一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法与流程

本发明属于隧道盾构施工技术领域，尤其是涉及一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法。

背景技术

随着我国经济的快速增长、城市人口数量迅速膨胀，机动车辆的数量呈级数比例增长，原有的市政道路难以满足交通的需要，为缓解城市交通压力、创造良好的生活和投资环境，国内各主要城市均选择修建地铁隧道来提升城市形象和投资环境。盾构法施工凭借地层适应性广、施工安全系数高等优点，成为城市地铁隧道建设的主要施工方法。

盾构机通过洞门进入和脱出施工地层的过程分别称为盾构始发和盾构接收，一般情况下，为保证盾构机顺利的通过洞门，洞门直径大于盾构机直径。当施工范围内地层的含水量较大时，盾构机始发和接收过程中对地层进行扰动，容易在洞门和盾构机外壳之间形成地下水的渗流通道，地下水夹泥夹砂流出诱发涌水涌砂等事故，因此需要在洞门处进行止水，保证盾构机顺利始发和接收。行业中常用的止水方法是在洞门钢环上固定橡胶帘布和折页压板，折页压板设置在橡胶帘布外侧，橡胶帘布和盾构机贴合密实达到止水的目的。但是该方法止水屏障单一，橡胶帘布易受损造成止水效果欠佳。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其方法步骤简单、设计合理且投入成本较低、使用效果好，将洞门钢环上的内侧止水环与洞门外侧止水结构相结合进行止水，施工简便且不易损坏，能有效解决盾构法隧道施工中始发洞门和接收洞门的止水问题，洞门止水效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、洞门止水钢刷安装：对所施工盾构隧道进行盾构掘进施工之前，在所施工盾构隧道的始发洞门和接收洞门内上均安装一圈止水钢刷；

所述始发洞门和接收洞门上均设置有洞门钢环，每圈所述止水钢刷均包括多个沿圆周方向布设在洞门钢环内壁上的止水钢刷，多个所述止水钢刷均布设在洞门钢环的同一横断面上且其结构和尺寸均相同，每圈所述止水钢刷均形成一个内侧止水环；

所述始发洞门上的所述内侧止水环为直径由前向后逐渐缩小的锥形止水环，所述接收洞门上的所述内侧止水环为直径由后向前逐渐缩小的锥形止水环；

步骤二、洞门外侧止水结构安装：在始发洞门和接收洞门上所设置的洞门钢环外侧均安装洞门外侧止水结构；

所述洞门外侧止水结构包括一个固定在洞门钢环外侧壁上的橡胶帘布和一圈固定于橡胶帘布外侧的折页压板，所述橡胶帘布为圆环形且其通过多个沿圆周方向布设的连接螺栓固定在洞门钢环的外侧壁上，一圈所述折页压板包括多个沿圆周方向布设在同一平面上的折页压板，每个所述折页压板均通过连接螺栓固定在洞门钢环的外侧壁上；

所述始发洞门上洞门钢环的外侧壁为洞门钢环的后侧壁，所述接收洞门上洞门钢环的外侧壁为洞门钢环的前侧壁；所述始发洞门上所安装的折页压板位于橡胶帘布后侧，所述接收洞门上所安装的折页压板位于橡胶帘布前侧；

步骤三、密封油脂充填：在步骤一中安装完成的每个所述止水钢刷内均充填密封油脂；

步骤四、盾构掘进：采用盾构机从所述始发洞门由后向前对所施工盾构隧道进行盾构掘进施工，盾构掘进施工完成一环后进行盾构管片拼装施工；每一环所述盾构管片均为由多个沿圆周方向布设在同一竖直面上的管片拼接而成的管片环。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：步骤四中进行盾构掘进之前，所述始发洞门和接收洞门上的橡胶帘布和折页压板均与洞门钢环呈垂直布设，所述橡胶帘布的宽度大于折页压板的宽度；所施工盾构隧道呈水平布设。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：所施工盾构隧道分为始发掘进段、位于所述始发掘进段前方的接收掘进段和连接于所述始发掘进段与所述接收掘进段之间的主体掘进段，所述始发掘进段与所述始发洞门连接，所述接收掘进段与所述接收洞门连接，所述始发掘进段和所述接收掘进段的长度均与盾构机的盾体长度相同；

步骤四中进行盾构掘进过程中，采用盾构机由后向前对所述始发掘进段进行盾构掘进时，所述始发洞门上的所述内侧止水环与盾构机的盾体外侧壁紧贴，同时所述始发洞门上的橡胶帘布和折页压板均由外向内逐渐向前倾斜，此时所述始发洞门上的橡胶帘布和折页压板均与盾构机的盾体外侧壁紧贴；

采用盾构机由后向前对所述接收掘进段进行盾构掘进时，所述接收洞门上的所述内侧止水环与盾构机的盾体外侧壁紧贴，同时所述接收洞门上的橡胶帘布和折页压板均由外向内逐渐向后倾斜，此时所述接收洞门上的橡胶帘布和折页压板均与盾构机的盾体外侧壁紧贴。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：采用盾构机由后向前对所述始发掘进段进行盾构掘进时，所述始发洞门上所述内侧止水环的内壁与橡胶帘布的内壁紧贴；

