CN111305871A - 一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置及施工方法 - Google Patents
一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置及施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及地铁隧道施工领域，尤其涉及一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置及施工方法，包括撑土装置本体、注浆管和补浆管，所述撑土装置本体包括伸缩囊和固定基座，所述伸缩囊为由顶盖以及能够伸缩的侧壁围成的中空底部开口的方形结构；所述固定基座呈方形结构，其前端面上设有若干用于与注浆管和补浆管连接的连接口；所述伸缩囊的底部固定于所述固定基座的上表面后端上，所述伸缩囊的内腔与所述连接口连通。本发明通过能够伸缩的伸缩囊中注入砂浆后，伸缩囊顶起，与松散的土体紧密接触，并施加以一定的压应力，有效地防止了土体的剥落，并且顶盖起到了一定的防水作用，为砂浆的硬化争取了时间，有效地解决了砂浆硬化的延滞性问题。
Description
技术领域
本发明涉及地铁隧道施工领域，尤其涉及一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置及施工方法。
背景技术
在城市地铁、穿山隧道、跨江隧道等隧道工程中普遍采用盾构开挖的方式施工。在盾构机挖开土体后迅速进行管片的铺设拼装工作，此后进行同步注浆。由于水泥砂浆的硬化具有延滞性从而可能造成空间上土体的剥落，剥落土体与尚未硬化的砂浆混合，一方面砂浆中混有疏松土体会严重影响侧壁的抗渗能力，另一方面会降低硬化后管片壁水泥的强度，存在安全隐患。
正是基于上述考虑，本发明提出一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置及施工方法，巧妙地在原有管片的外侧安装有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，并设置有补浆管，当撑土装置中注入砂浆后，撑土装置的可伸缩部分顶起，与松散的土体紧密接触，并施加以一定的压应力，有效地防止了土体的剥落，并且伸缩部分顶部的柔性橡胶起到了一定的防水作用，为砂浆的硬化争取了时间，有效地解决了砂浆硬化的延滞性问题，具有广阔的应用市场和开发价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置及施工方法，有效地防止了土体的剥落，并且伸缩部分顶部的柔性橡胶起到了一定的防水作用，为砂浆的硬化争取了时间，有效地解决了砂浆硬化的延滞性问题，具有广阔的应用市场和开发价值。
为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：
本发明公开了一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，包括撑土装置本体、注浆管和补浆管，所述撑土装置本体包括伸缩囊和固定基座，所述伸缩囊为由顶盖以及能够伸缩的侧壁围成的中空底部开口的方形结构；所述固定基座呈方形结构，其前端面上设有若干用于与注浆管和补浆管连接的连接口；所述伸缩囊的底部固定于所述固定基座的上表面后端上，所述伸缩囊的内腔与所述连接口连通。
所述注浆管和补浆管上均设有止回阀。
所述补浆管一端穿过管片上的补浆孔与连接口连接，另一端与外部补浆设备连接。
所述顶盖由柔性橡胶制成。
所述侧壁由聚丙烯制成。
所述连接口上设有用于与所述注浆管和补浆管端部外壁上外螺纹匹配螺纹连接的内螺纹。
本发明公开了一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置的施工方法，包括如下步骤：
第一步，将预制的撑土装置本体通过防水粘胶紧密贴在管片外壁凹槽内；
第二步，通过螺纹将注浆管和补浆管连接到连接口上；
第三步，将管片送入盾构机进行管片拼装，当盾构机盾尾刷扫过后管片时，盾尾注浆口和后管片上的注浆管同时开始注浆作业，当后管片撑土装置内浆体压力满足要求时断开后管片上的注浆管并将中管片上的注浆管与外部注浆设备连接；
第四步，重复上述操作；
第五步，检测已拼装管片的对正情况以及稳定情况，若有偏离，立即通过外补浆管和内补浆管进行合理的压力调整。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明整个撑土装置均由工厂预制，具有严格的尺寸要求，不仅保证了构件的质量，而且保证了构件与管片的贴合度与平滑度，使得试验安装工作安全、高效。
（2）本发明预留了补浆管口，可以针对撑土装置内部的压力不足而导致的隧道偏移及时地做出应对。
（3）本发明撑土装置本体的顶盖由柔性橡胶组成，具有良好的防水性能，从一定程度上降低了隧道积水、渗水的风险。
（4）本发明通过撑土装置本体中注入砂浆后，撑土装置本体的伸缩囊顶起，与松散的土体紧密接触，并施加以一定的压应力，有效地防止了土体的剥落，并且顶盖的柔性橡胶起到了一定的防水作用，为砂浆的硬化争取了时间，有效地解决了砂浆硬化的延滞性问题，具有广阔的应用市场和开发价值。
