間的密封效果，而且整個(gè)密封結(jié)構(gòu)的施工方法簡(jiǎn)單、成本較低，并可以完全將漿液密封，密封效果好，整個(gè)施工過程安全易行。

1、一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，包括安裝在盾構(gòu)到達(dá)洞門處的預(yù)埋洞門環(huán)，所述預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體（8）預(yù)埋在盾構(gòu)達(dá)到洞口的內(nèi)環(huán)面，其外環(huán)板（4）預(yù)埋在洞口的外端面，形成截面為橫向L型的鋼環(huán)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述密封裝置包括環(huán)狀剛性密封構(gòu)件（1）、環(huán)狀柔性密封構(gòu)件（2）、外置洞門環(huán)（3）和環(huán)形密封鋼板（6），所述環(huán)狀剛性密封構(gòu)件是由焊接在預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體（8）內(nèi)環(huán)面上的兩道環(huán)形鋼板（1-1）和嵌入兩環(huán)形鋼板（1-1）之間的填充海綿（1-2）組成，所述環(huán)形柔性密封構(gòu)件（2）是由環(huán)形橡膠簾布（2-1）和多塊簾布?jí)喊澹?-2）組成，環(huán)形橡膠簾布（2-1）固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板（4）上，外置洞門環(huán)（3）的其中一側(cè)設(shè)有環(huán)形內(nèi)擋板（3-1），并通過環(huán)形內(nèi)擋板（3-1）將固定在外環(huán)板（4）外的橡膠簾布?jí)鹤?，在環(huán)形內(nèi)擋板（3-1）外表面安裝多塊簾布?jí)喊澹?-2），多塊簾布?jí)喊澹?-2）呈環(huán)形分布在環(huán)形內(nèi)擋板（3-1）外，并通過連接構(gòu)件將簾布?jí)喊澹?-2）和環(huán)形橡膠簾布（2-1）固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板（4）上，多塊簾布?jí)喊澹?-2）的另一側(cè)通過鋼絲繩（2-3）串聯(lián)成環(huán)形；所述外置洞門環(huán)（3）的直徑大于預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體（8），在盾構(gòu)機(jī)（5）的盾尾到達(dá)洞門時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)（5）盾尾與外置洞門環(huán)（3）之間焊接有環(huán)形密封鋼板。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，其特征在于：所述外置洞門環(huán)（3）是采用寬度為400-600毫米弧形鋼板組合焊接而成，在每塊弧形鋼板的內(nèi)、外側(cè)弧形邊緣分別設(shè)有與弧形鋼板弧度相同的內(nèi)、外側(cè)弧形擋板，在每塊弧形鋼板的兩端分別設(shè)有法蘭板（3-4），所述法蘭板（3-4）的兩側(cè)分別與內(nèi)、外弧形擋板焊接；所述多塊弧形鋼板通過兩端的法蘭板（3-4）連接組合成環(huán)形后，其內(nèi)側(cè)弧形擋板組成環(huán)形內(nèi)擋板（3-1），外側(cè)弧形擋板組成環(huán)形外擋板（3-2），并在內(nèi)、外環(huán)形擋板（3-1、3-2）之間焊接有多塊支撐筋板（3-3）；在外置洞門環(huán)（3）的外板面預(yù)留多個(gè)安裝有泄水閥（9）的泄水孔；在外置洞門環(huán)（3）的環(huán)形內(nèi)擋板（3-1）上開設(shè)有多個(gè)螺栓孔（3-5），所述環(huán)形橡膠簾布（2-1）與預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板（4）連接端壓設(shè)在內(nèi)側(cè)弧形擋板（3-1）上，所述簾布?jí)喊澹?-2）是由固定壓板與活動(dòng)壓板鉸接而成，在簾布?jí)喊澹?-2）壓住外置洞門環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板（3-1）之后通過螺栓將簾布?jí)喊澹?-2）的固定壓板、外置洞門環(huán)的環(huán)形內(nèi)擋板（3-1）、環(huán)形橡膠簾布（2-1）、依次固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板（4）上，外置洞門環(huán)（3）的每塊支撐筋板（3-3）位于兩相鄰簾布?jí)喊澹?-2）之間的間隙處；所述外置洞門環(huán)密封件（6）與外置洞門環(huán)（3）連接端，固定在外置洞門環(huán)（3）的外側(cè)弧形擋板（3-2）上。

3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，其特征在于：所述剛性密封構(gòu)件（1）的兩環(huán)形鋼板（1-1）均采用多塊弧形鋼板在預(yù)埋洞門環(huán)的筒狀環(huán)體（8）上焊接后組合而成的環(huán)狀鋼板。

4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，其特征在于：所述環(huán)形密封鋼板（6）是由多塊弧形鋼板組合而成的環(huán)形密封鋼板，該環(huán)形密封鋼板的內(nèi)環(huán)直徑與盾構(gòu)機(jī)（5）的盾尾直徑相等，直接將環(huán)形密封鋼板通過焊接的方式安裝在外置洞門環(huán)（3）與盾構(gòu)機(jī)（5）的盾尾之間。

5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，其特征在于：在每塊簾布?jí)喊澹?-2）外表面靠近內(nèi)環(huán)邊緣處設(shè)有鋼絲繩固定環(huán)（7），多塊簾布?jí)喊澹?-2）上鋼絲繩固定環(huán)（7）呈環(huán)形分布，鋼絲繩（2-3）從每塊簾布?jí)喊澹?-2）上的鋼絲繩固定環(huán)（7）穿過，并將多塊簾布?jí)喊澹?-2）連為一體；在外置洞門環(huán)（3）的環(huán)面上開設(shè)有兩個(gè)鋼絲繩拉孔，鋼絲繩（2-3）的兩端分別通過兩個(gè)鋼絲繩拉孔與外部的手拉葫蘆連接。