采用盾构机由后向前对所述接收掘进段进行盾构掘进时，所述接收洞门上所述内侧止水环的内壁与橡胶帘布的内壁紧贴。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：步骤一中所述止水钢刷包括底板和多个由下至上布设的夹板，上下相邻两个所述夹板之间夹装一排或多排刷毛，所述刷毛为钢丝；所述夹板为弹性钢板且其板厚均为1mm～2mm，每个所述夹板均包括固定板和位于所述固定板外侧且与所述固定板连接的倾斜板，所述固定板呈水平布设，所述固定板和所述倾斜板均为平板；

每排所述刷毛均包括多根由左至右布设的刷毛，每排所述刷毛中多根所述刷毛的结构和尺寸均相同，每根所述刷毛均分为固定段和与所述固定段连接的倾斜段；每排所述刷毛的所述固定段均布设在同一平面上且其均夹装于上下相邻两个所述固定板之间，每排所述刷毛的所述倾斜段均布设在同一平面上且其均位于上下相邻两个所述倾斜板之间；

所述始发洞门上所述夹板中所述倾斜板位于所述固定板的后侧且所述倾斜板由前向后逐渐向内倾斜，所述始发洞门上每根所述刷毛中所述倾斜段均位于所述固定段后侧且所述倾斜段均由前向后逐渐向内倾斜；

所述接收洞门上所述夹板中所述倾斜板位于所述固定板的前侧且所述倾斜板由后向前逐渐向内倾斜，所述接收洞门上每根所述刷毛中所述倾斜段均位于所述固定段后侧且所述倾斜段均由后向前逐渐向内倾斜。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：所述止水钢刷中所有刷毛的内端均布设于同一水平面上，所述刷毛内端与底板底面之间的间距大于洞门钢环与盾构机的盾体之间的间隙宽度；

所述止水钢刷中所有夹板的内端均布设于同一水平面上，所述刷毛的内端位于夹板的内端外侧。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：所施工盾构隧道中位于最前端的管片环为前端管片环，所施工盾构隧道中位于最后端的管片环为后端管片环；

步骤四中盾构掘进完成后或步骤四中盾构掘进过程中，在施工完成的所述前端管片环安装一个止水挡板；步骤四中盾构掘进完成后，在施工完成的所述后端管片环安装一个止水挡板；

所述前端管片环和所述后端管片环均为洞门管片环；

对止水挡板进行安装时，包括步骤：

步骤a、挡板沟槽开设：在所述洞门管片环上开设一个用于安装止水挡板的挡板沟槽，所施工盾构隧道呈水平布设；

每个所述管片环均由多个布设于同一竖直面上且沿圆周方向布设的混凝土管片拼装而成；所施工盾构隧道内的所有管片环拼装成所施工盾构隧道的管片衬砌，所述管片衬砌外侧为对所施工盾构隧道进行盾构掘进施工过程中同步注浆形成的同步注浆层，所述同步注浆层的横截面为圆环形；

所述挡板沟槽为从所述洞门管片环内侧底部由上至下开设的弧形沟槽，所述挡板沟槽呈竖直向布设且其槽深由左至右均相同，所述挡板沟槽的底部为弧形；所述挡板沟槽的槽深大于所述混凝土管片的厚度与所述同步注浆层的层厚之和；

步骤b、止水挡板安装：在步骤a中所述挡板沟槽内安装止水挡板，所述止水挡板呈竖直向布设；

所述止水挡板的底面为弧形面且其左右两个侧面均为竖向平面，所述止水挡板的底面支撑于所述挡板沟槽底部，所述止水挡板的宽度与所述挡板沟槽的宽度相同；

步骤c、间隙填充：对步骤b中所述止水挡板前后两侧与所述挡板沟槽之间的间隙分别进行填充。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：步骤四中盾构掘进过程中，对已施工完成的所述始发掘进段的隧道底部地层中是否存在渗漏水区域进行监测：当所述始发掘进段的隧道底部地层中存在渗漏水区域时，在所述后端管片环上所安装的止水挡板前侧开设注浆孔，并在所述注浆孔内安装注浆管，且将注浆管外端通过注浆连接管与注浆设备连接，再采用注浆设备向所施工盾构隧道底部地层中注入封堵浆液对所述渗漏水区域进行封堵；所述后端管片环上所安装的止水挡板位于所述始发洞门与所述渗漏水区域之间，所述注浆孔为从管片环内侧底部由上至下钻取的注浆钻孔；

步骤四中盾构掘进完成后，对已施工完成的所述接收掘进段的隧道底部地层中是否存在渗漏水区域进行监测：当所述接收掘进段的隧道底部地层中存在渗漏水区域时，在所述前端管片环上所安装的止水挡板后侧开设注浆孔，并在所述注浆孔内安装注浆管，且将注浆管外端通过注浆连接管与注浆设备连接，再采用注浆设备向所施工盾构隧道底部地层中注入封堵浆液对所述渗漏水区域进行封堵；所述前端管片环上所安装的止水挡板位于所述接收洞门与所述渗漏水区域之间，所述注浆孔为从管片环内侧底部由上至下钻取的注浆钻孔；

