一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构及施工方法与流程

1.本发明属于地铁工程的技术领域，具体公开了一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构及施工方法。


背景技术：

2.目前，随着国内地铁建设技术的迅猛发展和城市地铁需求量的加大，盾构隧道和地铁车站建设比重逐渐加大。盾构隧道和地铁车站工程不可避免会涉及两个结构接口密封施工，传统接口做法为施作后浇带混凝土绕环梁，结构接口后浇带施工缝的防水密封作业施工难度大，密封效不理想，耐久性较低，在富水地层下，特别是渗透系数较大时，止水带承受高水压，与此同时，因温度导致结构膨胀或收缩、以及不同程度的沉降所带来的结构之间的移位导致接口处止水带偏位失效，混凝土出现裂缝、渗漏水，只能通过注入化学复合物或者其它防水材料封堵，给施工安全、工期带来了风险，同时直接加大了施工成本。


技术实现要素：

3.本发明提供一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构及施工方法，以解决盾构隧道和地铁车站接口密封结构由于高地下水压，温度变化导致结构膨胀或收缩，结构不同程度沉降，存在接口施工缝渗漏水、施工安全隐患的问题。
4.上述一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，包括预埋钢环、环形钢框架、ω型防水带、填充物和压环；预埋钢环用于固定在混凝土绕环梁的周向内侧；环形钢框架包括轴向连接环、固定在轴向连接环周向内侧的周向内连接环以及固定在轴向连接环外侧的周向外连接环，周向内连接环和周向外连接环位于轴向连接环的同侧；轴向连接环用于固定在盾构隧道外环管片的轴向外端面上；ω型防水带的两侧分别固定在预埋钢环和周向外连接环上，开口周向朝外；压环包括轴向压环、固定在轴向压环周向内侧的周向内压环以及固定在轴向压环外侧的周向外压环，周向内压环和周向外压环位于轴向压环的两侧，周向内压环固定在周向内连接环上，周向外压环固定在预埋钢环上；填充物具有保温、防潮，防火功能，填充在预埋钢环、环形钢框架、ω型防水带和压环围合成的空间内。
5.进一步地，上述盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，还包括防火防潮衬环，防火防潮衬环由多块l形防火防潮衬板拼接而成，固定在轴向压环和周向内压环上；压环由多块压板拼接而成。
6.进一步地，预埋钢环上沿周向设置有多个螺栓孔，周向外侧固定有锚栓ⅰ、锚栓ⅱ和螺纹套筒，螺纹套筒固定在螺栓孔上，锚栓ⅰ与预埋钢环直接连接，锚栓ⅱ与螺纹套筒连接，锚栓ⅰ和锚栓ⅱ之间安装有膨胀止水条。
7.进一步地，ω型防水带的两侧分别通过压紧板和螺栓压紧在预埋钢环和周向外连接环上，与预埋钢环连接的螺栓旋入螺纹套筒内；ω型防水带为橡胶防水带，填充物为岩棉。
8.进一步地，盾构同步注浆层围绕在盾构隧道外环管片的周向外侧；地连墙围绕在
盾构同步注浆层的周向外侧；混凝土绕环梁位于盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层和地连墙的轴向外侧，包括外侧梁体以及连接外侧梁体和地连墙的内侧梁体，外侧梁体的内径小于内侧梁体的内径；预埋钢环固定在外侧梁体的周向内侧；盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层、地连墙、混凝土绕环梁、预埋钢环、环形钢框架以及ω型防水带围合成环形密封测试空间。
9.上述一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，包括下述步骤：
10.s1，根据施工图纸及设计要求在地连墙上进行测量放样，得到混凝土绕环梁钢环的安装轮廓；
11.s2，混凝土绕环梁钢环的组成部件运至施工现场完成拼装，混凝土绕环梁钢环包括外侧钢环和内侧钢环，外侧钢环的内径小于内侧钢环的内径，在混凝土绕环梁钢环周向内侧沿其径向增加临时钢支撑并焊接加固，在混凝土绕环梁钢环的底部安装支撑钢架；
