CN101672186A - 一种盾构隧道管片同步注浆方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构隧道管片同步注浆方法和装置，以解决现有的注浆方法在富水地层注浆效果差的缺陷。本发明提供的盾构隧道管片同步注浆方法，包括：A、在盾构的掘进过程中，向管片衬砌背后水平同步注入砂浆；B、在同步注入砂浆的同时，向管片衬砌背后注入速凝混合液。本发明的盾构隧道管片同步注浆方法和装置，将速凝混合液与砂浆快速混合，两种浆液快速凝结，有效的防止了管片的上浮，确保了管片衬砌的早期稳定，在长距离硬岩施工开仓换刀作业中有效的防止了盾尾来水，保证了施工效果。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种盾构隧道管片同步注浆方法和装置。
背景技术
在盾构施工过程中，管片衬砌同步注浆作业是盾构施工中必不可少的一个施工环节。对于已施工的大直径盾构隧道来说，隧道管片都存在着不同程度的上浮，同时带来一系列的质量隐患和不安全因素。因此，如何通过采取相应措施使管片衬砌同步注浆达到最好的效果，特别是在富水地层等不良地质中使同步注浆达到预期的效果，是目前盾构施工中比较棘手的难题。
发明内容
本发明的目的是公开一种盾构隧道管片同步注浆方法，以解决现有的注浆方法在富水地层注浆效果差的缺陷。
本发明的另一目的是公开一种盾构隧道管片同步注浆装置，以解决现有的注浆装置在富水地层注浆效果差的缺陷。
为了实现以上目的，本发明提供了一种盾构隧道管片同步注浆方法，包括：A、在盾构的掘进过程中，向管片衬砌背后水平同步注入砂浆；B、在同步注入砂浆的同时，向管片衬砌背后注入速凝混合液。
其中，B步骤中向管片衬砌背后注入速凝混合液可以采用间隔注入的方式。
其中，间隔注入方式可以包括：盾构每掘进200毫米注浆一次。
其中，在B步骤之后还可以包括：每次注入速凝混合液完成后，向速凝混合液的注浆管中加入适量的清水。
为了实现以上目的，本发明还提供了一种盾构隧道管片同步注浆装置，包括一设置在盾构机内部的注浆泵，注浆泵与盾构机的备用注浆管通过分流管路相连通。
其中，在分流管路上可以设置有分流闸阀。
其中，分流闸阀可以为电磁阀。
其中，在分流管路上还可以设置有单向阀，单向阀设置在备用注浆管与分流闸阀之间。
本发明的盾构隧道管片同步注浆方法和装置，将速凝混合液与砂浆快速混合，两种浆液快速凝结，有效的防止了管片的上浮，确保了管片衬砌的早期稳定，在长距离硬岩施工开仓换刀作业中有效的防止了盾尾来水，保证了施工效果。
附图说明
图1是本发明盾构机的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是图1的横截面结构示意图；
图4是本发明盾构机的注浆管路的局部放大图；
图5是图4的横截面结构示意图；
图6是本发明盾构隧道管片同步注浆装置实施例的注浆泵结构示意图；
图7是本发明盾构隧道管片同步注浆方法实施例的流程图。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-管片，2-注浆管路，3-盾壳，4-盾尾间隙，5-盾尾刷，6-止浆板，7-浆液出口，8-浆液填充区域，9-主用注浆管路，10-备用注浆管路，11-1#备用注浆管路，12-1#主用注浆管路，13-2#备用注浆管路，14-2#主用注浆管路，15-3#备用注浆管路，16-3#主用注浆管路，17-4#备用注浆管路，18-4#主用注浆管路，19-5#备用注浆管路，20-5#主用注浆管路，21-6#备用注浆管路，22-6#主用注浆管路，23-注浆泵，24-阀门，25-推进油缸，26-管片安装机。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1-4所示，在现有技术中，盾构机是通过推进油缸25前后伸缩推动衬砌的管片1向前掘进的，每片管片1通过管片安装机26实现安装成衬砌环，随着盾构机的掘进，管片1逐步从盾壳3中露出，在盾尾间隙4的后部设有盾尾刷5，在盾壳3的外部、管片1与地层之间具有较大的间隙，需要向该间隙中注入浆液，该间隙即为浆液填充区域8，防止地层变形、提高隧道的抗渗性和外观质量，确保管片衬砌的早期稳定以及为长距离盾构施工开仓作业提供良好的工作环境。盾尾刷5与地层之间通过止浆板6间隔，注浆管路2通过浆液出口7向浆液填充区域8注浆，注浆管路2包括主用注浆管路9和备用注浆管路10，如图2所示，在盾构机的横截面上设有1#-6#主用注浆管路(12、14、16、18、20、22)，每个主用注浆管路旁还配置有一个备用注浆管路，即1#-6#备用注浆管路(11、13、15、17、19、21)。