所述注浆孔呈竖直向布设，所述注浆孔底端位于所述同步注浆层下方。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：步骤a中所述挡板沟槽为由多个竖向钻孔连接形成的竖向沟槽，所述竖向钻孔为从一个所述管片环内侧底部由上至下钻取的圆柱形钻孔，多个所述竖向钻孔从左至右布设于同一竖直面上且其均位于所施工盾构隧道的同一个横断面上；

所述止水挡板由多个竖向挡板条从左至右拼接而成，多个所述竖向挡板条均布设于同一竖直面上且其厚度均相同。

上述一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，其特征是：多个所述竖向钻孔呈均匀布设；

步骤c中对止水挡板前后两侧与所述挡板沟槽之间的间隙进行填充时，先在止水挡板前后两侧与每个所述钻孔之间的间隙内均由上至下塞填一个填塞，使止水挡板竖直向固定于所述挡板沟槽内；再采用填充材料对各填塞与止水挡板和所述竖向钻孔的孔壁之间的间隙分别进行密实填充。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、设计合理且投入成本较低。

2、施工简单且实现方便。

3、洞门钢环上的内侧止水环和洞门外侧止水结构形成一个更为稳固、可靠的洞门止水结构，能有效增强洞门的止水效果，杜绝富水地层盾构法隧道施工始发和接收时的安全隐患，能有效解决盾构法隧道施工中的始发和接收洞门止水问题，处理后的洞门止水效果良好，同时能解决现有洞门止水措施存在的易破坏、施工难度大等问题，洞门止水效果良好，施工方法便捷高效，安全经济，施工简便且利于推广。

4、所采用的止水钢刷结构设计合理且止水效果好。

5、所采用的止水的挡板能对洞门渗漏水进行有效封堵。

6、止水挡板与封堵浆液相配合的封堵效果好，能有效解决富水地层中现有堵漏措施浆液流失严重、加固效果差等问题，改进短深孔注浆加固工艺，能有效增强洞门渗漏水注浆法的封堵效果，杜绝富水地层盾构法隧道施工中盾构机进出洞的安全隐患。采用本发明能有效解决盾构进出洞出现渗漏水后的封堵问题，盾构进出洞渗漏水封堵效果显著，能起到留存封堵浆液、封堵渗漏点的作用，即便是在水量丰富的高渗透性地层中也能发挥良好的作用，同时施工方法经济可行，易于推广。通过在洞门内侧布设止水挡板，使所注封堵浆液存留于管片衬砌与隧道底部地层之间的间隙内，从而有效封堵渗漏水区域的渗流通道，彻底解决洞门渗漏水封堵问题。

综上所述，本发明设计合理，使用效果好，将洞门钢环上的内侧止水环与洞门外侧止水结构相结合进行止水，施工简便且不易损坏，能有效解决盾构法隧道施工中始发洞门和接收洞门的止水问题，洞门止水效果好。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的施工方法流程框图。

图2为本发明始发洞门上内侧止水环和洞门外侧止水结构的结构示意图。

图3为本发明始发掘进段的盾构掘进状态示意图。

图4为本发明止水钢刷的结构示意图。

图5为本发明止水挡板与注浆孔的施工状态示意图。

图6为本发明止水挡板的布设位置示意图。

附图标记说明:

1—所施工盾构隧道；2—始发洞门；3—止水挡板；

4—隧道周侧地层；5—注浆管；6—注浆连接管；

7—注浆设备；8—填塞；9—管片环；

10—洞门钢环；11—止水钢刷；11-1—夹板；

11-2—底板；11-3—u字形卡套；12—橡胶帘布；

13—折页压板；14—连接螺栓；15—盾构机。

具体实施方式

如图1所示的一种用于盾构始发和接收的洞门止水结构施工方法，包括以下步骤：

步骤一、洞门止水钢刷安装：对所施工盾构隧道1进行盾构掘进施工之前，在所施工盾构隧道1的始发洞门2和接收洞门内上均安装一圈止水钢刷11，详见图2和图3；

所述始发洞门2和接收洞门上均设置有洞门钢环10，每圈所述止水钢刷11均包括多个沿圆周方向布设在洞门钢环10内壁上的止水钢刷11，多个所述止水钢刷11均布设在洞门钢环1的同一横断面上且其结构和尺寸均相同，每圈所述止水钢刷11均形成一个内侧止水环；

所述始发洞门2上的所述内侧止水环为直径由前向后逐渐缩小的锥形止水环，所述接收洞门上的所述内侧止水环为直径由后向前逐渐缩小的锥形止水环；

步骤二、洞门外侧止水结构安装：在始发洞门2和接收洞门上所设置的洞门钢环10外侧均安装洞门外侧止水结构；

如图2和图3所示，所述洞门外侧止水结构包括一个固定在洞门钢环10外侧壁上的橡胶帘布12和一圈固定于橡胶帘布12外侧的折页压板13，所述橡胶帘布12为圆环形且其通过多个沿圆周方向布设的连接螺栓14固定在洞门钢环10的外侧壁上，一圈所述折页压板13包括多个沿圆周方向布设在同一平面上的折页压板13，每个所述折页压板13均通过连接螺栓14固定在洞门钢环10的外侧壁上；

