CN113622930B - 一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于盾构施工技术领域，公开了一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法，出洞方法首先在始发井的出洞方向的外侧设置第一加固区，在始发井的侧墙上预设第一钢洞门；盾构机推进过程中仿形刀超挖第一加固区，完全进入第一加固区后，采用双快水泥将海绵条填充固定，并将出洞环与第一钢洞门密封焊接。进洞方法首先在接收井的外侧设置第二加固区，侧墙处预留第二钢洞门，盾构机在第二加固区推进过程中仿形刀超挖，并不断填充，对出盾尾的进洞环进行止水封环注浆；直到盾构机完全进入接收井内，将进洞环与第二钢洞门进行密封焊接。本发明可以快速封闭洞门，确保泥水平衡盾构进出洞安全，使隧道快速进入长期安全的状态。

Description

一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其涉及一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法。

背景技术

随着地下空间开发技术的成熟，盾构机广泛地应用于地下隧道建设。盾构机中一大分支为泥水平衡盾构机，该盾构是指在盾构开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。

盾构进洞指盾构从工作区间到达接收井的过程，盾构出洞指盾构从始发井到工作区间的过程，盾构推进时开挖下来的土进入盾构前部的泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面经过分离，然后进入地下盾构的泥水室，不断地排渣净化使用，泥水循环建立产生的压力给进出洞临时密封带来了固有透水风险，目前，漏水事件占到盾构安全事件的一半以上，造成了巨大的损失。

盾构尾部是保护盾壳与拼装管片之间间隙防水性以及填充空隙的重要部位，需要连续不断地给钢丝刷注入盾尾油脂，以及通过同步注浆管路注入同步浆液填充盾尾和隧道之间的空隙。这两种管路与盾尾的关系有内置式和外置式的区别。内置式管路不易维修，但盾壳为光圆柱形，理论上与进出洞密封更为贴合；外置式管路易维修，且盾尾壳体和隧道管片之间间隙小，使得盾尾具有更好的密封性，适用于长距离隧道施工，且还有防盾构机侧滚的优势，但是外置管路使盾尾与进出洞很难做好良好密封。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法，用以解决外置式盾尾管路泥水平衡盾构进洞和出洞时的密封防水问题，确保泥水平衡盾构进出洞安全。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明首先提供一种泥水平衡盾构出洞施工方法，包括如下步骤：

S1，在始发井的出洞方向的外侧设置第一加固区，所述第一加固区沿隧道轴线的长度大于盾构机的长度；在所述始发井内，按照所述隧道轴线放置发射架、盾构机、反力架和开型钢负环，所述盾构机设于所述发射架上，所述反力架能够通过所述开型钢负环抵接所述盾构机的盾尾；

S2，在所述始发井的第一侧墙上预设第一钢洞门，沿所述第一钢洞门凿除第一地下墙形成出洞口；所述第一钢洞门内设置第一钢丝刷、弹簧钢板和橡胶帘布板，所述第一钢丝刷上涂油脂；

S3，所述盾构机朝向所述出洞方向推进，当所述盾构机上的刀盘碰到所述第一加固区，打开设置在所述刀盘上的仿形刀以超挖所述第一加固区；所述盾构机每向前推进一环，在所述盾构机尾部拼装一个所述闭合钢负环，并且在所述第一钢丝刷和所述橡胶帘布板之间填充涂油脂的海绵条；当第一环所述闭合钢负环脱出盾尾后，安装抛撑底座和传力抛撑，使得所述盾构机反力完全传递；

S4，当所述盾构机完全进入所述第一加固区后，所述盾构机停止前进，降低前仓泥水压力；采用双快水泥将所述海绵条填充固定，并将出洞环与所述第一钢洞门密封焊接。

可选地，所述第一加固区包括三轴搅拌加固区和MJS加固区，所述MJS加固区位于所述三轴搅拌加固区与所述始发井的所述第一地下墙之间。

可选地，所述弹簧钢板和所述橡胶帘布板的一端固定于所述第一钢洞门的外侧端部，另一端朝向所述第一钢洞门的洞门内侧倾斜，所述弹簧钢板相对于所述橡胶帘布板设置在所述钢洞门的外侧，所述弹簧钢板和所述橡胶帘布板的内圈半径小于所述盾构机的盾尾管片的半径。

