本發(fā)明涉及隧道盾構(gòu)法施工，特別涉及一種隧道洞門結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、盾構(gòu)法因其施工速度快、對(duì)地面干擾小，因此廣泛應(yīng)用于隧道施工項(xiàng)目。盾構(gòu)始發(fā)工作井預(yù)留始發(fā)洞口，為防止水土涌入井內(nèi)造成施工困難，對(duì)預(yù)留洞口進(jìn)行封堵，常規(guī)的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)是通過在洞門鋼環(huán)外側(cè)安裝簾布橡膠板，并在盾尾脫離洞門后拉緊鋼絲繩使簾布橡膠板與管片外弧面密貼，然后對(duì)管片壁后的空隙進(jìn)行注漿填充，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道洞門的有效封堵。

2、目前，采用鋼套筒輔助的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，首先，盾構(gòu)始發(fā)時(shí)對(duì)隧道洞門處管片與周邊土體間的空隙進(jìn)行注漿填充加固時(shí)，漿液容易流入鋼套筒內(nèi)固結(jié)，導(dǎo)致鋼套筒與負(fù)環(huán)管片或盾構(gòu)機(jī)本體粘連，使得后續(xù)的鋼套筒拆除變得異常困難，其次，在鋼套筒連接段割除過程中，極易發(fā)生洞門滲漏，最后，鋼套筒需要通過過渡環(huán)設(shè)置于洞門拱圈的預(yù)埋鋼環(huán)上，但簾布橡膠板也需要安裝在此處，因此兩者的安裝位置存在沖突，從而造成導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)始發(fā)過程中的隧道洞門密封安全問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題為：如何提高采用鋼套筒輔助的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，隧道洞門密封安全性。

2、為達(dá)到以上目的，第一方面，本發(fā)明提供的隧道洞門結(jié)構(gòu)，包括：

3、洞門主體；

4、洞門拱圈，其設(shè)置于洞門主體的外壁上，其由內(nèi)至外依次包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；

5、簾布橡膠板，其通過第一區(qū)域的第一預(yù)埋鋼環(huán)環(huán)繞鋪設(shè)于第一區(qū)域上；

6、鋼絲刷，其環(huán)繞設(shè)置于洞門主體的內(nèi)壁上，其用于與盾構(gòu)機(jī)的管片、簾布橡膠板和洞門主體內(nèi)壁形成灌漿空間；

7、灌漿通道，其包括灌漿進(jìn)口、灌漿管道和灌漿出口，灌漿進(jìn)口和灌漿出口分別設(shè)置于灌漿管道的兩端，灌漿進(jìn)口開設(shè)于第三區(qū)域，灌漿出口貫設(shè)于灌漿空間的內(nèi)部，灌漿出口一側(cè)的洞門主體內(nèi)壁上設(shè)置有第一壓力傳感器。

8、通過采用上述技術(shù)方案，將盾構(gòu)機(jī)放入隧道洞門的內(nèi)部，且與簾布橡膠板和鋼絲刷相抵，使簾布橡膠板和鋼絲刷向盾構(gòu)機(jī)的待行進(jìn)方向發(fā)生形變，且因兩者本身具有回彈性，因此均與盾構(gòu)機(jī)的外壁貼合，在簾布橡膠板和鋼絲刷之間的盾構(gòu)機(jī)外壁鋪設(shè)管片，此時(shí)，簾布橡膠板和鋼絲刷與管片進(jìn)行貼合和相抵，鋼絲刷、管片、簾布橡膠板和洞門主體內(nèi)壁圍繞形成灌漿空間，通過灌漿通道對(duì)灌漿空間進(jìn)行灌注砂漿，直至第一壓力傳感器達(dá)到閾值，灌漿空間內(nèi)的砂漿形成密封層，因此在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行始發(fā)時(shí)，鉆進(jìn)產(chǎn)生的水會(huì)被密封層隔絕，從而解決在鋼套筒連接段割除過程中，極易發(fā)生洞門滲漏的問題，且解決了盾構(gòu)始發(fā)時(shí)對(duì)隧道洞門處管片與周邊土體間的空隙進(jìn)行注漿填充加固時(shí)，漿液容易流入鋼套筒內(nèi)固結(jié)，導(dǎo)致鋼套筒與負(fù)環(huán)管片或盾構(gòu)機(jī)本體粘連，使得后續(xù)的鋼套筒拆除變得異常困難的問題，原因在于注漿填充的砂漿也會(huì)被密封層隔絕，不會(huì)與鋼套筒接觸，從而提高采用鋼套筒輔助的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，隧道洞門密封安全性。