所述始发洞门2上洞门钢环10的外侧壁为洞门钢环10的后侧壁，所述接收洞门上洞门钢环10的外侧壁为洞门钢环10的前侧壁；所述始发洞门2上所安装的折页压板13位于橡胶帘布12后侧，所述接收洞门上所安装的折页压板13位于橡胶帘布12前侧；

步骤三、密封油脂充填：在步骤一中安装完成的每个所述止水钢刷11内均充填密封油脂；

步骤四、盾构掘进：采用盾构机15从所述始发洞门2由后向前对所施工盾构隧道1进行盾构掘进施工，盾构掘进施工完成一环后进行盾构管片拼装施工；每一环所述盾构管片均为由多个沿圆周方向布设在同一竖直面上的管片拼接而成的管片环9。

本实施例中，所述内侧止水环布设于洞门钢环10的内侧中部，并且止水钢刷11焊接固定在洞门钢环10的内壁上。

实际施工时，可以根据具体需要，对所述内侧止水环在洞门钢环10上的布设位置进行相应调整。

所述折页压板13为能进行前后翻转且对橡胶帘布12进行压紧的压板。所述洞门外侧止水结构中橡胶帘布12和折页压板13组成洞门外侧止水屏障。

如图2所示，步骤四中进行盾构掘进之前，所述始发洞门2和接收洞门上的橡胶帘布12和折页压板13均与洞门钢环10呈垂直布设，所述橡胶帘布12的宽度大于折页压板13的宽度；所施工盾构隧道1呈水平布设。这样，能确保橡胶帘布12的内壁与折页压板13的内壁均与所述盾体(即盾壳)紧贴，并且橡胶帘布12的内壁与折页压板13的内壁能同时与所述盾体紧贴，折页压板13对橡胶帘布12的压紧作用能充分有效发挥，通过折页压板13对橡胶帘布12进行限位，使得所述始发掘进段和所述接收掘进段施工过程中橡胶帘布12的内壁始终与所述盾体紧贴，从而能有效确保所述洞门外侧止水结构的止水效果。

本实施例中，所施工盾构隧道1分为始发掘进段、位于所述始发掘进段前方的接收掘进段和连接于所述始发掘进段与所述接收掘进段之间的主体掘进段，所述始发掘进段与所述始发洞门2连接，所述接收掘进段与所述接收洞门连接，所述始发掘进段和所述接收掘进段的长度均与盾构机15的盾体长度相同。

步骤四中进行盾构掘进过程中，采用盾构机15由后向前对所述始发掘进段进行盾构掘进时，所述始发洞门2上的所述内侧止水环与盾构机15的盾体外侧壁紧贴，同时所述始发洞门2上的橡胶帘布12和折页压板13均由外向内逐渐向前倾斜，此时所述始发洞门2上的橡胶帘布12和折页压板13均与盾构机15的盾体外侧壁紧贴；

采用盾构机15由后向前对所述接收掘进段进行盾构掘进时，所述接收洞门上的所述内侧止水环与盾构机15的盾体外侧壁紧贴，同时所述接收洞门上的橡胶帘布12和折页压板13均由外向内逐渐向后倾斜，此时所述接收洞门上的橡胶帘布12和折页压板13均与盾构机15的盾体外侧壁紧贴。

具体而言：采用盾构机15由后向前对所述始发掘进段进行盾构掘进时，所述始发洞门2上内侧止水环的内壁与盾构机15的盾体外侧壁紧贴，同时始发洞门2上橡胶帘布12的内壁和折页压板13的内壁均与盾构机15的盾体外侧壁紧贴；

采用盾构机15由后向前对所述接收掘进段进行盾构掘进时，所述接收洞门上内侧止水环的内壁与盾构机15的盾体外侧壁紧贴，同时所述接收洞门上橡胶帘布12的内壁和折页压板13的内壁均与盾构机15的盾体外侧壁紧贴。

本实施例中，采用盾构机15由后向前对所述始发掘进段进行盾构掘进时，所述始发洞门2上所述内侧止水环的内壁与橡胶帘布12的内壁紧贴；

采用盾构机15由后向前对所述接收掘进段进行盾构掘进时，所述接收洞门上所述内侧止水环的内壁与橡胶帘布12的内壁紧贴。

实际施工时，不仅所述内侧止水环和所述洞门外侧止水结构各自均有良好的止水效果，并且所述内侧止水环和所述洞门外侧止水结构能配合使用，所述内侧止水环和所述洞门外侧止水结构结合组成组合式止水结构，二者相辅相成，所述内侧止水环与所述洞门外侧止水结构能相互进行限位，更进一步确保各自止水效果更充分发挥，同时所述内侧止水环与所述洞门外侧止水结构之间的连接处也形成一个可靠的止水环，因而洞门钢环10上的所述内侧止水环和所述洞门外侧止水结构形成一个更为稳固、可靠的洞门止水结构。