12.s3，沿外侧钢环的周向外侧安装预埋钢环，将携带预埋钢环的混凝土绕环梁钢环整体吊装至设计位置，内侧钢环朝向盾构隧道外环管片，并通过支撑钢架将其固定到地铁车站底板上；
13.s4，铺设盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层和地连墙的轴向外端面的防水板，若盾构隧道外环管片位于盾构同步注浆层和地连墙的外侧，则盾构隧道外环管片外露部分也铺设防水板，沿混凝土绕环梁钢环周向外侧绑扎混凝土绕环梁钢筋，并与地连墙轴向外端面的钢筋连续绑扎，合模并完成混凝土绕环梁和地连墙的整体连续浇筑，混凝土强度达标后拆除混凝土绕环梁钢环以及与地连墙连接的模板，得到与地连墙连接的混凝土绕环梁，混凝土绕环梁包括外侧梁体以及连接外侧梁体和地连墙的内侧梁体，外侧梁体由外侧钢环控制，内侧梁体由内侧钢环以及连接内侧钢环和地连墙的模板控制，外侧梁体的内径小于内侧梁体的内径，预埋钢环固定在外侧梁体的周向内侧；
14.s5，测量预埋钢环轴向内端面到盾构隧道外环管片轴向外端面的水平距离，根据ω型防水带的设计安装距离调整盾构隧道外环管片长度，使预埋钢环轴向内端面到盾构隧道外环管片轴向外端面的水平距离与ω型防水带的设计安装相等；
15.s6，在混凝土绕环梁内侧梁体的周向内侧以及内侧梁体和外侧梁体的连接端面上安装防水板；
16.s7，在盾构隧道外环管片轴向外端面上安装环形钢框架，环形钢框架包括轴向连接环、固定在轴向连接环周向内侧的周向内连接环以及固定在轴向连接环外侧的周向外连接环，周向内连接环和周向外连接环位于轴向连接环的同侧，轴向连接环固定在盾构隧道外环管片的轴向外端面上；
17.s8，安装ω型防水带，ω型防水带两侧分别固定在预埋钢环和周向外连接环上，开口周向朝外；
18.s9，向盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层、地连墙、混凝土绕环梁、预埋钢环、环形钢框架以及ω型防水带围合成环形密封测试空间内注水，测试密封性；
19.s10，在ω型防水带和环形钢框架之间安装填充物，填充物安装完成后呈环形，内径与环形钢框架的周向内连接环内径相等，轴向边界位于ω型防水带之外，压紧填充物后安装安装压环，压环包括轴向压环、固定在轴向压环周向内侧的周向内压环以及固定在轴向压环外侧的周向外压环，周向内压环和周向外压环位于轴向压环的两侧，周向内压环固
定在周向内连接环上，周向外压环固定在预埋钢环上。
20.进一步地，步骤s7中，轴向连接环上开设有螺栓孔，盾构隧道外环管片的轴向外端面上与螺栓孔对应的位置植入螺杆，当环形钢框架放置到位时，螺杆穿过螺栓孔利用螺母固定，螺母与轴向连接环之间设置止水垫圈，在轴向连接环与盾构隧道外环管片接触间隙处螺杆上下两侧设有止水衬垫；
21.还包括步骤s11，安装l形防火防潮衬板，l形防火防潮衬板固定在轴向压环和周向内压环上，封闭轴向连接环与盾构隧道外环管片之间的间隙，多块l形防火防潮衬板拼接成防火防潮衬环。
22.进一步地，步骤s2中，混凝土绕环梁钢环组成部件的结合面采用螺栓连接，现场拼接组合后由测量人员进行真圆度检测，确定圆度合格后焊接固定临时钢支撑；
23.步骤s3中，预埋钢环的顶部安装有水管，底部安装有水管和压力表，水管上均安装有阀门；
24.步骤s6中，在混凝土绕环梁内侧梁体的周向内侧以及内侧梁体和外侧梁体的连接端面上使用sapir670砂浆对混凝土表面进行处理后涂刷临时密封膜，然后安装防水板；
25.步骤s9中，水从预埋钢环的底部水管注入环形密封测试空间，直到从顶部水管接收到稳定的水流，关闭顶部水管的阀门，逐步加压至预设压力，关闭底部水管的阀门，记录预设时间内压力表的压力变化，若压力无变化说明密封性合格，进行下一步骤，否则则检查原因并进行处理，直至密封性合格。
26.进一步地，步骤s5中，预埋钢环轴向内端面到盾构隧道外环管片轴向外端面的水平距离等于ω型防水带的设计安装距离，不调整；
27.水平距离大于ω型防水带的设计安装距离，接长盾构隧道外环管片
28.水平距离小于ω型防水带的设计安装距离，切割盾构隧道外环管片多余部分；