9、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述鋼絲刷包括安裝部、第一回彈組件和密封部，安裝部與洞門主體的內(nèi)壁固定連接，密封部的一端通過第一回彈組件與安裝部可旋轉(zhuǎn)連接，密封部的另一端用于與管片相抵。

10、通過采用上述技術(shù)方案，密封部的一端以第一回彈組件為原點(diǎn)繞安裝部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在密封部與管片相抵時(shí)，第一回彈組件會(huì)產(chǎn)生使密封部復(fù)原的力，從而使密封部與管片相抵更加緊密，從而加強(qiáng)密封部與管片之間的密封性。

11、在一種實(shí)施方式中，所述安裝部包括外露固定件、安裝主體和預(yù)埋固定件，預(yù)埋固定件設(shè)置于洞門主體內(nèi)壁的預(yù)埋槽內(nèi)部，外露固定件的一端與預(yù)埋固定件的一端固定連接，外露固定件套設(shè)于安裝主體上，安裝主體的一面與洞門主體內(nèi)壁相抵，其另一面與外露固定件的內(nèi)壁相抵，外露固定件、安裝主體、預(yù)埋固定件和洞門主體內(nèi)壁上共同貫設(shè)有若干根鉚釘，安裝主體的一端通過螺栓組件與外露固定件的內(nèi)壁固定連接，其另一端通過第一回彈組件與密封部可旋轉(zhuǎn)連接。

12、通過采用上述技術(shù)方案，將用于固定安裝主體的預(yù)埋固定件設(shè)置于洞門主體內(nèi)壁的預(yù)埋槽內(nèi)部，并在預(yù)埋槽內(nèi)部將外露固定件與預(yù)埋固定件進(jìn)行拼接，不僅提高了安裝部安裝的穩(wěn)定性，還提高了安裝部的密封性，避免灌漿空間內(nèi)部的砂漿從安裝部的安裝處流出，也避免了鉆進(jìn)時(shí)的水從安裝部的安裝處流入；安裝主體的一端通過螺栓組件與外露固定件的內(nèi)壁固定連接，提高了安裝主體與外露固定件之間連接的穩(wěn)定性；外露固定件、安裝主體、預(yù)埋固定件和洞門主體內(nèi)壁上共同貫設(shè)有若干根鉚釘，提高了安裝部安裝的穩(wěn)定性。

13、在一種實(shí)施方式中，所述外露固定件的外壁上設(shè)置有第二壓力傳感器。

14、通過采用上述技術(shù)方案，在灌入砂漿時(shí)，最先堆積滿的是第一壓力傳感器處，再往側(cè)面散開，因此若只通過第一壓力傳感器的數(shù)值來判斷砂漿是否灌注達(dá)標(biāo)是不夠準(zhǔn)確的，因此在外露固定件的外壁上設(shè)置有第二壓力傳感器，不僅可以判斷鋼絲刷的部位是否有砂漿，還能通過第二壓力傳感器的數(shù)值與第一壓力傳感器的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，判斷鋼絲刷的部位的砂漿灌注是否達(dá)標(biāo)。

15、在一種實(shí)施方式中，所述密封部包括第一護(hù)板、第二護(hù)板和密封鋼絲，安裝主體通過第一回彈組件可旋轉(zhuǎn)安裝于安裝主體的一端，第一護(hù)板、第二護(hù)板分別安裝于密封鋼絲的兩面，第一護(hù)板的一端可旋轉(zhuǎn)設(shè)置于外露固定件上，第二護(hù)板的一端可旋轉(zhuǎn)設(shè)置于洞門主體內(nèi)壁上。