所述橡胶帘布12通过连接螺栓14固定在洞门钢环10的外侧壁上，所述洞门钢环10的外侧壁上以及橡胶帘布12和折页压板13上均开设有供连接螺栓14安装的预留螺栓孔。

实际施工时，先将洞门钢环10安装到位，再对洞门钢环10的内壁和外侧壁进行清洁，再沿圆周方向在洞门钢环10的内壁上焊接固定止水钢刷11，相邻两个止水钢刷11互相搭接，紧密布置在整个洞门钢环10内侧；再采用连接螺栓14将橡胶帘布12和折页压板13均固定在洞门钢环10的外侧壁上，所述连接螺栓14的间距为30cm～80cm；最后，在各止水钢刷11内部均满涂密封油脂，便完成所述内侧止水环与所述洞门外侧止水结构的安装过程。

实际使用时，当盾构机15的盾壳与所述内侧止水环和所述洞门外侧止水结构均贴紧时，满涂密封油脂的止水钢刷11承担主要的水压力，将盾构机15与洞门之间的缝隙密闭，橡胶帘布12和折页压板13作为第二道止水帷幕，保证洞门良好的止水效果。

实际施工时，可根据具体需要，对止水钢刷11内充填密封油脂的用量进行相应调整。并且，所述止水钢环10内也可以由前至后布设多圈所述止水钢刷11，这样能进一步增大洞门止水效果。

如图4所示，对止水钢刷11进行焊接固定之前，对止水钢环10内壁上焊接区域存在的残余油脂、水泥砂浆块等用高压水等进行清理，再使用钢丝刷或抛光机对焊接面进行除锈及打磨平整。所述止水钢刷11安装时，要求止水钢刷11的环向间隙尽量小，刷毛定位平直。

本实施例中，所述密封油脂为由康达特(condat)化学制品有限公司生产的密封油脂。

如图4所示，所述止水钢刷11包括底板11-2和多个由下至上布设的夹板11-1，上下相邻两个所述夹板11-1之间夹装一排或多排刷毛，所述刷毛为钢丝；所述夹板11-1为弹性钢板且其板厚均为1mm～2mm，每个所述夹板11-1均包括固定板和位于所述固定板外侧且与所述固定板连接的倾斜板，所述固定板呈水平布设，所述固定板和所述倾斜板均为平板；

每排所述刷毛均包括多根由左至右布设的刷毛，每排所述刷毛中多根所述刷毛的结构和尺寸均相同，每根所述刷毛均分为固定段和与所述固定段连接的倾斜段；每排所述刷毛的所述固定段均布设在同一平面上且其均夹装于上下相邻两个所述固定板之间，每排所述刷毛的所述倾斜段均布设在同一平面上且其均位于上下相邻两个所述倾斜板之间；

如图2和图3所示，所述始发洞门2上所述夹板11-1中所述倾斜板位于所述固定板的后侧且所述倾斜板由前向后逐渐向内倾斜，所述始发洞门2上每根所述刷毛中所述倾斜段均位于所述固定段后侧且所述倾斜段均由前向后逐渐向内倾斜；

所述接收洞门上所述夹板11-1中所述倾斜板位于所述固定板的前侧且所述倾斜板由后向前逐渐向内倾斜，所述接收洞门上每根所述刷毛中所述倾斜段均位于所述固定段后侧且所述倾斜段均由后向前逐渐向内倾斜。

如图2、图3和图4所示，所述止水钢刷11中所有刷毛的内端均布设于同一水平面上，所述刷毛内端与底板2-1底面之间的间距大于洞门钢环1与盾构机15的盾体之间的间隙宽度；

所述止水钢刷11中所有夹板11-1的内端均布设于同一水平面上，所述刷毛的内端位于夹板11-1的内端外侧。

所述盾构机15的盾壳也称为盾体。由于所有刷毛的内端高度均相同，因而能确保所有刷毛均与盾体紧贴，从而形成一个严密的密封结构，密封效果非常好，能有效确保所有刷毛均与盾体紧贴，确保密封效果。

所述底板11-2焊接固定在洞门钢环10上。在止水钢刷11上充填密封油脂时，在上下相邻两个所述夹板11-1之间均充填密封油脂。

相邻两个所述止水钢刷11相互搭接，确保密封效果。

本实施例中，所述止水钢刷11还包括与底板11-2连接的u字形卡套11-3，所述止水钢刷11中的所有固定板均套装在u字形卡套11-3内，所述固定板与u字形卡套11-3之间通过紧固螺栓固定为一体。

所述始发洞门2上的止水钢刷11中u字形卡套11-3位于底板11-2前侧且其与底板11-2前端连接，所述止水钢刷11中的所有固定板前端均套装在u字形卡套11-3内。