29.步骤s8中，安装ω型防水带时，先固定其顶部，再左右交替从上到下按顺序进行固定，ω型防水带的两侧分别通过压紧板和螺栓压紧在预埋钢环和周向外连接环上，螺栓分批次分阶段对紧，使ω型防水带在整个圆周上均匀受力。
30.进一步地，步骤s3中，预埋钢环采用镀锌钢板卷制加工而成，其外径与盾构隧道外环管片外径相等，等分为多个组成单元，每个组成单元上均设有两个吊装用吊耳，相邻组成单元间为焊接固定，预埋钢环上沿周向设置有多个螺栓孔，周向外侧固定有锚栓ⅰ、锚栓ⅱ和螺纹套筒，螺纹套筒固定在螺栓孔上，锚栓ⅰ与预埋钢环直接连接，锚栓ⅱ与螺纹套筒连接，锚栓ⅰ和锚栓ⅱ之间安装有膨胀止水条；
31.步骤s7中，环形钢框架采用镀锌钢板加工而成，其外径与盾构隧道外环管片的外径相等，等分为多个组成单元，每个组成单元上均设有两个吊装用吊耳，相邻组成单元间为焊接固定；
32.步骤s8中，ω型防水带由两层尼龙层组成，内部和外部覆盖sbr橡胶保护层；
33.步骤s10中，填充物为岩棉；
34.压环由多块压板拼接而成，压板由热镀锌钢板制成，通过螺栓与环形钢框架和预埋钢环固定；
35.步骤s11中，l形防火防潮衬板为含玻璃纤维的石膏板，通过镀锌螺钉固定在压环上。
36.本发明具有以下有益效果：
37.本发明结构简单，设计合理，适用范围广，是一种可以吸收盾构隧道和地铁车站接口处结构沉降差的动态密封；
38.本发明与传统的后绕环梁密封方法相比，密封效果较好，稳定性较高，密封结构耐久，能后吸收因温度变化导致结构膨胀或收缩，以及沉降所带来的结构之间的位移，克服了传统密封方法在富水砂层、结构易产生沉降等地质较差条件下的盾构隧道和地铁车站接口的局限性，很好地解决了传统密封方法接口渗漏水问题。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构的主视图；
41.图2为图1a-a方向的剖视图；
42.图3为图2中下半部分的放大图；
43.图4为ω型防水带的安装示意图；
44.图5为预埋钢环在混凝土绕环梁钢环的安装示意图；
45.图6为图5中b部分的放大图。
46.图中：1-盾构隧道外环管片；2-盾构同步注浆层；3-地连墙；4-混凝土绕环梁；5-预埋钢环；6-环形钢框架；7-ω型防水带；8-压环；9-防火防潮衬环；10-锚栓ⅰ；11-锚栓ⅱ；12-螺纹套筒；13-膨胀止水条；14-压紧板；15-螺栓；16-岩棉；17-水管；18-螺杆；19-止水垫圈；20-止水衬垫；21-防水板；22-混凝土绕环梁钢环；23-临时钢支撑；24-支撑钢架。
具体实施方式
47.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.实施例1
49.本实施例提供一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，包括盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2、地连墙3、混凝土绕环梁4、预埋钢环5、环形钢框架6、ω型防水带7、填充物和压环8。
50.盾构同步注浆层2围绕在盾构隧道外环管片1的周向外侧；地连墙3围绕在盾构同步注浆层2的周向外侧；混凝土绕环梁4位于盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2和地连墙3的轴向外侧，混凝土绕环梁4是在混凝土绕环梁钢环22与起支撑作用的地铁车站底板和起支撑维护作用的地连墙3固定后，沿混凝土绕环梁钢环22外缘在盾构隧道外环管片1外浇筑的环状混凝土结构，且与地铁车站端墙(主要包括盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2和地连墙3的轴向外端面)混凝土连续浇筑连成的整体，包括外侧梁体以及连接外侧梁体和地连墙3的内侧梁体，外侧梁体的内径小于内侧梁体的内径；预埋钢环5固定在外侧梁体的