可选地，所述出洞环的外侧设有第一背覆钢板，所述第一背覆钢板与所述第一钢洞门之间通过第一扇形板密封焊接，并且焊接加强肋板。

可选地，所述反力架包括：

钢立柱，至少两根，间隔设置，至少两根所述钢立柱之间设置第一支撑梁和第二支撑梁，所述第一支撑梁相对于所述第二支撑梁设于高位，所述第一支撑梁上固定连接所述传力抛撑的一端，所述传力抛撑的另一端固定连接于所述抛撑底座，所述抛撑底座能够抵接于所述闭合钢负环的端面上；所述第二支撑梁上固定连接开口向上的所述开型钢负环；

千斤顶，所述千斤顶为可调式液压千斤顶，设有多个，每个所述千斤顶的一端固定于所述始发井的背离所述出洞方向的所述侧墙上，另一端抵接所述钢立柱，并通过所述传力抛撑为所述盾构机提供反力支撑；

本发明还提供一种泥水平衡盾构进洞施工方法，包括如下步骤：

SS1，在接收井的进洞方向的外侧设置第二加固区，在所述接收井内设置接收架，以及在所述接收井的第二侧墙处预留第二钢洞门，所述第二钢洞门内设置第二钢丝刷；

SS2，盾构机在所述第二加固区内朝向所述接收井推进，刀盘开挖和所述刀盘上设置的仿形刀超挖所述第二加固区；当所述刀盘与所述接收井的第二地下墙之间为第一距离时，所述盾构机停止前进，降低前仓压力；

SS3，在所述仿形刀超挖的区域进行高分子膨润土浆液注入填充，对出盾尾的第1-2个进洞环进行止水封环注浆；

SS4，在所述地下墙上凿出进洞口后，所述盾构机继续向前推进，推进过程中继续对超挖的区域进行注入填充，直到所述盾构机完全进入所述接收井内的所述接收架上；

SS5，将最后一个所述进洞环与所述第二钢洞门进行密封焊接。

可选地，所述止水封环注浆采用水泥-水玻璃双液浆，所述止水封环注浆后，所述盾构机再次推进进洞的间隔时间不小于七天。

可选地，步骤SS3中，所述盾构机的外周壁设有注浆管路，在进行所述止水封环注浆之前，先通过所述注浆管路在所述仿形刀超挖的区域进行高分子膨润土浆液注入填充。

可选地，步骤SS5中的最后一个所述进洞环的外侧设置第二背覆钢板，所述第二背覆钢板与所述第二钢洞门之间通过第二扇形板密封焊接。

可选地，所述第二背覆钢板沿隧道轴线方向的长度不小于所述进洞环宽度的一半。

本发明的有益效果：

本发明的一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法，通过设置分别具有第一背覆钢板和第二背覆钢板的出洞环和进洞环，以及在始发井和接收井的第一侧墙或第二侧墙上分别预留第一钢洞门或第二钢洞门，可以在盾构机刚离开该第一钢洞门和第二钢洞门后，立即将出洞环与第一钢洞门密封焊接，以及将进洞环与第二钢洞门密封焊接，使得盾构机出洞始发期间以及进洞期间的洞门透水风险大大下降，避免形成水土流失以及避免造成安全事故，并且在后续盾构机推进中也能保证洞门的安全。上述密封焊接可以快速封闭洞门，使隧道快速进入长期安全的状态。

本发明的一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法，通过设置第一加固区和第二加固区，便于在始发井与第一加固区之间的密封，以及便于在第二加固区与接收井之间的密封，提高进洞和出洞的密封防水效率和效果，确保泥水平衡盾构进出洞安全。

附图说明

图1A-图1D是本发明实施例一提供的一种泥水平衡盾构出洞施工方法的出洞过程示意图；

图2是本发明实施例一中始发井和第一加固区的结构示意图；

图3A是本发明实施例一中反力架的结构示意图；

图3B是本发明实施例一中反力架上安装抛撑底座和传力抛撑的结构示意图；

图4是图1C中A区域放大示意图；

图5是图1D中B区域放大示意图；

图6A-6D是本发明实施例二提供的一种泥水平衡盾构进洞施工方法的进洞过程示意图；

图7是本发明实施例二中接收井和第二加固区的结构示意图；

图8是图6D中C区域放大示意图。

图中：

100.始发井；101.发射架；102.反力架；1021.钢立柱；1022.第一支撑梁；1023.第二支撑梁；1024.千斤顶；103.闭合钢负环；104.第一侧墙；105.第一地下墙；106.抛撑底座；107.传力抛撑；108.开型钢负环；