所述接收洞门上的止水钢刷11中u字形卡套11-3位于底板11-2后侧且其与底板11-2后端连接，所述止水钢刷11中的所有固定板后端均套装在u字形卡套11-3内。

实际布设安装时，一圈所述止水钢刷11中的多个所述止水钢刷11均沿圆周方向紧贴布设。

并且，所述止水钢刷11中的所有固定板均通过紧固螺栓固定安装在底板11-2上，所述固定板和底板11-2上均开有螺栓安装孔。

本实施例中，所述夹板11-1为弹簧钢板。

实际加工时，所述夹板11-1也可以其它类型的弹性钢板，如锰钢板。并且，所述夹板11-1由一块平直弹性钢板弯曲而成。

本实施例中，每个所述夹板11-1中所述固定板与所述倾斜板之间通过圆弧过渡板进行连接。

并且，所述夹板11-1由一块长方形弹性钢板弯曲而成，所述夹板11-1的宽度与底板11-2的宽度相同。

实际加工时，所述止水钢刷11中的所有固定板的端部均相平齐。

实际布设安装时，所述u字形卡套11-3的底面与底板11-2的底面相平齐。所述底板11-2为矩形板。

实际使用时，所述止水钢刷11中多个所述夹板11-1的倾斜板与底板4-1之间的夹角由上至下逐渐减小，所述夹板11-1的倾斜角度为该夹板11-1的倾斜板与底板4-1之间的夹角。多个所述夹板11-1中位于最上部的夹板11-1为上夹板，多个所述夹板11-1中位于最底部的夹板11-1为下夹板。本实施例中，所述上夹板的倾斜角度为50°～60°，所述下夹板的倾斜角度为40°～50°。

实际加工时，可根据具体需要，对各夹板11-1的倾斜角度大小进行相应调整。

本实施例中，所述刷毛的直径为φ0.5mm。

本实施例中，每个所述止水钢刷11的底板4-1的长度方向均与所施工盾构隧道1的长度方向一致。

本实施例中，所述止水钢刷11的纵向长度为400mm～450mm且其竖向高度为180mm～220mm。

所述密封油脂在23℃±2℃温度条件下的稠度为255×10^-1mm～265×10^-1mm，所述密封油脂的抗渗强度≥3mpa。

其中，对所述密封油脂的稠度进行测试时，按照上海市企业标准q/psae15-2000《stm-盾构密封油脂》进行测试。

由上述内容可知，所采用的止水钢刷11为弹性密封刷，其结构简单、设计合理且加工制作及拆装方便，密封效果好，充分利用弹性钢板及钢丝的弹性，并在中间充填密封油脂，共同实现既能适应大变形且又能有效密封的功能。实际施工时，根据管片环9与盾体间的间隙大小，针对性设计止水钢刷11的尺寸，止水钢刷11由弹性钢板与钢丝组成，并在止水钢刷11的钢丝间充填密封油脂，密封效果非常好。

本实施例中，所述止水钢刷11中夹板11-1的数量为五个。实际施工时，可根据具体需要，对止水钢刷11中夹板11-1的数量进行相应调整。

所述止水钢刷11中夹板11-1能有效增大止水钢刷11的刚性程度，从而有效提高止水钢刷11的耐损程度，并且能有效增大止水钢刷11与盾体之间的紧贴程度，并增大止水钢刷11的定位效果，因而止水钢刷11的密封效果非常好。

本实施例中，如图5和图6所示，所施工盾构隧道1中位于最前端的管片环9为前端管片环，所施工盾构隧道1中位于最后端的管片环9为后端管片环；

步骤四中盾构掘进完成后或步骤四中盾构掘进过程中，在施工完成的所述前端管片环安装一个止水挡板3；步骤四中盾构掘进完成后，在施工完成的所述后端管片环安装一个止水挡板3。

所述前端管片环和所述后端管片环均为洞门管片环。

实际施工时，采用止水挡板3能有效对洞门渗漏水进行阻挡，从而起到有效的洞门止水效果。

本实施例中，对止水挡板3进行安装时，包括步骤：

步骤a、挡板沟槽开设：在所述洞门管片环上开设一个用于安装止水挡板3的挡板沟槽，所施工盾构隧道1呈水平布设；

每个所述管片环9均由多个布设于同一竖直面上且沿圆周方向布设的混凝土管片拼装而成；所施工盾构隧道1内的所有管片环9拼装成所施工盾构隧道1的管片衬砌，所述管片衬砌外侧为对所施工盾构隧道1进行盾构掘进施工过程中同步注浆形成的同步注浆层，所述同步注浆层的横截面为圆环形；

所述挡板沟槽为从所述洞门管片环内侧底部由上至下开设的弧形沟槽，所述挡板沟槽呈竖直向布设且其槽深由左至右均相同，所述挡板沟槽的底部为弧形；所述挡板沟槽的槽深大于所述混凝土管片的厚度与所述同步注浆层的层厚之和；