周向内侧；环形钢框架6包括轴向连接环、固定在轴向连接环周向内侧的周向内连接环以及固定在轴向连接环外侧的周向外连接环，周向内连接环和周向外连接环位于轴向连接环的同侧；轴向连接环用于固定在盾构隧道外环管片1的轴向外端面上；ω型防水带7的两侧分别固定在预埋钢环5和周向外连接环上，开口周向朝外；盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2、地连墙3、混凝土绕环梁4、预埋钢环5、环形钢框架6以及ω型防水带7围合成环形密封测试空间；压环7包括轴向压环、固定在轴向压环周向内侧的周向内压环以及固定在轴向压环外侧的周向外压环，周向内压环和周向外压环位于轴向压环的两侧，周向内压环固定在周向内连接环上，周向外压环固定在预埋钢环5上；填充物具有保温、防潮，防火功能，填充在预埋钢环5、环形钢框架6、ω型防水带7和压环8围合成的空间内。
51.进一步地，上述盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，还包括防火防潮衬环9，防火防潮衬环9由多块l形防火防潮衬板拼接而成，固定在轴向压环和周向内压环上；压环8由多块压板拼接而成。
52.进一步地，预埋钢环5上沿周向设置有多个螺栓孔，周向外侧固定有锚栓ⅰ10、锚栓ⅱ11和螺纹套筒12，螺纹套筒12焊接固定在螺栓孔上，锚栓ⅰ10与预埋钢环5直接焊接，锚栓ⅱ11与螺纹套筒12连接，锚栓ⅰ10和锚栓ⅱ11之间安装有膨胀止水条13。
53.进一步地，ω型防水带7的两侧分别通过压紧板14和螺栓15压紧在预埋钢环5和周向外连接环上，与预埋钢环5连接的螺栓15旋入螺纹套筒12内；ω型防水带7为橡胶防水带，填充物为岩棉16。
54.进一步地，预埋钢环5的顶部安装有水管17，底部安装有水管17和压力表，水管17上均安装有阀门；水管17与环形密封测试空间连通，用于向环形密封测试空间内注水，以测试密封性。
55.进一步地，环形钢框架6的轴向连接环上开设有螺栓孔，盾构隧道外环管片1的轴向外端面上与螺栓孔对应的位置植入螺杆18，螺杆18穿过螺栓孔利用螺母将环形钢框架6固定在盾构隧道外环管片1上，螺母与轴向连接环之间设置止水垫圈19，轴向连接环与盾构隧道外环管片1接触间隙处螺杆18上下两侧设有止水衬垫20。
56.进一步地，盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2和地连墙3的轴向外端面以及盾构隧道外环管片1位于盾构同步注浆层2和地连墙3的外侧的部分均铺设防水板21，混凝土绕环梁4内侧梁体的周向内侧以及内侧梁体和外侧梁体的连接端面上铺设防水板21。
57.实施例2
58.以某轻轨段车站为例，说明盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法的具体步骤。该轻轨段车站尺寸为22m
×
23.15m，深度为25.24m，地连墙1地质由上至下依次为细砂、黏土质砂、分黏细砂、施工地区特有地层中的k-1和k-2地层，软硬不均，透水性强。施工地区特有地层是施工地区特有的一种砂和钙质砂岩的混合物岩体，含有少部分胶结的颗粒土，可细分为k-1～k-4，k-4强度最高，k-1主要由细砂和中砂组成，试样中细砂含量约占0～20％，粗砂和中砾石的含量约占5％～40％，渗透系数达5
×
10-4
～5
×
10-2
；k-2与k-1组分相似，粗粒度含量较k-1增加约10％，k-3和k4的级配曲线与k-1和k-2相似，仅细砂比例较小；地连墙1外地下水位较高，位于隧道拱顶以上1.4m，水压较大。
59.上述一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，在盾构隧道外环管片1外浇筑混凝土绕环梁4，混凝土绕环梁4与地铁车站地连墙3整体连续浇筑，使得地铁车站端墙
和盾构隧道外环管片1外侧水全部聚集到混凝土绕环梁4和盾构隧道外环管片1之间，具体包括下述步骤。
60.s1，根据施工图纸及设计要求在地连墙3上进行测量放样，得到混凝土绕环梁钢环22的安装轮廓。
61.s2，混凝土绕环梁钢环22的组成部件运至施工现场完成拼装，混凝土绕环梁钢环22包括外侧钢环和内侧钢环，外侧钢环的内径小于内侧钢环的内径，混凝土绕环梁钢环22组成部件的结合面采用螺栓连接，现场拼接组合后由测量人员进行真圆度检测，确定圆度合格后在混凝土绕环梁钢环22周向内侧沿其径向增加临时钢支撑23并焊接加固，在混凝土绕环梁钢环22的底部安装支撑钢架24。