200.盾构机；201.刀盘；202.仿形刀；

300.接收井；301.接收架；302.第二侧墙；303.第二地下墙；

1.第一加固区；11.三轴搅拌加固区；12.MJS加固区；2.第一钢洞门；21.第一钢丝刷；22.海绵条；23.弹簧钢板；24.橡胶帘布板；3.出洞环；31.第一背覆钢板；32.第一扇形板；4.第二加固区；5.第二钢洞门；51.第二钢丝刷；6.进洞环；61.第二背覆钢板；62.第二扇形板；7.止水封环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。术语“多个”应该理解为两个以上。

本发明提供一种泥水平衡盾构进洞和出洞施工方法，用以解决外置式盾尾管路泥水平衡盾构进洞和出洞时的密封防水问题，确保泥水平衡盾构进出洞安全。下面分别以两个实施例进行详细说明。

实施例一：一种泥水平衡盾构出洞施工方法

如图1A-图1D所示，本实施例的一种泥水平衡盾构出洞施工方法，包括如下步骤：

S1，在始发井100的出洞方向的外侧设置第一加固区1，第一加固区1沿隧道轴线的长度大于盾构机200的长度；在始发井100内，按照隧道轴线放置发射架101、盾构机200、反力架102和开型钢负环108，盾构机200设于发射架101上，反力架102能够通过开型钢负环108抵接盾构机200的盾尾；

S2，在始发井100的第一侧墙104上预设第一钢洞门2，沿第一钢洞门2凿除第一地下墙105形成出洞口；第一钢洞门2内设置第一钢丝刷21、弹簧钢板23和橡胶帘布板24，第一钢丝刷21上涂油脂；

S3，盾构机200朝向出洞方向推进，当盾构机200上的刀盘201碰到第一加固区1，打开设置在刀盘201上的仿形刀202以超挖第一加固区1；盾构机200每向前推进一环，在盾构机200尾部拼装一个闭合钢负环103，并且在第一钢丝刷21和橡胶帘布板24之间填充涂油脂的海绵条22；当第一环闭合钢负环103脱出盾尾后，安装形抛撑底座106和传力抛撑107，使得盾构机200反力完全传递；

此步骤中，盾构机200为低速推进模式，出洞全阶段推进速度控制在0-5mm/min，泥水仓压力以可以实现泥水循环的最低压力为标准，并且不高于0.1MPa。该盾构推进参数可以避免第一加固区1与第一地下墙105脱开形成渗漏通道。

S4，当盾构机200完全进入第一加固区1后，盾构机200停止前进，降低前仓泥水压力；采用双快水泥将海绵条22填充固定，并将出洞环3与第一钢洞门2密封焊接。

首先需要说明的是，本发明所涉及盾构机200为泥水平衡盾构机，该盾构机200的盾尾管路为外置式，为了使盾构机200能够在进出洞的第一加固区1的加固土中前进，盾构机200的刀盘201具有仿形刀202，仿形刀202可以设置任意弧度的超挖范围，形成超挖区域，以防止第一加固区1的加固土与外置的盾尾管路卡住，避免外置的盾尾管路受到破坏。

第一加固区1的布置如图2所示，包括三轴搅拌加固区11和MJS加固区12，MJS加固区12位于三轴搅拌加固区11与始发井100的第一地下墙105之间。盾构出洞加固采用三轴搅拌桩和MJS桩组合的形式，在盾构始发井100基坑开挖前或基坑主体结构完成后，可以施工三轴搅拌桩加固区11，三轴搅拌桩加固区11与基坑第一地下墙105之间的间隙采用MJS(Metro Jet System，又称全方位高压喷射)桩填充，组合的第一加固区1范围为盾构隧道外径上下左右各扩展至少4m，三轴搅拌加固区11距离始发井100的第一地下墙105间距为L2(即MJS加固区12沿隧道轴线方向长度)，三轴搅拌加固区11沿隧道轴线方向长度为L1，盾构机200的机体长度为L，第一地下墙105厚度为h1，第一侧墙104厚度为h2，它们之间的关系要满足L1+L2+h1+h2-L≥2m。

