CN103742162B - 盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机，包括上部左右两侧设置有常规注浆管的盾构机，所述的盾构机尾盾顶部设置有同步注浆装置，同步注浆装置包括一根或多根备用注浆管，备用注浆管的进浆端连接注浆管接头，备用注浆管的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面。本发明通过在现有盾构机尾盾顶部设置同步注浆装置，利用一根或多根备用注浆管向管片与地层之间间隙内直接进行拱顶同步注浆，有效控制地表沉降和改善管片上浮的效果，结构简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机注浆技术领域，尤其涉及一种盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置。
背景技术
目前，随着国内外地铁的大量施工，盾构机成为隧道开挖的首选设备，施工安全性和控制地表沉降的有效性在施工过程中尤为重要。在盾构掘进时，由于刀盘开挖面直径大于管片外径，将会导致管片与隧道地层之间存在间隙，在成都、北京的卵石地层中，顶部卵石自稳型较差，极易出现脱落现象，形成拱顶空洞。另外，砂卵石层为强透水层，如地层富水，由于圆砾及砾砂层细颗粒成分含量少，不易自然形成能够止水的流塑状碴土，导致地层顶部渣土不稳定，地表沉降控制不易。虽然现有的同步注浆能及时进行回填，但是常规盾构上部左右两侧常规注浆管输出的砂浆都向两侧大量渗透，直到形成渗透压后才会向拱顶扩散填充。因此，要想完成拱顶注浆需要的注浆量为理论值的数倍之多，施工中往往出现拱顶填充不足的现象，盾构通过时或通过后极易发生较大的二次沉降及后期沉降，如广州、深圳、福州等地的复合地层就容易发生地表沉降及地面坍塌现象。
在宁波等软土地层，盾构掘进时管片上浮比较严重，其原因在于软土地层浮力较大、盾构姿态控制困难、同步注浆浆液凝固时间较长。管片上浮已经成为盾构掘进中的普遍问题。
因此，亟需一种能够及时填补管片与地层之间间隙的设备，用以对渗透性大的地层及已经形成拱顶空洞的工况进行拱顶直接同步注浆，达到有效控制地表沉降及地面塌陷的效果；并且在软土等容易产生管片上浮的地层通过向管片顶部注浆达到改善管片上浮的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置，能够对渗透性大的地层及已经形成拱顶空洞的工况进行拱顶直接同步注浆，及时填补管片与地层之间间隙，同时能在软土等容易产生管片上浮的地层通过向管片顶部注浆达到改善管片上浮的效果。
本发明采用下述技术方案：
一种盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机，包括上部左右两侧设置有常规注浆管的盾构机，其特征在于：所述的盾构机尾盾顶部设置有同步注浆装置，同步注浆装置包括一根或多根备用注浆管，备用注浆管的进浆端连接注浆管接头，备用注浆管的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面。
还包括观察窗，所述的观察窗通过螺钉设置在备用注浆管上，观察窗与备用注浆管之间设置有密封条。
所述的注浆管接头通过抱箍连接球阀。
一种同步注浆装置，包括设置在盾构机尾盾顶部的一根或多根备用注浆管，备用注浆管的进浆端连接注浆管接头，备用注浆管的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面。
还包括观察窗，所述的观察窗通过螺钉设置在备用注浆管上，观察窗与备用注浆管之间设置有密封条。
所述的注浆管接头通过抱箍连接球阀。
本发明在掘进至特殊地段，如渗透性大的地层、软土等容易产生管片上浮的地层或已经形成拱顶空洞的工况下，通过在现有盾构机尾盾顶部设置同步注浆装置，利用一根或多根备用注浆管向管片与地层之间间隙内直接进行拱顶同步注浆，有效控制地表沉降和改善管片上浮的效果，结构简单，易于实现。
附图说明
图1为本发明所述盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机的结构示意图；
图2为图1中同步注浆装置的A-A向剖视图；
图3为图2中备用注浆管的B-B向剖视图；