62.s3，沿外侧钢环的周向外侧安装预埋钢环5，预埋钢环5采用镀锌钢板卷制加工而成，其外径与盾构隧道外环管片1外径相等，等分为多个组成单元，每个组成单元上均设有两个吊装用吊耳，相邻组成单元间为焊接固定，增强防水密封效果，预埋钢环5上沿周向设置有多个螺栓孔，周向外侧固定有锚栓ⅰ10、锚栓ⅱ11和螺纹套筒12，螺纹套筒12固定在螺栓孔上，锚栓ⅰ10与预埋钢环5直接焊接，锚栓ⅱ11与螺纹套筒12连接，锚栓ⅰ10和锚栓ⅱ11均预埋在浇筑完成的混凝土绕环梁4中，锚栓ⅰ10和锚栓ⅱ11之间安装有膨胀止水条13，预埋钢环5的顶部安装有水管17，底部安装有水管17和压力表，水管17上均安装有阀门。预埋钢环5与混凝土绕环梁钢环22以螺栓临时固定，预埋钢环5的内表面紧贴混凝土绕环梁钢环22外表面，形成环中环，将携带预埋钢环5的混凝土绕环梁钢环22整体吊装至设计位置，内侧钢环朝向盾构隧道外环管片1，并通过支撑钢架24将其固定到地铁车站底板上。
63.s4，铺设盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2和地连墙3的轴向外端面的防水板21，若盾构隧道外环管片1位于盾构同步注浆层2和地连墙3的外侧，则盾构隧道外环管片1外露部分也铺设防水板21，沿混凝土绕环梁钢环22周向外侧绑扎混凝土绕环梁钢筋，并与地连墙3轴向外端面的钢筋连续绑扎，合模并完成混凝土绕环梁22和地连墙3的整体连续浇筑，混凝土强度达标后拆除混凝土绕环梁钢环22以及与地连墙3连接的模板，得到与地连墙3连接的混凝土绕环梁4，采用整体连续浇筑加强了密封性。混凝土绕环梁4包括外侧梁体以及连接外侧梁体和地连墙3的内侧梁体，外侧梁体由外侧钢环控制，内侧梁体由内侧钢环以及连接内侧钢环和地连墙3的模板控制，外侧梁体的内径小于内侧梁体的内径，预埋钢环5固定在外侧梁体的周向内侧。
64.s5，测量预埋钢环5轴向内端面到盾构隧道外环管片1轴向外端面的水平距离，根据ω型防水带7的设计安装距离调整盾构隧道外环管片1长度，使预埋钢环5轴向内端面到盾构隧道外环管片1轴向外端面的水平距离与ω型防水带7的设计安装相等：
65.预埋钢环5轴向内端面到盾构隧道外环管片1轴向外端面的水平距离等于ω型防水带7的设计安装距离，不调整；
66.水平距离大于ω型防水带7的设计安装距离，差值不大于a值，接长盾构隧道外环管片1，接长部分进行无收缩水泥浆灌浆，接长部分无额外配筋；差值在a～b值之间，接长盾构隧道外环管片1，接长部分浇筑b60无收缩混凝土，接长部分额外配筋；差值在b值及以上，接长盾构隧道外环管片1，接长部分浇筑b60无收缩混凝土，接长部分额外配筋；a值小于b值；
67.水平距离小于ω型防水带7的设计安装距离，切割盾构隧道外环管片1多余部分。
68.s6，在混凝土绕环梁4内侧梁体的周向内侧以及内侧梁体和外侧梁体的连接端面上使用sapir670砂浆对混凝土表面进行处理后涂刷临时密封膜mb-2k，然后安装防水板21，以防止地下水从盾构同步注浆层2侵入步骤s9中的环形密封测试空间而导致测试失败。
69.s7，在盾构隧道外环管片1轴向外端面上安装环形钢框架6，环形钢框架6采用镀锌钢板加工而成，其外径与盾构隧道外环管片1的外径相等，等分为多个组成单元，每个组成单元上均设有两个吊装用吊耳，相邻组成单元间为焊接固定；环形钢框架6包括轴向连接环、固定在轴向连接环周向内侧的周向内连接环以及固定在轴向连接环外侧的周向外连接环，周向内连接环和周向外连接环位于轴向连接环的同侧，轴向连接环固定在盾构隧道外环管片1的轴向外端面上，轴向连接环上开设有螺栓孔。盾构隧道外环管片1的轴向外端面上与螺栓孔对应的位置植入螺杆18，当环形钢框架6放置到位时，螺杆18穿过螺栓孔利用螺母固定，螺母与轴向连接环之间设置止水垫圈19，在轴向连接环与盾构隧道外环管片1接触间隙处螺杆18上下两侧设有止水衬垫20，在阻水的同时能够使得环形钢框架6在整个圆周上受力均匀。