步骤b、止水挡板安装：在步骤a中所述挡板沟槽内安装止水挡板3，所述止水挡板3呈竖直向布设；

所述止水挡板3的底面为弧形面且其左右两个侧面均为竖向平面，所述止水挡板3的底面支撑于所述挡板沟槽底部，所述止水挡板3的宽度与所述挡板沟槽的宽度相同；

步骤c、间隙填充：对步骤b中所述止水挡板3前后两侧与所述挡板沟槽之间的间隙分别进行填充。

本实施例中，步骤四中盾构掘进过程中，对已施工完成的所述始发掘进段的隧道底部地层中是否存在渗漏水区域进行监测：当所述始发掘进段的隧道底部地层中存在渗漏水区域时，在所述后端管片环上所安装的止水挡板3前侧开设注浆孔，并在所述注浆孔内安装注浆管5，且将注浆管5外端通过注浆连接管6与注浆设备7连接，再采用注浆设备7向所施工盾构隧道1底部地层中注入封堵浆液对所述渗漏水区域进行封堵；所述后端管片环上所安装的止水挡板3位于所述始发洞门2与所述渗漏水区域之间，所述注浆孔为从管片环9内侧底部由上至下钻取的注浆钻孔；

步骤四中盾构掘进完成后，对已施工完成的所述接收掘进段的隧道底部地层中是否存在渗漏水区域进行监测：当所述接收掘进段的隧道底部地层中存在渗漏水区域时，在所述前端管片环上所安装的止水挡板3后侧开设注浆孔，并在所述注浆孔内安装注浆管5，且将注浆管5外端通过注浆连接管6与注浆设备7连接，再采用注浆设备7向所施工盾构隧道1底部地层中注入封堵浆液对所述渗漏水区域进行封堵；所述前端管片环上所安装的止水挡板3位于所述接收洞门与所述渗漏水区域之间，所述注浆孔为从管片环9内侧底部由上至下钻取的注浆钻孔；

所述注浆孔呈竖直向布设，所述注浆孔底端位于所述同步注浆层下方。

因而，注浆完成后，能有效对洞门渗漏水进行封堵。

本实施例中，所述止水挡板3为平面钢板。

为方便安装，所述止水挡板3的板厚为4mm～8mm。因而，所述止水挡板3不仅加工简便、安装方便，并且能满足挡水需求。

本实施例中，所述止水挡板3的板厚为5mm。

实际施工时，可根据具体需要，对所述止水挡板3的板厚进行相应调整。通过止水挡板3能对所述管片衬砌与隧道底部地层之间的间隙(包括所述管片衬砌与所述同步注浆层之间的间隙以及所述同步注浆层与隧道底部地层之间的间隙)进行有效分隔。这样，通过止水挡板3的阻隔作用，使得所注入的封堵浆液留存于所述管片衬砌与隧道底部地层之间的间隙内，所注入的封堵浆液不会流向渗漏水洞门2一侧，从而能有效封堵所述渗漏水区域向所施工盾构隧道1一侧渗流的渗流通道，彻底解决洞门渗漏水封堵问题。另一方面，通过止水挡板3也能对所述渗漏水区域流向渗漏水洞门2一侧的渗流通道进行有效封堵。

本实施例中，所述挡板沟槽的底部高度低于所述同步注浆层的底部高度。

实际施工时，只需止水挡板3底部位于所述同步注浆层下方即可满足封堵需求，施工简便，并且封堵效果好。

所述同步注浆层外侧的地层为隧道周侧地层4。

为使止水挡板3安装简便，所述止水挡板3由多个竖向挡板条从左至右拼接而成，多个所述竖向挡板条均布设于同一竖直面上且其厚度均相同，详见图6。相应地，进行止水挡板安装时，由左至右或由右至左将多个所述竖向挡板条逐一插装至所述挡板沟槽内。

为进一步确保止水挡板3的阻挡效果，左右相邻两个所述竖向挡板条之间采用企口连接。

为确保止水挡板3的稳固性，并进一步确保止水挡板3的阻挡效果，对每个所述竖向挡板条进行安装时，均采用插打设备对安装到位的所述竖向挡板条进行向下插打，使所述竖向挡板条底部插入至所述挡板沟槽底部的地层内，这样能对所述竖向挡板条进行有效固定。为进一步提高固定效果，每个所述竖向挡板条底部均设置为能简便插入地层内的刃脚。

本实施例中，步骤a中所述挡板沟槽为由多个竖向钻孔连接形成的竖向沟槽，所述竖向钻孔为从一个所述管片环9内侧底部由上至下钻取的圆柱形钻孔，多个所述竖向钻孔从左至右布设于同一竖直面上且其均位于所施工盾构隧道1的同一个横断面上。因而，所述挡板沟槽施工简便、快速。所述挡板沟槽位于所施工盾构隧道1的一个横断面上。

本实施例中，对所述挡板沟槽进行开设时，采用水钻由上至下对多个所述竖向钻孔分别进行钻取。

多个所述竖向钻孔呈均匀布设，并且多个所述竖向钻孔的孔径和深度均相同。所述竖向钻孔的深度大于所述混凝土管片的厚度与所述同步注浆层的层厚之和，并且所述竖向钻孔的孔底位于所述同步注浆层下方。实际进行钻孔时，采用水钻在所述管片环上连续开挖即可，所述竖向钻孔穿透混凝土管片。相邻两个所述竖向钻孔相互咬合，相邻两个所述竖向钻孔之间的间距小于所述竖向钻孔的孔径。

