本发明属于盾构支护，具体涉及一种适用于盾构隧道进出洞的预支护结构及其施工方法。
背景技术：
1、地铁具有节约土地、准时准点、方便快捷、噪音小的特点，成为越来越多城市主要公共交通方式的选择。
2、常规的管棚工法是在隧道开挖之前沿开挖断面轮廓按一定间隔钻孔，插入钢管，再从插入的钢管内注浆，来增加钢管外围岩的抗剪切强度，从而维持甚至增大软弱围岩的自承能力，保证围岩稳定，防止隧道开挖引起的坍塌。隧道施工中，具体支护方式是施工人员需要提前在隧道开挖的掌子面上打孔，之后向孔内插入钢管，钢管插入孔内的端部开有溢浆孔，之后施工人员向钢管内注浆，浆液通过溢浆孔流动并填充隧道结构中的缝隙，并通过浆液将隧道未开挖部分的松散岩层进行固结，从而达到预加固的作用。
3、但是，目前施工中，管棚钢管多是直接插入围岩中，在隧道开挖过程中，会出现地应力重新分布，且围岩强度低，对工程扰动敏感，在受拉或受压条件下将产生塑性区，易出现孔位、孔距、外插角不精准及围岩和支护结构发生变形，进而会出现崩塌、失稳及涌水等情况。
4、另外，在注浆过程中，需要打入较大压力的水泥砂浆，这就使得钢管会在孔内发生偏移，影响其支护效果，不利于调节钢管对隧道未开挖部分进行注浆加固，且考虑到砂卵石地层渗水严重的问题，例如成都东南部的细粒砂卵石地层，实际工程施工中即使注浆结束，加固部分有时也难以形成整体，渗水现象依然存在；因此，需要提供一种自稳能力强、刚度及承载力大的预支护结构，以此避免盾构隧道进出洞的受力变形、结构偏移或渗水现象。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种适用于盾构隧道进出洞的预支护结构及其施工方法，解决了现有适用于盾构隧道进出洞的预支护结构会在施工过程中发生偏移，且存在渗水，影响支护效果的问题。
2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
3、提供一种适用于盾构隧道进出洞的预支护结构及其施工方法，包括洞门环梁组件、与洞门环梁组件连接的支护组件；
4、支护组件包括若干刃脚及与若干刃脚连接的支护筒，支护筒包括若干钢护筒组件，若干钢护筒组件呈中空扇形结构，其包括扇形壁板、侧板及盖板；侧板设置于扇形壁板两侧且对应设置，盖板设置于扇形壁板另两侧且对应设置；盖板中部对应设置有通孔，通孔与注浆导管连接。
5、采用上述技术方案的有益效果为：洞门环梁组件可在隧道开挖前对注浆位置进行初步定位及预加固，支护组件在施工时沿洞门环梁组件定位纵向方向打入隧道墙面内，可避免利用常规管棚支护法造成的细长注浆导管随着顶近距离增大而发生弯曲，进而影响注浆效果的情况；同时，由若干钢护筒组件组成的支护筒有效提高了支护组件的刚度，通过洞门环梁组件与支护组件的协同使用，可避免注浆过程中发生偏移，既提高了支护组件的刚度及承载力，又能有效提高支护结构整体的防水效果，保证了施工安全性。
6、进一步地，洞门环梁组件包括洞门钢环及设置于洞门钢环上端一侧的圆环板，圆环板表面设置有纵向连接筋及导向杆，纵向连接筋及导向杆之间间隔设置。
7、采用上述技术方案的有益效果为：纵向连接筋可使圆环板与洞门钢环形成一个整体，而焊接为整体的洞门环梁组件可作为支护组件施工时的推进平台，使支护组件的推进方向与岩面保持垂直，避免了支护组件在、插入时的偏移及定位不精确的情况。
8、进一步地，若干刃脚为“铲形”空心钢结构，其与钢护筒组件焊接连接。
9、采用上述技术方案的有益效果为：“铲形”空心钢结构的刃脚既能为支护组件提供一定的刚度，又可减少支护组件插入岩面时的阻力，且通过焊接的方式与钢护筒及相邻刃脚连接，能填补提升整体性与防水性。
10、进一步地，扇形壁板、侧板及盖板均设置为两片，扇形壁板、侧板与盖板之间通过焊接方式连接。
11、采用上述技术方案的有益效果为：每一块扇形钢护筒由两片扇形壁板、两片侧板及两片盖板组成，若干扇形钢护筒组合成圆形的支护筒，且盖板与侧板及扇形壁板间均通过焊接方式连接，能提升整体刚性及防水性。
12、进一步地，扇形壁板表面及侧板表面均设置有溢浆孔。
13、采用上述技术方案的有益效果为：注浆施工时，水泥砂浆可沿溢浆孔溢出，利于对隧道未开挖部分进行注浆加固，提高施工安全性。