70.s8，安装ω型防水带7，开口周向朝外。安装ω型防水带7时，先固定其顶部，再左右交替从上到下按顺序进行固定，ω型防水带7的两侧分别通过压紧板14和螺栓15压紧在预埋钢环5和周向外连接环上，与预埋钢环5连接的螺栓15旋入螺纹套筒12内，同时为进一步加强密封性，螺栓15分批次分阶段对紧，使ω型防水带7在整个圆周上均匀受力。ω型防水带7由两层尼龙层组成，内部和外部覆盖sbr橡胶保护层，能吸收盾构隧道外环管片1和地铁车站混凝土绕环梁4间的轴向位移、径向移动和/或旋转：
71.间隙闭合是一种轴向运动，将压缩ω型防水带7的弧度；同样间隙的增加将拉伸ω型防水带7并受其弧周长的限制，但ω型防水带7的强化能够增强其抗张能力；
72.接口结构的径向移动会导致ω型防水带7发生横向变形；
73.围绕结构的垂直轴旋转会导致ω型防水带7一个垂直部分受压，另一个垂直部分受拉，为了增加抵抗变形能力，可以对其进行预压缩。
74.s9，向盾构隧道外环管片1、盾构同步注浆层2、地连墙3、混凝土绕环梁4、预埋钢环5、环形钢框架6以及ω型防水带7围合成环形密封测试空间内作注水，测试密封性。具体操作过程如下所述：
75.水从预埋钢环5的底部水管注入环形密封测试空间，直到从顶部水管接收到稳定的水流，关闭顶部水管的阀门，逐步加压至预设压力，关闭底部水管的阀门，记录预设时间内压力表的压力变化，若压力无变化说明密封性合格，进行下一步骤，否则则检查原因并进行处理，直至密封性合格。
76.s10，在ω型防水带7和环形钢框架6之间安装填充物，填充物为岩棉16，填充物安装完成后呈环形，内径与环形钢框架6的周向内连接环内径相等，轴向边界位于ω型防水带7之外，压紧填充物后安装安装压环8，压环8由多块压板拼接而成，压板由热镀锌钢板制成，压环8包括轴向压环、固定在轴向压环周向内侧的周向内压环以及固定在轴向压环外侧的周向外压环，周向内压环和周向外压环位于轴向压环的两侧，周向内压环通过螺栓固定在周向内连接环上，周向外压环通过螺栓固定在预埋钢环5上。
77.s11，安装l形防火防潮衬板，l形防火防潮衬板为含玻璃纤维的石膏板，具有优秀的耐火性和防潮性，l形防火防潮衬板通过镀锌螺钉固定在轴向压环和周向内压环上，封闭
轴向连接环与盾构隧道外环管片1之间的间隙，主要作用为保护止水衬垫20，多块l形防火防潮衬板拼接成防火防潮衬环9。
78.该车站两侧端墙和盾构隧道接口先后成功完成防水密封作业，安装后未出现任何渗漏，密封效果较好，稳定性较高，密封结构耐久，能后吸收因温度变化导致结构膨胀或收缩、以及沉降所带来的结构之间的位移，克服了传统工法在高压地下水、结构沉降等地层的盾构隧道和地铁车站接口的局限性，解决了传统工法接口渗漏水问题。
79.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，其特征在于，包括预埋钢环、环形钢框架、ω型防水带、填充物和压环；所述预埋钢环用于固定在混凝土绕环梁的周向内侧；所述环形钢框架包括轴向连接环、固定在轴向连接环周向内侧的周向内连接环以及固定在轴向连接环外侧的周向外连接环，周向内连接环和周向外连接环位于轴向连接环的同侧；所述轴向连接环用于固定在盾构隧道外环管片的轴向外端面上；所述ω型防水带的两侧分别固定在预埋钢环和周向外连接环上，开口周向朝外；所述压环包括轴向压环、固定在轴向压环周向内侧的周向内压环以及固定在轴向压环外侧的周向外压环，周向内压环和周向外压环位于轴向压环的两侧，周向内压环固定在周向内连接环上，周向外压环固定在预埋钢环上；所述填充物具有保温、防潮，防火功能，填充在预埋钢环、环形钢框架、ω型防水带和压环围合成的空间内。2.根据权利要求1所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，其特征在于，还包括防火防潮衬环，防火防潮衬环由多块l形防火防潮衬板拼接而成，固定在轴向压环和周向内压环上；压环由多块压板拼接而成。3.根据权利要求2所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，其特征在于，预埋钢环上沿周向设置有多个螺栓孔，周向外侧固定有锚栓ⅰ、锚栓ⅱ和螺纹套筒，螺纹套筒固定在螺栓孔上，锚栓ⅰ与预埋钢环直接连接，锚栓ⅱ与螺纹套筒连接，锚栓ⅰ和锚栓ⅱ之间安装有膨胀止水条。4.