16、通過采用上述技術(shù)方案，第一護(hù)板和第二護(hù)板不僅是對(duì)密封鋼絲的保護(hù)，而且第一護(hù)板的一端可繞外露固定件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第二護(hù)板的一端可繞洞門主體內(nèi)壁進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此在密封鋼絲發(fā)生形變時(shí)，第一護(hù)板和第二護(hù)板隨著密封鋼絲發(fā)生形變，因一起向第二護(hù)板的方向發(fā)生形變，因此當(dāng)形變到一定程度后，第一護(hù)板可與管片相抵，從而進(jìn)一步提高密封部與管片之間的密封性。

17、在一種實(shí)施方式中，所述第二區(qū)域上環(huán)繞設(shè)置有第二預(yù)埋鋼環(huán)，第二區(qū)域通過第二預(yù)埋鋼環(huán)設(shè)置有鋼套筒。

18、通過采用上述技術(shù)方案，該鋼套筒沒有設(shè)置過渡環(huán)，而是直接通過第二預(yù)埋鋼環(huán)進(jìn)行固定，并且避免了鋼套筒與簾布橡膠板安裝位置沖突的問題。

19、在一種實(shí)施方式中，所述鋼套筒包括型鋼層、貝雷架層和導(dǎo)向?qū)樱弯搶油ㄟ^第二預(yù)埋鋼環(huán)與第二區(qū)域固定連接，貝雷架層環(huán)繞設(shè)置于型鋼層的內(nèi)壁上，貝雷架層的一端與位于第一區(qū)域的簾布橡膠板相抵，導(dǎo)向?qū)迎h(huán)繞設(shè)置于貝雷架層的內(nèi)壁上，導(dǎo)向?qū)佑糜诙軜?gòu)機(jī)的鉆進(jìn)方向進(jìn)行導(dǎo)向。

20、通過采用上述技術(shù)方案，因鋼套筒的型鋼層不僅沒有設(shè)置過渡環(huán)，而且與簾布橡膠板安裝位置錯(cuò)位，那么就需要解決沒有過渡環(huán)，導(dǎo)致沒有增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，和過渡環(huán)起到的密封效果的問題，因此在型鋼層的內(nèi)壁上環(huán)繞設(shè)置有貝雷架層，并在貝雷架層的內(nèi)壁上環(huán)繞設(shè)置有導(dǎo)向?qū)樱惱准軐拥男Ч旱谝?，增?qiáng)了整個(gè)鋼套筒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；第二，因貝雷架層與位于第一區(qū)域的簾布橡膠板相抵，因此提高了鋼套筒與簾布橡膠板之間的密封性；第三，因型鋼層位于第二區(qū)域，因此型鋼層的內(nèi)壁直徑是大于洞口直徑的，盾構(gòu)機(jī)無法通過型鋼層進(jìn)入洞內(nèi)，因此貝雷架層還縮小了鋼套筒內(nèi)部的直徑，盾構(gòu)機(jī)可順著貝雷架上鋪設(shè)的導(dǎo)向?qū)舆M(jìn)入洞內(nèi)。

21、在一種實(shí)施方式中，所述簾布橡膠板包括第一橡膠段和第二橡膠段，第一橡膠段的一面通過第一預(yù)埋鋼環(huán)固定于第一區(qū)域，其另一面與貝雷架層相抵，第二橡膠段的一端與第一橡膠段固定連接，其另一端用于與管片相抵。

22、通過采用上述技術(shù)方案，第一橡膠段用于與貝雷架層相抵，且通過第一預(yù)埋鋼環(huán)固定于洞門拱圈上，因簾布橡膠板本身具有回彈性，第二橡膠段用于與管片之間進(jìn)行密封。

23、在一種實(shí)施方式中，所述第一橡膠段與貝雷架層之間設(shè)置有固定板，固定板通過第二回彈組件可旋轉(zhuǎn)設(shè)置有翻板，翻板的一面與第二橡膠段固定連接。