三轴搅拌加固区11的桩位布置采用套打，水泥掺量不小于20％，完成时间距离盾构出洞(即龄期)不小于90天，使第一加固区1的加固土体充分搅拌水泥形成具有较高强度的水泥土加固区。MJS加固区12的施工在基坑主体结构完成并且第一地下墙105监测稳定之后，MJS桩径不小于2.0m，搭接不小于1.2m，水泥掺量不小于40％，完成时间距离盾构出洞(即龄期)不小于30天。使第一加固区1与第一地下墙105之间的间隙具有良好的隔水性和强度，给盾构出洞创造有利的外部土体条件，避免洞门凿除期间出现渗漏风险。盾构出洞前需要对以上三轴搅拌加固区11和MJS加固区12分别进行取芯试验，取芯点位需设置在隧道左右各3m以外的加固区，以保证取芯不会对盾构出洞造成影响，同时能够有效判断第一加固区1的整体质量。

需要补充说明的是，盾构机200始发采用钢负环，该钢负环无楔形量，由3个标准块、2个邻接块和1个封顶块设置，钢管片的直径、厚度、弧度、环宽、连接形式与永久管片相一致。开型钢负环108采用3个标准块对称拼装，闭合(全环)钢负环103可以根据隧道永久管片的通缝拼装形式或者错缝拼装形式选择对应的拼装方式。无楔形量钢负环可以保证盾构始发轴线稳定，且将盾构机200推进反力均匀传递到反力***上。

始发井100基坑底板上设置有发射架101，发射架101用于放置盾构机200，并且使盾构机200与初始隧道设计轴线相一致。盾构机200后部设置有反力架102，反力架102上固定连接形抛撑底座106和传力抛撑107，在盾构推进期间，有效将盾构机200推进的反力传递到始发井100的背面的第一侧墙104和第一地下墙105上。由于钢负环有开型钢负环108和闭合钢负环103的区分，所以在开型钢负环108的上部，设置有传力抛撑107，如图1C和图1D所示，将闭合钢负环103的上部受到的力均匀传递到反力架102上。传力抛撑107与闭合钢负环103连接的部位设置有/>形抛撑底座106，该/>形抛撑底座106和反力架102可以将传力抛撑107与开型钢负环108的垂直运输平面空间扩大，有助于垂直运输的效率和安全。其中，闭合钢负环103满足盾构机200推进过程中安装数量大于等于两环，开型钢负环108满足垂直运输净空需求。

如图3所示，反力架102包括钢立柱1021和千斤顶1024，钢立柱1021设有至少两根，间隔设置，至少两根钢立柱1021之间设置第一支撑梁1022和第二支撑梁1023，第一支撑梁1022相对于第二支撑梁1023设于高位，第一支撑梁1022上固定连接传力抛撑107的一端，传力抛撑107的另一端固定连接于形抛撑底座106，抛撑底座106能够抵接闭合钢负环103的端面上以传力，且/>形抛撑底座106能够与开型钢负环108相抵以提高稳定性；第二支撑梁1023上固定连接开口向上的开型钢负环108，且第二支撑梁1023呈倒“π”型，底部可以与开型钢负环108管片外圆弧贴合，达到均匀传力的目的。千斤顶1024为可调式液压千斤顶，千斤顶1024设有多个，间隔设置，每个千斤顶1024的一端固定于始发井100的背离出洞方向的第一侧墙104上，第一侧墙104内预埋固定钢板，千斤顶1024的另一端抵接钢立柱1021，并通过传力抛撑107为盾构机200提供反力支撑。千斤顶1024具体为多个同规格同步的自动伺服千斤顶，采用同一个液压泵供油，并且每一个千斤顶1024具有单独调节功能，总推力与盾构机200推进千斤顶1024的额定推进相等，在盾构始发过程中，根据盾构推进千斤顶1024推进力的分布，均匀调节同步补偿液压千斤顶1024的顶力，可以使第一钢洞门2与出洞环3之间的焊接密封处于低应力的状态，保护盾构始发密封。