根据权利要求3所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，其特征在于，ω型防水带的两侧分别通过压紧板和螺栓压紧在预埋钢环和周向外连接环上，与预埋钢环连接的螺栓旋入螺纹套筒内；ω型防水带为橡胶防水带，填充物为岩棉。5.根据权利要求1-4任一项所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构，其特征在于，盾构同步注浆层围绕在盾构隧道外环管片的周向外侧；地连墙围绕在盾构同步注浆层的周向外侧；混凝土绕环梁位于盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层和地连墙的轴向外侧，包括外侧梁体以及连接外侧梁体和地连墙的内侧梁体，外侧梁体的内径小于内侧梁体的内径；预埋钢环固定在外侧梁体的周向内侧；盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层、地连墙、混凝土绕环梁、预埋钢环、环形钢框架以及ω型防水带围合成环形密封测试空间。6.一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，其特征在于，包括下述步骤：s1，根据施工图纸及设计要求在地连墙上进行测量放样，得到混凝土绕环梁钢环的安装轮廓；s2，混凝土绕环梁钢环的组成部件运至施工现场完成拼装，混凝土绕环梁钢环包括外侧钢环和内侧钢环，外侧钢环的内径小于内侧钢环的内径，在混凝土绕环梁钢环周向内侧沿其径向增加临时钢支撑并焊接加固，在混凝土绕环梁钢环的底部安装支撑钢架；
s3，沿外侧钢环的周向外侧安装预埋钢环，将携带预埋钢环的混凝土绕环梁钢环整体吊装至设计位置，内侧钢环朝向盾构隧道外环管片，并通过支撑钢架将其固定到地铁车站底板上；s4，铺设盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层和地连墙的轴向外端面的防水板，若盾构隧道外环管片位于盾构同步注浆层和地连墙的外侧，则盾构隧道外环管片外露部分也铺设防水板，沿混凝土绕环梁钢环周向外侧绑扎混凝土绕环梁钢筋，并与地连墙轴向外端面的钢筋连续绑扎，合模并完成混凝土绕环梁和地连墙的整体连续浇筑，混凝土强度达标后拆除混凝土绕环梁钢环以及与地连墙连接的模板，得到与地连墙连接的混凝土绕环梁，混凝土绕环梁包括外侧梁体以及连接外侧梁体和地连墙的内侧梁体，外侧梁体由外侧钢环控制，内侧梁体由内侧钢环以及连接内侧钢环和地连墙的模板控制，外侧梁体的内径小于内侧梁体的内径，预埋钢环固定在外侧梁体的周向内侧；s5，测量预埋钢环轴向内端面到盾构隧道外环管片轴向外端面的水平距离，根据ω型防水带的设计安装距离调整盾构隧道外环管片长度，使预埋钢环轴向内端面到盾构隧道外环管片轴向外端面的水平距离与ω型防水带的设计安装相等；s6，在混凝土绕环梁内侧梁体的周向内侧以及内侧梁体和外侧梁体的连接端面上安装防水板；s7，在盾构隧道外环管片轴向外端面上安装环形钢框架，环形钢框架包括轴向连接环、固定在轴向连接环周向内侧的周向内连接环以及固定在轴向连接环外侧的周向外连接环，周向内连接环和周向外连接环位于轴向连接环的同侧，轴向连接环固定在盾构隧道外环管片的轴向外端面上；s8，安装ω型防水带，ω型防水带两侧分别固定在预埋钢环和周向外连接环上，开口周向朝外；s9，向盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层、地连墙、混凝土绕环梁、预埋钢环、环形钢框架以及ω型防水带围合成环形密封测试空间内注水，测试密封性；s10，在ω型防水带和环形钢框架之间安装填充物，填充物安装完成后呈环形，内径与环形钢框架的周向内连接环内径相等，轴向边界位于ω型防水带之外，压紧填充物后安装安装压环，压环包括轴向压环、固定在轴向压环周向内侧的周向内压环以及固定在轴向压环外侧的周向外压环，周向内压环和周向外压环位于轴向压环的两侧，周向内压环固定在周向内连接环上，周向外压环固定在预埋钢环上。7.