在现有的盾构施工中，主要采用主用注浆管路9向浆液填充区域8同步注入砂浆，备用注浆管路10空闲备用，这样的注浆方式在富水地层等条件下，砂浆易被水流冲散，到达刀盘仓，同步注浆效果较差；如果在砂浆未注入浆液填充区域8前与速凝混合液提前混合，可能因机械故障和长距离运输的原因，造成频繁堵塞注浆管路，影响正常施工。
本发明的主要构思即是将盾构机的备用注浆管路利用起来，向浆液填充区域8注入速凝混合液，使之与砂浆混合，达到两种浆液快速凝结的效果，实现了早期稳定的目的。
为此，本发明公开了一种盾构隧道管片同步注浆装置，包括一设置在盾构机内部的注浆泵23，注浆泵23与盾构机的备用注浆管通过分流管路相连通，该分流管路采用高压管路，压力要保证在12Mpa以上，如图5所示。
注浆泵23通过阀门24与多条备用注浆管路相连，分流管路上设置有分流闸阀，该分流闸阀可以为电磁阀，也可以手动切换；在备用注浆管与分流闸阀之间还设有单向阀，防止返浆。
通过利用本发明的盾构隧道管片同步注浆装置，将速凝混合液与砂浆快速混合，两种浆液快速凝结，有效的防止了管片的上浮，确保了管片衬砌的早期稳定，在长距离硬岩施工开仓换刀作业中有效的防止了盾尾来水，保证了施工效果。
本发明还公开了一种盾构隧道管片同步注浆方法，包括以下步骤：
步骤S102，在盾构的掘进过程中，向管片衬砌背后水平同步注入砂浆；
具体地，通过盾构机的主用注浆管路向管片与地层之间的浆液填充区域水平同步注入砂浆；
步骤S104，在同步注入砂浆的同时，向管片衬砌背后间隔的注入速凝混合液；
具体地，通过盾构机的备用注浆管路向浆液填充区域注入速凝混合液，由于速凝混合液的成本较高，与步骤S102中同步连续的注入砂浆相比，本步骤速凝混合液的注入采用间隔注入的方式，如可以采用盾构机每掘进200毫米注入一次的方式，速凝混合液与砂浆充分混合，达到两种浆液快速凝结的效果，实现了早期稳定的目的；
步骤S106，每次注入速凝混合液完成后，向速凝混合液的注浆管中加入适量的清水；
具体地，由于在施工中，砂浆采用持续注入的方式，速凝混合液不易进入砂浆的主用注浆管路，但由于速凝混合液采用间隔注入的方式，因此每次速凝混合液注浆完成后，应在速凝混合液的备用注浆管路中注入适量的清水，防止砂浆返入备用注浆管路与速凝混合液混合，造成管路堵塞。
本发明的盾构隧道管片同步注浆方法，将速凝混合液与砂浆快速混合，两种浆液快速凝结，有效的防止了管片的上浮，确保了管片衬砌的早期稳定，在长距离硬岩施工开仓换刀作业中有效的防止了盾尾来水，保证了施工效果。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1、一种盾构隧道管片同步注浆方法，其特征在于，包括：
A、在盾构的掘进过程中，向管片衬砌背后水平同步注入砂浆；
B、在同步注入所述砂浆的同时，向所述管片衬砌背后注入速凝混合液。
2、根据权利要求1所述的盾构隧道管片同步注浆方法，其特征在于，所述B步骤中向管片衬砌背后注入速凝混合液采用间隔注入的方式。
3、根据权利要求2所述的盾构隧道管片同步注浆方法，其特征在于，所述间隔注入方式包括：盾构每掘进200毫米注浆一次。
4、根据权利要求1所述的盾构隧道管片同步注浆方法，其特征在于，在所述B步骤之后还包括：
每次注入速凝混合液完成后，向速凝混合液的注浆管中加入适量的清水。
5、一种盾构隧道管片同步注浆装置，其特征在于，包括一设置在盾构机内部的注浆泵，所述注浆泵与盾构机的备用注浆管通过分流管路相连通。
6、根据权利要求5盾构隧道管片同步注浆装置，其特征在于，在所述分流管路上设置有分流闸阀。
7、根据权利要求6盾构隧道管片同步注浆装置，其特征在于，所述分流闸阀为电磁阀。
8、根据权利要求6盾构隧道管片同步注浆装置，其特征在于，在所述分流管路上还设置有单向阀，所述单向阀设置在所述备用注浆管与所述分流闸阀之间。
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