可选地，如图4所示，弹簧钢板23和橡胶帘布板24的一端固定于第一钢洞门2的外侧端部，另一端朝向第一钢洞门2的洞门内侧倾斜，弹簧钢板23相对于橡胶帘布板24设置在第一钢洞门2的外侧；弹簧钢板23和橡胶帘布板24的内圈半径小于盾构机200的盾尾管片的半径。

其中，第一钢丝刷21在第一地下墙105凿除并清理渣土后进行手涂盾尾油脂，第一钢丝刷21、弹簧钢板23和橡胶帘布板24均具有弹性，内圈半径小于隧道管片外径，可以回填卡扣形成刚性阻水层。第一钢丝刷21需要与盾尾油脂组合才能发挥较好的阻水效果，橡胶帘布板24和弹簧钢板23虽然无法贴合盾构机200外置盾尾管路和盾壳，但可以阻挡较大的土块等物体。由于盾构机200推进移动，第一钢丝刷21油脂摩擦消耗，泥水盾构在穿越第一加固区1时需要建立泥水循环才能排土，泥水会穿过盾构机200壳体和第一加固区1间隙，从第一钢丝刷21和橡胶帘布板24与盾壳或管片之间的间隙渗漏出来，如果盾构机200已经穿越到原状土层，原状土中的水会顺着这个通道进入始发井100，形成危害。所以在使用期间，还需要采用裹着盾尾油脂的海绵条22不断填充橡胶帘布板24和第一钢丝刷21之间的间隙，每推进一环，填塞一次，该海绵条22一方面弥补了橡胶帘布板24与盾构机200壳体或管片拼缝的不贴和缺点，另一方面给第一钢丝刷21源源不断补充被消耗的油脂，达到良好的阻水效果。进一步地，第一钢丝刷21沿隧道轴线方向间隔焊接至少两道。弹簧钢板23和橡胶帘布板24的一端固定在第一钢洞门2的端面侧壁上，另一端朝向隧道内部倾斜，在盾构机200推进过程中始终与盾构机200的壳体相接触。盾构机200停驶时，盾构机200前仓还有2m以上的未破坏的第一加固区1，趁第一加固区1未形成渗漏通道，拆除弹簧钢板23和橡胶帘布板24，采用双快水泥将里面的海绵条22固定填充。盾构机200恢复推进前需根据盾构推力同步提升同步补偿液压千斤顶1024顶力，避免第一扇形板32密封圈受力过大而受损。

可选地，如图5所示，出洞环3的外侧设有第一背覆钢板31，第一背覆钢板31为全环设置，第一背覆钢板31与第一钢洞门2之间通过第一扇形板32密封焊接，并且焊接加强肋板。第一背覆钢板31沿隧道轴线方向的长度不小于出洞环3的环宽的一半。在盾构出洞环3脱出盾尾之后，立即采用第一扇形板32与第一钢洞门2的洞门圈焊接连接，使洞门圈处于安全稳定的状态。在盾构完全出洞前完成这一步工作，可以大大降低盾构出洞漏水风险。为防止第一扇形板32在出洞盾构推力和同步补偿液压千斤顶1024之间存在压力偏差而破坏，第一扇形板32与第一钢洞门2在周向上，每间隔22.5°焊接一道100mm高的加强肋板。

上述实施例的一种泥水平衡盾构出洞施工方法中，通过设置具有第一背覆钢板31的出洞环3，以及在始发井100的第一侧墙104上预留第一钢洞门2，可以在盾构机200刚离开该第一钢洞门2后，立即将出洞环3与第一钢洞门2密封焊接，使得盾构机200出洞始发期间的洞门透水风险大大下降，避免形成水土流失以及避免造成安全事故，并且在后续盾构机200推进中也能保证洞门的安全。上述密封焊接可以快速封闭洞门，使隧道快速进入长期安全的状态。本发明通过设置第一加固区1，便于在始发井100与第一加固区1之间的密封，提高出洞的密封防水效率和效果，确保泥水平衡盾构出洞安全。