根据权利要求6所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，其特征在于，步骤s7中，轴向连接环上开设有螺栓孔，盾构隧道外环管片的轴向外端面上与螺栓孔对应的位置植入螺杆，当环形钢框架放置到位时，螺杆穿过螺栓孔利用螺母固定，螺母与轴向连接环之间设置止水垫圈，在轴向连接环与盾构隧道外环管片接触间隙处螺杆上下两侧设有止水衬垫；还包括步骤s11，安装l形防火防潮衬板，l形防火防潮衬板固定在轴向压环和周向内压环上，封闭轴向连接环与盾构隧道外环管片之间的间隙，多块l形防火防潮衬板拼接成防火防潮衬环。8.根据权利要求7所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，其特征在于，步骤s2中，混凝土绕环梁钢环组成部件的结合面采用螺栓连接，现场拼接组合后由测量人员
进行真圆度检测，确定圆度合格后焊接固定临时钢支撑；步骤s3中，预埋钢环的顶部安装有水管，底部安装有水管和压力表，水管上均安装有阀门；步骤s6中，在混凝土绕环梁内侧梁体的周向内侧以及内侧梁体和外侧梁体的连接端面上使用sapir670砂浆对混凝土表面进行处理后涂刷临时密封膜，然后安装防水板；步骤s9中，水从预埋钢环的底部水管注入环形密封测试空间，直到从顶部水管接收到稳定的水流，关闭顶部水管的阀门，逐步加压至预设压力，关闭底部水管的阀门，记录预设时间内压力表的压力变化，若压力无变化说明密封性合格，进行下一步骤，否则则检查原因并进行处理，直至密封性合格。9.根据权利要求8所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，其特征在于，步骤s5中，预埋钢环轴向内端面到盾构隧道外环管片轴向外端面的水平距离等于ω型防水带的设计安装距离，不调整；水平距离大于ω型防水带的设计安装距离，接长盾构隧道外环管片水平距离小于ω型防水带的设计安装距离，切割盾构隧道外环管片多余部分；步骤s8中，安装ω型防水带时，先固定其顶部，再左右交替从上到下按顺序进行固定，ω型防水带的两侧分别通过压紧板和螺栓压紧在预埋钢环和周向外连接环上，螺栓分批次分阶段对紧，使ω型防水带在整个圆周上均匀受力。10.根据权利要求9所述的盾构隧道与地铁车站接口防水密封施工方法，其特征在于，步骤s3中，预埋钢环采用镀锌钢板卷制加工而成，其外径与盾构隧道外环管片外径相等，等分为多个组成单元，每个组成单元上均设有两个吊装用吊耳，相邻组成单元间为焊接固定，预埋钢环上沿周向设置有多个螺栓孔，周向外侧固定有锚栓ⅰ、锚栓ⅱ和螺纹套筒，螺纹套筒固定在螺栓孔上，锚栓ⅰ与预埋钢环直接连接，锚栓ⅱ与螺纹套筒连接，锚栓ⅰ和锚栓ⅱ之间安装有膨胀止水条；步骤s7中，环形钢框架采用镀锌钢板加工而成，其外径与盾构隧道外环管片的外径相等，等分为多个组成单元，每个组成单元上均设有两个吊装用吊耳，相邻组成单元间为焊接固定；步骤s8中，ω型防水带由两层尼龙层组成，内部和外部覆盖sbr橡胶保护层；步骤s10中，填充物为岩棉；压环由多块压板拼接而成，压板由热镀锌钢板制成，通过螺栓与环形钢框架和预埋钢环固定；步骤s11中，l形防火防潮衬板为含玻璃纤维的石膏板，通过镀锌螺钉固定在压环上。

技术总结
本发明提供了一种盾构隧道与地铁车站接口防水密封结构及施工方法，属于地铁工程的技术领域，通过预埋钢环、环形钢框架、Ω型防水带、填充物和压环密封混凝土绕环梁、盾构隧道外环管片、盾构同步注浆层和地连墙。本发明结构简单，设计合理，适用范围广，是一种可以吸收盾构隧道和地铁车站接口处结构沉降差的动态密封；本发明与传统的后绕环梁密封方法相比，密封效果较好，稳定性较高，密封结构耐久，能后吸收因温度变化导致结构膨胀或收缩，以及沉降所带来的结构之间的位移，克服了传统密封方法在富水砂层、结构易产生沉降等地质较差条件下的盾构隧道和地铁车站接口的局限性，很好地解决了传统密封方法接口渗漏水问题。决了传统密封方法接口渗漏水问题。决了传统密封方法接口渗漏水问题。


技术研发人员：张彬彬 李童瑶 余成祥 杜湘豪 孙辉 李明华 高志峰 田国锐 李有兵
受保护的技术使用者：中铁十二局集团第二工程有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/9/7