附图说明
图1为本发明中伸缩囊和固定基座结构示意图；
图2为本发明中伸缩囊的结构示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明盾构施工时的使用状态图。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明：
请参阅图1-4，
本发明公开了一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，包括撑土装置本体1、注浆管2和补浆管3，所述撑土装置本体1包括伸缩囊4和固定基座5，所述伸缩囊4为由顶盖7以及能够伸缩的侧壁6围成的中空底部开口的方形结构；所述固定基座5呈方形结构，其前端面上设有若干用于与注浆管2和补浆管3连接的连接口8；所述伸缩囊4的底部固定于所述固定基座5的上表面后端上，所述伸缩囊4的内腔与所述连接口8连通，通过能够伸缩的伸缩囊4中注入砂浆后，伸缩囊4顶起，与松散的土体紧密接触，并施加以一定的压应力，有效地防止了土体的剥落，并且顶盖7为柔性橡胶起到了一定的防水作用，为砂浆的硬化争取了时间，有效地解决了砂浆硬化的延滞性问题，具有广阔的应用市场和开发价值。
所述注浆管2和补浆管3上均设有止回阀，确保注浆和补浆时砂浆不会回流。
所述补浆管3一端穿过管片上的补浆孔与连接口8连接，另一端与外部补浆设备连接。
所述顶盖7由柔性橡胶制成，可与开挖土体的不规则形状紧密贴合，且具有一定的防水作用。
所述侧壁6由聚丙烯制成，具有轻薄、高强、可折叠等特点。
所述连接口8上设有用于与所述注浆管2和补浆管3端部外壁上外螺纹匹配螺纹连接的内螺纹，使得连接口8与注浆管2和补浆管3之间的连接更为便捷、紧密。
本发明公开了一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置的施工方法，包括如下步骤：
第一步，将预制的撑土装置本体1通过防水粘胶紧密贴在管片外壁凹槽内；
第二步，通过螺纹将注浆管2和补浆管3连接到连接口8上；
第三步，将管片送入盾构机进行管片拼装，当盾构机盾尾刷扫过后管片时，盾尾注浆口和后管片上的注浆管2同时开始注浆作业，当后管片撑土装置内浆体压力满足要求时断开后管片上的注浆管2并将中管片上的注浆管与外部注浆设备连接；
第四步，重复上述操作；
第五步，检测已拼装管片的对正情况以及稳定情况，若有偏离，立即通过补浆管3进行合理的压力调整。
具体使用方式
本装置安装完毕，将管片送入盾构机进行管片拼装，当盾构机盾尾刷扫过后管片时，盾尾注浆口和后管片上的带有止回阀的注浆管同时开始注浆作业，当后管片撑土装置内浆体压力满足要求时断开后管片上带有止回阀的注浆管并将中管片上的撑土装置的带有止回阀的注浆管与外部注浆设备连接，至此完成了一个周期的注浆作业。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，其特征在于：包括撑土装置本体（1）、注浆管（2）和补浆管（3），所述撑土装置本体（1）包括伸缩囊（4）和固定基座（5），所述伸缩囊（4）为由顶盖（7）以及能够伸缩的侧壁（6）围成的中空底部开口的方形结构；所述固定基座（5）呈方形结构，其前端面上设有若干用于与注浆管（2）和补浆管（3）连接的连接口（8）；所述伸缩囊（4）的底部固定于所述固定基座（5）的上表面后端上，所述伸缩囊（4）的内腔与所述连接口（8）连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，其特征在于：所述注浆管（2）和补浆管（3）上均设有止回阀。
3.根据权利要求2所述的一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，其特征在于：所述补浆管（3）一端穿过管片上的补浆孔与连接口（8）连接，另一端与外部补浆设备连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，其特征在于：所述顶盖（7）由柔性橡胶制成。
5.根据权利要求4所述的一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，其特征在于：所述侧壁（6）由聚丙烯制成。
6.根据权利要求5所述的一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置，其特征在于：所述连接口（8）上设有用于与所述注浆管（2）和补浆管（3）端部外壁上外螺纹匹配螺纹连接的内螺纹。
7.一种具有可伸缩注浆填充式盾构管片撑土装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，将预制的撑土装置本体（1）通过防水粘胶紧密贴在管片外壁凹槽内；
第二步，通过螺纹将注浆管（2）连接到接口（8），将补浆管（3）穿过管片注浆孔连接到连接口（8）上；
第三步，将管片送入盾构机进行管片拼装，当盾构机盾尾刷扫过后管片时，盾尾注浆口和后管片上的注浆管（2）同时开始注浆作业，当后管片撑土装置内浆体压力满足要求时断开后管片上的注浆管（2）并将中管片上的注浆管与外部注浆设备连接；
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