具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

基于现有技术中泥水平衡盾构始发的隧道洞口密封性不足的问题，本申请提供一种用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构及施工方法，提高密封性。

请结合参阅图1和图2，本发明优选实施例的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构包括初道止水环1、二道止水环2、尾端止水环3及洞门环4，其中，初道止水环1、二道止水环2、尾端止水环3分别与洞门环4焊接。更具体地，初道止水环1、二道止水环2上端与洞门环4焊接固定，尾端止水环3的上部与洞门环4的尾端焊固定。

初道止水环1位于隧道洞口处，与内侧的工作井内衬8、上方的洞门环4、下方的封门衬砌6形成第一道密闭仓。二道止水环2位于初道止水环1外侧，与内侧的初道止水环1、上方的洞门环4、下方的封门衬砌6形成第二道密闭仓。尾端止水环3位于隧道洞口密封结构的尾端，与内侧的二道止水环2、上部的洞门环4、下方的封门衬砌6形成第三道密闭仓。

具体地，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、初道翻板15、初道连接螺栓16及初道内侧加劲板17。初道柔性止水板11自上方的洞门环4下端面向下延伸而出，初道柔性止水板11的高度大于洞门环4与封门衬砌6之间的距离。初道柔性止水板11的上部两侧分别被初道第一圆环板12、初道第二圆环板13包夹，并通过初道连接螺栓16将初道第一圆环板12、初道柔性止水板11的上部、初道第二圆环板13固定到一起。初道第二圆环板13的下端通过初道销轴14连接初道翻板15，初道翻板15可相对初道第二圆环板13绕初道销轴14转动，初道翻板15位于初道柔性止水板11下部的外侧且下端置于封门衬砌6的上端面上。为增强与洞门环4之间的连接强度，初道第二圆环板13的外侧与洞门环4的下端之间设有初道内侧加劲板17，初道内侧加劲板17垂直连接初道第二圆环板13和洞门环4。

与初道止水环1的结构相同，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、二道翻板25、二道连接螺栓26及二道内侧加劲板27。二道柔性止水板21自上方的洞门环4下端面向下延伸而出，二道柔性止水板21的高度大于洞门环4与封门衬砌6之间的距离。二道柔性止水板21的上部两侧分别被二道第一圆环板22、二道第二圆环板23住，并通过二道连接螺栓26将二道第一圆环板22、二道柔性止水板21的上部、二道第二圆环板23固定到一起。二道第二圆环板23的下端通过二道销轴24连接二道翻板25，二道翻板25可相对二道第一圆环板22绕二道销轴24转动，二道翻板25位于二道柔性止水板21下部的外侧且下端置于封门衬砌6的上端面上。为增强与洞门环4之间的连接强度，二道第二圆环板23的外侧与洞门环4的下端之间设有二道内侧加劲板27，二道内侧加劲板27垂直连接二道第二圆环板23和洞门环4。

在图示实施例中，初道柔性止水板11及二道柔性止水板21采用帘布橡胶板，帘布橡胶板的内径5650mm、外径6390mm。

尾端止水环3与洞门环4通过焊接方式刚性连接，尾端止水环3连接在洞门环4的外端。尾端止水环3的上部与洞门环4的外端与连接，尾端止水环3为环形结构，采用钢板材料制成。洞门环4为筒状结构，采用钢板材料制成。

洞门环4固定于工作井内衬8上，更具体地，洞门环4的前端焊接固定在工作井内衬8的工作井预埋钢板81上。洞门环4的上端与工作井预埋钢板81之间设有洞口加劲板5，洞口加劲板5加强洞门环4与工作井预埋钢板81之间的连接强度。

在图示实施例中，尾端止水环3可由6块等大小的扇形钢板拼装成圆环。尾端止水环3的内径5800mm、外径6490mm，厚度10～20mm。洞门环4的厚度20mm。

封门衬砌6由预埋外侧钢板61和衬砌62组成。预埋外侧钢板61为弧形钢板，厚度为10～20mm，预埋外侧钢板61的长度与衬砌62等长。

本发明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，安装洞门环4和洞口加劲板5；

步骤b)，基于洞门环4，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，刀盘靠上加固土体9；

步骤d)，通过初道止水环1、二道止水环2形成的隔仓，盾构泥水仓顺利加压建仓，盾构机向前掘进，拼装管片7；

步骤e)，封门衬砌6脱出盾尾后，设置尾端止水环3，将尾端止水环3与洞门环4及预埋外侧钢板61进行焊接，同时通过邻近工作井内衬8的内衬衬砌82、加固土体9的管片二次注浆孔进行二次注浆，封闭洞门环4，随后可停止降水。

步骤f)，盾构机继续循环掘进拼装管片7。

本发明的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构及施工方法，通过初道止水环、二道止水环形成两道柔性密闭仓，一定程度阻止了泥水平衡盾构始发时洞门渗水、漏浆的问题；通过尾端止水环形成第三道刚性密闭仓，形成完整密闭空间，有效解决了洞门渗水、漏浆的问题。由于第三道密闭仓为刚性密闭仓，可承受高水压，可以提早结束降水措施，节约了工程量；同时将泥水压力增加至设计压力时也不会有爆仓风险，极大提高了始发掘进可靠性与安全性。

综上所述，本发明的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构及施工方法可以有效克服洞门渗水、漏浆的问题，可以规避地下水涌入始发工作井的风险、节约降水工程量，可以提高始发可靠性与安全性。此外，本发明的用于泥水平衡盾构的始发隧道洞口密封结构及施工方法操作简单、灵活，使用成本低，实用性强。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。