实施例二：一种泥水平衡盾构进洞施工方法

如图6A-6D所示，本实施例提供一种泥水平衡盾构进洞施工方法，包括如下步骤：

SS1，如图6A，在接收井300的进洞方向的外侧设置第二加固区4，在接收井300内设置接收架301，以及在接收井300的第二侧墙302处预留第二钢洞门5，第二钢洞门5内设置第二钢丝刷51；

SS2，盾构机200在第二加固区4内朝向接收井300推进，如图6B，刀盘201开挖和刀盘201上设置的仿形刀202超挖第二加固区4；当刀盘201与接收井300的第二地下墙303之间为第一距离时，盾构机200停止前进，降低前仓压力；

此步骤中，盾构机200进入第二加固区4内的推进速度为0-5mm/min，泥水压力逐步降低并且低于0.2Mpa。

SS3，在仿形刀202超挖的区域进行高分子膨润土浆液注入填充，对出盾尾的第1-2个进洞环6进行止水封环7注浆；

SS4，在第二地下墙303上凿出进洞口后，盾构机200继续向前推进，如图6C，推进过程中继续对超挖的区域进行注入填充，直到盾构机200完全进入接收井300内的接收架301上，如图6D；

SS5，将最后一个进洞环6与第二钢洞门5进行密封焊接。

如图7所示，第二加固区4与第一加固区1是设置形式和结构相同，包括三轴搅拌加固区11和MJS加固区12，只是始发井100和接收井300的第一地下墙105与第二地下墙303的厚度可以不同，第一侧墙104和第二侧墙302厚度可以有所不同。如果三轴搅拌加固区11距离接收井300的第二地下墙303间距为L3(即MJS加固区12沿隧道轴线方向长度)，三轴搅拌加固区11沿隧道轴线方向长度为L4，盾构机200机体长度为L，它们之间的关系要满足L3+L4-L-0.5m≥2m。

盾构进洞过程中，隧道与盾构机200开挖形成的建筑空隙是盾构进洞渗漏的主要途经之一，在盾构机200上的刀盘201与接收井300的第二地下墙303之间的第一距离为0.5m时，盾构机200停机，如图6B所示，此时，对出盾尾的处于第二加固区4内部的1-2环的进洞环6进行全环壁止水封环7注浆，注浆采用水泥—水玻璃双液浆(浆液配料包括1L水、102g/L的膨润土、2g的HS-1高分子聚合物以及2mlCMC，CMC为羧甲基纤维素)，注浆前进行配比试验，严格控制凝固时间，以达到良好的密封效果，止水封环7的作业与盾构机200再次推进进洞间隔时间不小于7天。由于盾构机200开启仿形刀202超挖帮助外置盾尾管路进入第二加固区4，所以壁后止水封环7注浆材料可能进入盾构机200壳体与第二加固区4之间的间隙，凝固时候会将盾构机200在第二加固区4中黏住，导致盾构无法正常推进。为了避免该情况的出现，盾构机200的外周壁设有注浆管路，在进行止水封环7注浆之前，先通过注浆管路在仿形刀202超挖的区域进行高分子膨润土浆液注入填充，该浆液具有良好的填充效果，上述的注入填充均为100％的理论建筑空隙填充。

可选地，步骤SS5中的最后一个进洞环6的外侧设置第二背覆钢板61，第二背覆钢板61与第二钢洞门5之间通过第二扇形板62密封焊接。第二背覆钢板61沿隧道轴线方向的长度不小于进洞环6宽度的一半。

结合图6D和图8所示，当盾尾最后一个进洞环6与盾构机200脱离后，立即将该进洞环6与第二钢洞门5进行密封焊接。具体的，该进洞环6的外侧设置全环的第二背覆钢板61，具体设置形式与出洞环3相同。

