一种新型盾构始发洞门密封的设计和应用

一种新型盾构始发洞门密封的设计和应用

摘要

盾构施工技术的发展已经广泛应用于地下隧道的建设。其中，始发洞门是盾构基础设施之一。由于其对于施工过程和安全的直接影响，对其密封设计存在着较高的要求。本文针对传统洞门密封存在的问题，设计了一种新型盾构始发洞门密封系统。该系统采用了双重密封结构和多项技术的组合应用，有效防止了盾构始发洞门与周围环境的漏水、漏气及渗透问题。通过实地应用证明了该系统的可靠性和实用性。

关键词：盾构；始发洞门；密封；双重密封结构；多项技术

Abstract

Thedevelopmentofshieldtunnelingtechnologyhasbeenwidelyusedintheconstructionofundergroundtunnels.Amongthem,thestartingholeisoneofthebasicinfrastructuresofshieldtunneling.Duetoitsdirectimpactontheconstructionprocessandsafety,therearehighrequirementsforitssealingdesign.Thisarticledesignsanewshieldtunnelstartingholesealingsystembasedontheproblemsoftraditionalholesealing.Thesystemadoptsadoublesealingstructureandacombinationofmultipletechnologiestoeffectivelypreventtheleakage,gasleakageandinfiltrationoftheshieldtunnelstartingholeandthesurroundingenvironment.Thereliabilityandpracticalityofthesystemhavebeenproventhroughpracticalapplication.

Keywords:shieldtunneling;startinghole;sealing;doublesealingstructure;multipletechnologies

引言

随着城市化进程的不断加速和交通运输的不断发展，地下隧道建设越来越受到人们的关注。盾构施工技术由于具有安全可靠、施工效率高等特点，已经逐渐成为地下隧道建设的主要方法之一。而在盾构隧道施工中，始发洞门作为盾构的基础设施之一，直接关系到整个隧道工程的施工和利用效果。然而，传统的始发洞门密封设计存在着漏水、漏气等问题，导致施工进度受到影响，甚至对施工安全造成威胁。

针对以上问题，本文提出了一种新型盾构始发洞门密封系统设计，系统采用了双重密封结构和多项技术的组合应用，有效防止了盾构始发洞门与周围环境的漏水、漏气及渗透问题，提高了施工安全性和施工效率。

传统始发洞门密封存在问题的分析

传统的始发洞门密封结构一般采用单层密封结构，其中的泡沫或橡胶密封条的弹性固化程度无法适应现场环境的变化，导致在施工过程中易出现漏水漏气以及渗透的问题。同时，现场施工过程中人员、设备等物体会对密封结构造成不可避免的微小损伤，进一步使始发洞门密封效果受到影响。

新型盾构始发洞门密封系统设计

双重密封结构设计

在传统单层密封结构基础上，增加一层密封结构，从而形成双重密封结构。首先，内层密封结构主要使用高分子材料密封垫和弹性合金密封带，能够有效封堵盾构始发洞门与周围地质结构的缝隙，并能随地质结构的变化而调整其密封效果。其次，外层密封结构采用高弹性密封条和聚氨酯填缝条，该层密封材料与第一层材料不同，可同时对同一缝隙进行有效的封堵，缓解安装误差和使用涵盖温度范围的问题，确保双重密封结构有效起到密封作用。

多项技术的应用

在双重密封结构的基础上，引入多项密封技术的组合应用，有效增强始发洞门密封效果。主要包括以下几种技术：

耐候性抗渗技术。由于盾构始发洞门处于地下，环境湿度大，容易导致水渗透，因此设计采用了具有优良耐候性能的构造材料。

轻型地质结构设计技术。针对不同的地质结构环境，选用了条件合适的间隔气体，实现了始发洞门的轻型设计，从而减轻了对其的密封压力，并降低了施工难度。

动态留隙技术。动态留隙技术是指对于不同的个体或结构密封方法各自不同，从而采用不同的留隙规范，出现的密封问题通过精确定位而得以解决。

气密性设计技术。设计时针对洞口的面积和空气流动等相关因素，采用气密性设计技术，实现气密性完好，有效减少气体泄漏。

应用效果与展望

通过实际应用中的测试和检测，新型盾构始发洞门密封系统证明了在防止漏水、漏气及渗透方面具有可靠性和实用性。该系统通过采用双重密封结构和多项技术的