6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封裝置，其特征在于：剛性密封構(gòu)件（1）的兩環(huán)形鋼板（1-1）靠近內(nèi)環(huán)的位置分別設(shè)有徑向切割縫（1-3），設(shè)有切割縫（1-3）的部分在盾構(gòu)機(jī)（5）的外力作用下，切割縫張開，環(huán)形鋼板外翻，外翻后的環(huán)形鋼板（1）與盾構(gòu)機(jī)（5）外表面貼合。

7、一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封的施工方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)洞門冷凍體杯底前，提前進(jìn)行洞門破除，要求洞門破除至完全暴露出內(nèi)層鋼筋，然后在洞門外的預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上安裝帶有環(huán)狀柔性密封構(gòu)件和外置洞門環(huán)，環(huán)形柔性密封構(gòu)件是由環(huán)形橡膠簾布和多塊簾布?jí)喊褰M成，每塊簾布?jí)喊寰晒潭ò迮c活動(dòng)板鉸鏈連接而成，外置洞門環(huán)是由多塊弧形鋼板組成，每塊弧形鋼板的兩弧形側(cè)邊均焊接有弧形擋板，兩環(huán)向側(cè)邊分別焊接有法蘭板，先將環(huán)形柔性密封構(gòu)件的環(huán)形橡膠簾布固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，然后將外置洞門環(huán)內(nèi)側(cè)弧形邊緣的擋板固定在預(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板外側(cè)的環(huán)形橡膠簾布上，并將橡膠簾布?jí)鹤?，再將簾布?jí)喊鍓涸谕庵枚撮T環(huán)內(nèi)側(cè)擋板外，然后通過螺栓將橡膠簾布、外置洞門環(huán)的內(nèi)側(cè)擋板以及簾布?jí)喊逡黄鸸潭ㄔ陬A(yù)埋洞門環(huán)的外環(huán)板上，多塊簾布?jí)喊宓幕顒?dòng)板通過鋼絲繩連為一體，在外置洞門環(huán)的環(huán)面上開設(shè)有兩個(gè)鋼絲繩拉孔，鋼絲繩的兩端分別通過兩個(gè)鋼絲繩拉孔穿出，然后與外部的手拉葫蘆連接，通過手拉葫蘆拉緊；

（2）盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，在盾構(gòu)機(jī)推出洞門前，在洞門環(huán)上安裝環(huán)狀剛性密封構(gòu)件的上部1/2-2/3圓，具體是先按著環(huán)狀剛性密封構(gòu)件的安裝軌跡焊接兩道平行的弧形鋼板，然后在兩鋼板之間填充海綿；

（3）盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的刀盤破除洞門后，將渣土清理完后，安裝環(huán)狀剛性密封構(gòu)件下部1/3-1/2圓，其安裝方式與上部分的安裝方式相同；

（4）環(huán)狀剛性密封構(gòu)件安裝好之后，盾構(gòu)機(jī)的盾體開始通過洞門，在經(jīng)過環(huán)狀剛性密封構(gòu)件時(shí)，盾體與預(yù)埋洞門環(huán)之間通過環(huán)狀剛性密封構(gòu)件形成第一道密封；盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，通過外置洞門時(shí)，拉緊連接環(huán)狀柔性密封構(gòu)件簾布?jí)喊宓匿摻z繩，盾構(gòu)機(jī)的盾體外殼與橡膠簾布緊密接觸，形成第二道密封；

（5）當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的盾尾尾部端面距離外置洞門環(huán)外部剩余30-50厘米時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)盾尾與外置洞門環(huán)之間焊接環(huán)形密封鋼板進(jìn)行第三道密封；該環(huán)形密封鋼板是由多塊弧形鋼板組合而成，直接通過弧形鋼板將盾尾與外置洞門環(huán)的外側(cè)擋板焊接為一體；

（6）在第三道密封完成之后，采用同步注漿與雙液漿組合，將管片外部間隙充分注漿密實(shí)，待漿液凝結(jié)后，拆掉第三道密封件，將盾構(gòu)機(jī)推出外置洞門。

8、根據(jù)權(quán)利要求7所示的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封的施工方法，其特征在于：在步驟（1）安裝的外置洞門環(huán)的外板面預(yù)留多個(gè)泄水閥，在第三道密封的焊接過程中，有流水時(shí)，通過泄水閥進(jìn)行引流，在焊接完成后，關(guān)閉流水閥。

9、根據(jù)權(quán)利要求7所示的一種盾構(gòu)到達(dá)洞門密封的施工方法，其特征在于：所述步驟（2）和步驟（3）中安裝好的環(huán)狀剛性密封構(gòu)件其內(nèi)環(huán)小于盾構(gòu)機(jī)盾體外徑，在組成環(huán)狀剛性密封構(gòu)件的兩道環(huán)形鋼板靠近內(nèi)環(huán)設(shè)有徑向切割縫，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的盾體從環(huán)狀剛性密封構(gòu)件出穿過時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)的外力作用下環(huán)形鋼板有切割縫的部分外翻，并通過兩鋼板之間的海綿壓縮后形成第一道密封。