24、通過采用上述技術(shù)方案，在簾布橡膠板本身具有回彈性的基礎(chǔ)上，在第一橡膠段上增加固定板，在第二橡膠段上增加翻板，且固定板和翻板之間設(shè)置有第二回彈組件，因此在第二橡膠段發(fā)生形變時(shí)，不僅因簾布橡膠板本身的回彈性產(chǎn)生復(fù)原的力，第二回彈組件也會(huì)產(chǎn)生復(fù)原的力，從而進(jìn)一步增強(qiáng)第二橡膠段用于與管片之間的密封性。

25、第二方面，本發(fā)明提供的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)的施工方法，包括以下步驟：

26、提供隧道洞門結(jié)構(gòu)；

27、將盾構(gòu)機(jī)安裝于鋼套筒的導(dǎo)向?qū)由?，盾?gòu)機(jī)沿著導(dǎo)向?qū)舆M(jìn)行隧道洞門的內(nèi)部，盾構(gòu)機(jī)的外壁帶動(dòng)簾布橡膠板和鋼絲刷發(fā)生形變；

28、在簾布橡膠板和鋼絲刷之間的盾構(gòu)機(jī)外壁鋪設(shè)管片，鋼絲刷、管片、簾布橡膠板和洞門主體內(nèi)壁圍繞形成灌漿空間；

29、通過灌漿通道對(duì)灌漿空間進(jìn)行灌注砂漿，直至第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的數(shù)值相同；

30、待砂漿凝固后，灌漿空間內(nèi)的砂漿形成密封層，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行始發(fā)。

31、通過采用上述技術(shù)方案，將盾構(gòu)機(jī)放入隧道洞門的內(nèi)部，且與簾布橡膠板和鋼絲刷相抵，使簾布橡膠板和鋼絲刷向盾構(gòu)機(jī)的待行進(jìn)方向發(fā)生形變，且因兩者本身具有回彈性，因此均與盾構(gòu)機(jī)的外壁貼合，在簾布橡膠板和鋼絲刷之間的盾構(gòu)機(jī)外壁鋪設(shè)管片，此時(shí)，簾布橡膠板和鋼絲刷與管片進(jìn)行貼合和相抵，鋼絲刷、管片、簾布橡膠板和洞門主體內(nèi)壁圍繞形成灌漿空間，通過灌漿通道對(duì)灌漿空間進(jìn)行灌注砂漿，直至第一壓力傳感器達(dá)到閾值，灌漿空間內(nèi)的砂漿形成密封層，因此在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行始發(fā)時(shí)，鉆進(jìn)產(chǎn)生的水會(huì)被密封層隔絕，從而解決在鋼套筒連接段割除過程中，極易發(fā)生洞門滲漏的問題，且解決了盾構(gòu)始發(fā)時(shí)對(duì)隧道洞門處管片與周邊土體間的空隙進(jìn)行注漿填充加固時(shí)，漿液容易流入鋼套筒內(nèi)固結(jié)，導(dǎo)致鋼套筒與負(fù)環(huán)管片或盾構(gòu)機(jī)本體粘連，使得后續(xù)的鋼套筒拆除變得異常困難的問題，原因在于注漿填充的砂漿也會(huì)被密封層隔絕，不會(huì)與鋼套筒接觸，從而提高采用鋼套筒輔助的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，隧道洞門密封安全性。

32、綜上所述，本發(fā)明包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

33、1、通過在鋼絲刷、管片、簾布橡膠板和洞門主體內(nèi)壁形成的灌漿空間內(nèi)部進(jìn)行灌漿，形成密封層，將洞的內(nèi)外進(jìn)行隔絕，鉆進(jìn)過程中的水不會(huì)流出，且灌漿也不會(huì)與鋼套筒接觸，從而提高采用鋼套筒輔助的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，隧道洞門密封安全性；

34、2、鋼套筒的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可不通過過渡環(huán)與洞門拱圈固定，避免了與簾布橡膠板安裝位置沖突的問題，且不會(huì)存在因沒有過渡環(huán)，導(dǎo)致的密封和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的問題；

35、3、簾布橡膠板和鋼絲刷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可提高灌漿空間的密封性，進(jìn)一步提升密封層的防水泄露的效果。