本实施例的一种泥水平衡盾构进洞施工方法，通过设置具有第二背覆钢板61的进洞环6，以及在接收井300的第二侧墙302上预留第二钢洞门5，可以在盾构机200刚离开该第二钢洞门5后，立即将进洞环6与第二钢洞门5密封焊接，使得盾构机200进洞期间的洞门透水风险大大下降，避免形成水土流失以及避免造成安全事故，并且在后续盾构机200推进中也能保证洞门的安全。上述密封焊接可以快速封闭洞门，使隧道快速进入长期安全的状态。本实施例的一种泥水平衡盾构进洞施工方法，通过设置第二加固区4，便于在第二加固区4与接收井300之间的密封，提高进洞的密封防水效率和效果，确保泥水平衡盾构进洞安全。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种泥水平衡盾构出洞施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，在始发井（100）的出洞方向的外侧设置第一加固区（1），所述第一加固区（1）沿隧道轴线的长度大于盾构机（200）的长度；在所述始发井（100）内，按照隧道轴线放置发射架（101）、盾构机（200）、反力架（102）和开型钢负环（108），所述盾构机（200）设于所述发射架（101）上，所述反力架（102）能够通过所述开型钢负环（108）抵接所述盾构机（200）的盾尾；

S2，在所述始发井（100）的第一侧墙（104）上预设第一钢洞门（2），沿所述第一钢洞门（2）凿除第一地下墙（105）形成出洞口；所述第一钢洞门（2）内设置第一钢丝刷（21）、弹簧钢板（23）和橡胶帘布板（24），所述第一钢丝刷（21）上涂油脂；

S3，所述盾构机（200）朝向所述出洞方向推进，当所述盾构机（200）上的刀盘（201）碰到所述第一加固区（1），打开设置在所述刀盘（201）上的仿形刀（202）以超挖所述第一加固区（1）；所述盾构机（200）每向前推进一环，在所述盾构机（200）尾部拼装一个闭合钢负环（103），并且在所述第一钢丝刷（21）和所述橡胶帘布板（24）之间填充涂油脂的海绵条（22）；当第一环所述闭合钢负环（103）脱出盾尾后，安装抛撑底座（106）和传力抛撑（107），使得所述盾构机（200）反力完全传递；

S4，当所述盾构机（200）完全进入所述第一加固区（1）后，所述盾构机（200）停止前进，降低前仓泥水压力；采用双快水泥将所述海绵条（22）填充固定，并将出洞环（3）与所述第一钢洞门（2）密封焊接。

2.根据权利要求1所述的泥水平衡盾构出洞施工方法，其特征在于，所述第一加固区（1）包括三轴搅拌加固区（11）和MJS加固区（12），所述MJS加固区（12）位于所述三轴搅拌加固区（11）与所述始发井（100）的所述第一地下墙（105）之间。

3.根据权利要求1所述的泥水平衡盾构出洞施工方法，其特征在于，所述弹簧钢板（23）和所述橡胶帘布板（24）的一端固定于所述第一钢洞门（2）的外侧端部，另一端朝向所述第一钢洞门（2）的洞门内侧倾斜，所述弹簧钢板（23）相对于所述橡胶帘布板（24）设置在所述第一钢洞门（2）的外侧；所述弹簧钢板（23）和所述橡胶帘布板（24）的内圈半径小于所述盾构机（200）的盾尾管片的半径。

4.根据权利要求1所述的泥水平衡盾构出洞施工方法，其特征在于，所述出洞环（3）的外侧设有第一背覆钢板（31），所述第一背覆钢板（31）与所述第一钢洞门（2）之间通过第一扇形板（32）密封焊接，并且焊接加强肋板。

5.根据权利要求1所述的泥水平衡盾构出洞施工方法，其特征在于，所述反力架（102）包括：

钢立柱（1021），至少两根，间隔设置，至少两根所述钢立柱（1021）之间设置第一支撑梁（1022）和第二支撑梁（1023），所述第一支撑梁（1022）相对于所述第二支撑梁（1023）设于高位，所述第一支撑梁（1022）上固定连接所述传力抛撑（107）的一端，所述传力抛撑的另一端固定连接于所述抛撑底座（106），所述抛撑底座（106）能够抵接于所述闭合钢负环（103）的端面上；所述第二支撑梁（1023）上固定连接开口向上的所述开型钢负环（108）；

千斤顶（1024），所述千斤顶（1024）为可调式液压千斤顶，设有多个，每个所述千斤顶（1024）的一端固定于所述始发井（100）的背离所述出洞方向的所述侧墙（104）上，另一端抵接所述钢立柱（1021），并通过所述传力抛撑（107）为所述盾构机（200）提供反力支撑。