[发明专利]盾构机大夹角斜向始发密封装置及方法

说明书

本发明公开了一种盾构机大夹角斜向始发密封装置及方法，以解决现有密封装置密封效果差且无法进行盾构机大夹角斜向始发密封的技术问题。所述密封装置主要包括基坑砼主体结构，所述基坑砼主体结构内部设置有钢环基体，所述钢环基体连接延长钢环的前端部，所述延长钢环呈倾斜状，并与盾构机轴心平行；且所述延长钢环的后端部设置有密封结构。本发明通过设置斜向延长钢环并将所述延长钢环与盾构机轴心平行，使所述延长钢环与盾构机的姿态保持一致，从而满足盾构机斜向始发的条件，无需进行凿除夹角部分的结构混凝土，消除了结构混凝土被凿除后对结构稳定性带来的风险，并降低了施工成本，缩短了施工工期，减少了因施工组织交叉而造成的影响。

技术领域

本发明涉及盾构机始发密封技术领域，具体涉及一种盾构机大夹角斜向始发密封装置及方法。

背景技术

随着中国人口的增多，地面交通不能完全满足人民的日常出行需求，地铁建设的进程日益加快，在城市地铁建设过程中，一般采用盾构机进行掘进，盾构始发施工过程中，为保证端头安全，需对始发洞门进行密封，尤其是在地下水位较高，地下水资源丰富的盾构掘进区间，对洞门密封性能要求极高。

泥水盾构施工中，盾构始发进洞是盾构法施工的重大风险源之一，尤其是在地下水丰富，地下水位高的地质状况中施工时，对盾构始发洞门的密封性能要求极高。为保障盾构始发进洞安全快速，目前盾构始发洞门密封通常采用延伸洞门密封装置，防止盾构始发掘进过程（盾体未完全进入地层之前）出现突泥、涌水、泥浆泄漏，以保障盾构始发掘进安全。而上述延伸洞门密封装置，对于较大直径的泥水盾构始发掘进来说，由于泥水盾构掘进时采用泥水环流的出渣方式，利用特制的泥浆通过加压维持开挖面稳定。泥水盾构泥仓开始始发掘进过程，由于泥仓需要建压，导致在盾构始发掘进过程中，洞门密封经常出现较为严重的漏浆现象，使得盾构泥仓无法正常建压，开挖面稳定、地表沉降、盾构始发掘进姿态难以控制，加大了掌子面坍塌、地表较大沉降、突泥涌砂、涌水的施工风险。

但现有的盾构机始发密封装置无法适应大夹角斜向始发的状况，因此盾构机通过时常发生盾体挤压密封导致密封损坏，高水压作用下洞门极易发生渗漏，导致始发建压困难，长期渗漏还可能导致端头水土流失，甚至造成管线破坏、端头塌陷等严重后果，存在很大的安全风险；常规封堵渗漏是使用棉纱或快干水泥进行封堵，封堵困难且极易串流；严重时会发生涌沙、涌水、盾构建仓困难、盾构掘进姿态难以控制、掌子面失稳等危险情况，进而导致地面形变、沉降、坍塌，周边建筑物失稳倾倒，威胁人民生命财产安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构机大夹角斜向始发密封装置及方法，以解决现有密封装置密封效果差且无法进行盾构机大夹角斜向始发密封的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种盾构机大夹角斜向始发密封装置，主要包括基坑砼主体结构，所述基坑砼主体结构内部设置有钢环基体，所述钢环基体连接对应的延长钢环的前端部，所述延长钢环呈倾斜状布置，并使其中心轴线与盾构机始发方向相一致；且所述延长钢环的后端部设置有密封结构。

优选的，所述密封结构包括密封橡胶板，所述密封橡胶板包裹盾构机壳体，以防止地下水外涌。

优选的，所述密封橡胶板的外侧设置有防翻转压板，以防止盾构始发过程中所述密封橡胶板发生翻转。

优选的，所述密封橡胶板与防翻转压板之间设置有用以连接固定的连接板，且所述连接板为圆形连接板。

优选的，所述钢环基体与所述延长钢环的前端部通过带有多个钢环刷的连接钢环固定连接，所述钢环刷沿所述连接钢环均匀分布。

设计一种盾构机大夹角斜向始发密封方法，基于上述盾构机大夹角斜向始发密封装置而实施，主要包括如下步骤：

（1）根据始发洞门的需要定制所需部件并按照延长钢环、密封橡胶板、圆形连接板、防翻转压板的顺序依次安装所述密封装置；