图4为本发明所述盾尾顶部同步注浆装置的使用状态示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明所述的盾尾顶部设置有同步注浆装置2的盾构机包括上部左右两侧设置有常规注浆管1的盾构机，盾构机尾盾顶部设置有同步注浆装置2，同步注浆装置2包括一根或多根备用注浆管4，备用注浆管4的进浆端设置有用于连接注浆泵的注浆管接头3，注浆管接头3通过抱箍6连接球阀7，注浆泵可通过球阀7连接注浆管接头3，根据实际生产需求进行尾盾同步注浆工作，备用注浆管4的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面，砂浆13通过出浆口用于填补管片11与地层12之间的间隙，改善管片11上浮现象。备用注浆管4上设置有观察窗5，观察窗5通过螺钉9连接在注浆管上，观察窗5与备用注浆管4之间设置有密封条8。
本发明所述的同步注浆装置2包括一根或多根备用注浆管4，备用注浆管4的进浆端设置有用于连接注浆泵的注浆管接头3，注浆管接头3通过抱箍6连接球阀7，注浆泵可通过加装抱箍6通过球阀7连接注浆管接头3，根据实际生产需求进行尾盾同步注浆工作；备用注浆管4的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面，砂浆13通过出浆口用于填补管片11与地层12之间的间隙，改善管片11上浮现象。备用注浆管4上设置有观察窗5，观察窗5通过螺钉9连接在注浆管上，观察窗5与备用注浆管4之间设置有密封条8。
本发明所述的盾构机在使用时，当盾构机未在渗透性大的地层、软土等容易产生管片上浮的地层或已经形成拱顶空洞的工况下进行掘进时，如图1所示，可将同步注浆装置2中的球阀7关闭，仅使用设置在盾构机上部左右两侧和下部左右两侧的常规注浆管1进行同步注浆工作即可。当盾构机掘进至特殊地段，如砂卵石地层、复合地层、高富水地层等渗透性大、软土等管片易上浮的地层或已经形成拱顶空洞自稳性较差的地层，如图4所示，可先将注浆泵连接注浆软管10，再将注浆软管10通过加装的抱箍与球阀7连接，然后将同步注浆装置2中的球阀7打开，使注浆泵通过球阀7和注浆管接头3，将砂浆13注入到同步注浆装置2中的备用注浆管4中，通过设置在盾尾顶部的同步注浆装置2进行拱顶注浆，及时回填管片11与隧道地层12间形成的拱顶空洞，有效控制地表沉降和改善管片11上浮的效果，图4中箭头所示方向即为砂浆13运动方向；同时，盾构机下部左右两侧的常规注浆管1进行同步注浆。
本发明的以上实施过程仅为一种优选实施方式，但本发明不限于上述实施方式。在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
Claims (6)
1.一种盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机，包括上部左右两侧设置有常规注浆管的盾构机，其特征在于：所述的盾构机尾盾顶部设置有同步注浆装置，同步注浆装置包括一根或多根备用注浆管，备用注浆管的进浆端连接注浆管接头，备用注浆管的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面。
2.根据权利要求1所述的盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机，其特征在于：还包括观察窗，所述的观察窗通过螺钉设置在备用注浆管上，观察窗与备用注浆管之间设置有密封条。
3.根据权利要求1或2所述的盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机，其特征在于：所述的注浆管接头通过抱箍连接球阀。
4.一种同步注浆装置，其特征在于：包括设置在盾构机尾盾顶部的一根或多根备用注浆管，备用注浆管的进浆端连接注浆管接头，备用注浆管的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面。
5.根据权利要求4所述的同步注浆装置，其特征在于：还包括观察窗，所述的观察窗通过螺钉设置在备用注浆管上，观察窗与备用注浆管之间设置有密封条。
6.根据权利要求4或5所述的同步注浆装置，其特征在于：所述的注浆管接头通过抱箍连接球阀。
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