本实施例中，步骤c中对止水挡板3前后两侧与所述挡板沟槽之间的间隙进行填充时，先在止水挡板3前后两侧与每个所述钻孔之间的间隙内均由上至下塞填一个填塞8，使止水挡板3竖直向固定于所述挡板沟槽内；再采用填充材料对各填塞8与止水挡板3和所述竖向钻孔的孔壁之间的间隙分别进行密实填充。

本实施例中，所述填塞8呈竖直向布设。所述填塞8为楔形木塞。

为塞填密实，所述填塞8为圆锥形且其横截面为半圆形。实际施工时，所述填塞8也可以采用其它形状的塞体，如长方体等。

本实施例中，所述填充材料为棉纱。

实际使用时，所述填充材料也可以采用棉花、丝绒、海绵等。

所述止水挡板3的宽度根据所述渗漏水区域的渗漏水规模大小来确定。为确保阻挡效果，所述止水挡板3的宽度越大越好。所述止水挡板3的宽度需满足对所述封堵浆液的阻挡需求。本实施例中，所述止水挡板3的宽度为所述管片环内径的实际施工时，待止水挡板3的宽度确定后，对所述挡水沟槽进行开设。

本实施例中，步骤b中所述止水挡板3的顶面为水平面。

并且，所述止水挡板3的顶面高度高于所述渗漏水区域的水位高度。这样，能有效满足对所述渗漏水区域中渗流通道的封堵需求。

所述注浆孔的数量为一个或多个，每个所述注浆孔所安装注浆管5的外端均通过注浆连接管6与注浆设备7连接；

实际进行注浆时，通过与注浆设备7连接的所有注浆管5同步进行注浆。本实施例中，所述注浆设备7为注浆机。

本实施例中，所述注浆孔的数量为一个，并且所述注浆孔位于止水挡板3内侧的一个所述管片环9上。

本实施例中，所述止水挡板3和所述注浆孔均位于所施工盾构隧道1的中心轴线上。

所述隧道底部地层指的是位于所施工盾构隧道1下方的地层，所述渗漏水区域为所施工盾构隧道1的隧道底部地层中存在渗水和/或漏水的区域。本实施例中，所施工盾构隧道1位于富水地层内，其中富水地层指的是地下有湖泊、水流的地层。注浆完成后，通过止水挡板3的阻挡，所注封堵浆液可以留存在管片衬砌与隧道底部地层之间的空隙内，能有效封闭渗漏水的渗流通道，直到达成止水的目的。

本实施例中，所述封堵浆液为聚氨酯发泡剂。

实际施工时，所述封堵浆液也可以采用水泥水玻璃双液浆、遇水膨胀类止水材料等。所述水泥水玻璃双液浆由水泥浆和水玻璃按1︰0.5的体积比均匀混合而成，所述水泥浆的水灰比为1︰1。

由于盾构进出洞过程中一旦出现渗漏水现象，需要采取有效措施进行封堵，良好的封堵效果对盾构进出洞施工安全起到决定性作用。

目前，洞门漏水封堵常用的施工措施有：水土回填、短深孔注浆加固工艺等。其中，水土回填指针对渗漏洞门在工作井内回填水土或架设钢架、浇筑混凝土，来平衡地层中的水土压力；这种做法封堵漏水之后，也破坏了盾构进出洞的工作场地，一般作为渗漏水情况较严重的抢险措施。短深孔注浆加固工艺利用浅孔或者深孔在洞内对渗漏水地层注入一种或者几种能够在含水层中胶凝的浆液(如水泥、水玻璃、水泥水玻璃双液浆、聚氨酯等)，在注浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石内部结构的局部扰动，使岩层中原有的裂隙和空张开，浆液在岩体中呈脉络状扩散开；浆液在岩体中形成浆脉在注浆压力的不断驱动下扩大并挤密岩体，加固、封堵地层漏水点。增加周围岩层和隔水层的强度，切断渗漏水通道，使漏水点出水量减少直至无水，到达解决盾构进出洞渗漏水问题的目的。注浆加固工艺具有适应范围广、施工工艺简便、施工周期短、质量容易控制、加固土体及止水堵漏效果尤其显著、经济易行等特点。

短深孔注浆加固工艺处理盾构进出洞渗漏水经济可行，是处理此类问题的常用方法，但是在地层含水量较大，地层裂隙大量发展，出现漏水情况后采取注浆工艺，注入的浆液受到地下水稀释，胶凝效果欠佳不能及时的挤密岩体，达不到切断渗漏水通道的目的。并且，地下水裹挟浆液随着渗漏通道流出，带出更多的泥沙，地层失去稳定性。对于富水的高渗透性地层渗漏水处理，传统的短深孔注浆加固工艺存在不足之处，渗漏的地下水稀释并冲散注入的浆液，达不到加固地层止水的目的。

本发明采用止水挡板3与注浆，能有效解决洞门渗漏水的封堵问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。