14、进一步地，导向杆的直径小于纵向连接筋的直径。
15、一种适用于盾构隧道进出洞的预支护结构的施工方法，包括以下步骤：
16、s1：施作内衬墙，在洞门位置按照盾构始发尺寸要求，预埋设置洞门钢环，并由内向外逐环焊接圆环板，并根据定位，依次焊接纵向连接筋与导向杆；
17、s2：清理洞门环梁组件表面渣土，将刃脚焊接至钢护筒对应位置，并对相邻钢护筒与刃脚进行焊接连接；
18、s3：施作反力墙，安装反力分散架，在工作井内按照导向杆高程安装推进千斤顶与垫块；
19、s4：凿除预顶进方向的洞壁，并在导向杆上涂抹黄油，再利用倒链对焊接好的钢护筒进行调整，使钢护筒组件架设在导向杆对应位置上，在刃脚与钢护筒近洞壁一侧涂抹黄油；
20、s5：启动千斤顶使刃脚与钢护筒向前顶进，当第一段钢护筒大部分进入土层中后，在导向杆上涂抹黄油并将第二段焊接好的钢护筒组件架设在导向杆对应位置上并与第一段钢护筒组件尾部进行焊接，焊接完成后，调整千斤顶位置，开始顶进第二段钢护筒，当第一段钢护筒组件全部顶进后，再开始第二段钢护筒组件顶进，以此类推；
21、s6：当最后一段钢护筒组件完成施工后，焊接扇形壁板与注浆导管，盖上止浆塞，预留出气孔，按照标准开始注浆。
22、综上，本发明提供的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构及其施工方法，其有益效果为：
23、(1)本发明中的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构通过洞门环梁组件与支护组件的协同使用，可对施工岩面进行初步定位及预加固，避免注浆过程中发生偏移，既提高了支护组件的刚度及承载力，又能有效提高支护结构整体的防水效果，保证了施工安全性。
24、(2)本发明中的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构通过钢护筒组件能提高结构的整体刚度，而辅以注浆施工方式加固，能有效提高支护结构整体的防水效果。
25、(3)本发明中的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构整体采用焊接方式连接，且相邻钢护筒间也设有溢浆孔以填补块与块间的缝隙，辅以注浆止缝，防水效果好。
26、(4)本发明中的支护组件均采用多个钢护筒组件拼接而成，便于运输及现场安装。
1.一种适用于盾构隧道进出洞的预支护结构，其特征在于：包括洞门环梁组件(1)、与洞门环梁组件(1)连接的支护组件；
2.根据权利要求1所述的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构，其特征在于：所述洞门环梁组件(1)包括洞门钢环(7)及设置于洞门钢环(7)上端一侧的圆环板(6)，所述圆环板(6)表面设置有纵向连接筋(8)及导向杆(9)，所述纵向连接筋(8)及导向杆(9)之间间隔设置。
3.根据权利要求1所述的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构，其特征在于：若干所述刃脚(3)为“铲形”空心钢结构，其与钢护筒组件(2)焊接连接。
4.根据权利要求1所述的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构，其特征在于：所述扇形壁板(10)、侧板(11)及盖板(4)均设置为两片，所述扇形壁板(10)、侧板(11)与盖板(4)之间通过焊接方式连接。
5.根据权利要求4所述的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构，其特征在于：所述扇形壁板(10)表面及侧板(11)表面均设置有溢浆孔(13)。
6.根据权利要求2所述的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构，其特征在于：所述导向杆(9)的直径小于纵向连接筋(8)的直径。
7.一种权利要求1-6任一项所述的适用于盾构隧道进出洞的预支护结构的施工方法，包括以下步骤：
