[发明专利]一种同步铺设防水膜的隧道掘进机及隧道施工方法

说明书

一种同步铺设防水膜的隧道掘进机及隧道施工方法，以在隧道掘进机掘进作业的同时同步在隧道衬砌外壁上铺设环形防水膜，将地下水与隧道完全隔绝，彻底解决隧道渗漏水这一技术难题。包括隧道掘进机，所述隧道掘进机的尾部于外层钢壳体以内设置与其同轴的内层钢壳体，外层钢壳体的内周壁与内层钢壳体的外周壁之间形成环形防水膜的释放通道，内层钢壳体由支撑装置固定安装于包括隧道掘进机内的纵梁上。所述释放通道的前端于内层钢壳体上可拆卸设置环形防水膜存放装置，于释放通道的末端设置用于张紧环形防水膜的夹持装置和阻止地下水进入释放通道内的密封装置。所述内层钢壳体的末段在内周壁上沿轴线间隔设置阻止间隙填充材料进入隧道掘进机内的环形密封刷。

技术领域

本发明涉及隧道掘进机，特别涉及一种同步铺设防水膜的隧道掘进机 及隧道施工方法。

背景技术

隧道工程处于地下，面临较高的防水考验，一般要求达到二级防水要 求。对于重要隧道工程，如高铁隧道、水下隧道，要求达到一级防水要求， 即滴水不漏。

随着经济技术的快速发展和城区环保要求的不断提高，城市隧道明挖 法因阻断交通、扬尘污染大等缺点，已逐步被摈弃，盾构、TBM、顶管 等工法越来越多地成为城市隧道施工的主流工法。

隧道掘进机施工不可避免地会出现停顿，造成隧道衬砌存在多种接 缝，如盾构隧道管片环间接缝、纵向接缝，TBM隧道环向施工缝、拱墙 与仰拱界面的施工缝等。同时，有时沿隧道纵向还会人为设置沉降缝。上 述接缝的存在，削弱了隧道的防水能力，是目前掘进机隧道防水的重难点。

根据掘进机的类型不同，隧道防水存在很大的区别。如盾构隧道以管 片自防水为主，接缝位置使用密封垫防水，TBM隧道在初衬和二衬之间 设防排水板。

从隧道运营实践来看，隧道现有的防水措施无法满足隧道工程较高的 防水要求。如盾构隧道施工管片存在的错台缺陷，削弱了接缝密封垫的防 水效果。TBM隧道防水板铺设技术要求较高，经常出现锚杆刺破防水板， 防水板搭接位置密封不严等缺陷，隧道长期运营后会出现渗漏水，严重影 响隧道的正常运营。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同步铺设防水膜的隧道掘进 机，以在隧道掘进机掘进作业的同时同步在隧道衬砌外壁上铺设环形防水 膜，将地下水与隧道完全隔绝，彻底解决隧道渗漏水这一技术难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种同步铺设防水膜的隧道掘进机，包括隧道掘进机，其 特征是：所述隧道掘进机的尾部于外层钢壳体以内设置与其同轴的内层钢 壳体，外层钢壳体的内周壁与内层钢壳体的外周壁之间形成环形防水膜的 释放通道，内层钢壳体由支撑装置固定安装于包括隧道掘进机内的纵梁 上；所述释放通道的前端于内层钢壳体上可拆卸设置环形防水膜存放装 置，于释放通道的末端设置用于张紧环形防水膜的夹持装置和阻止地下水进入释放通道内的密封装置；所述内层钢壳体的末段在内周壁上沿轴线间 隔设置阻止间隙填充材料进入隧道掘进机内的环形密封刷。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用上述同步铺设防水 膜的隧道掘进机的隧道施工方法，该方法包括如下步骤：

①隧道掘进机由始发端破除始发端外墙向前掘进；

②待隧道掘进机的末端进入始发端外墙以内时，将环形防水膜从释放 通道中向后拉出一段，其端口由固定环固定在始发端外墙上；

③隧道掘进机向前掘进，同步施工隧道衬砌结构，释放通道同步释放 出环形防水膜，沿隧道轴向对隧道衬砌结构形成全环包裹；

④由隧道掘进机的末端向隧道衬砌结构外周壁与环形防水膜内周壁 之间的间隙内持续灌注间隙填充材料，隧道衬砌结构对间隙填充材料进行 径向挤压，使释放出的环形防水膜与隧道围岩密贴。