CN114776331A - 一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法 - Google Patents

一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及管片壁后回填注浆领域，具体为一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，包括底座以及固定在底座上的压浆机，还包括：固定在底座上的浆液筒，浆液筒内设置有滤筒，浆液筒内设置有用来对浆液搅拌研的搅拌研磨机构，压浆机的进口端通过液管一与浆液筒相连通；带有泄压管的注浆管，压浆机的出口端通过液管二与注浆管相连通，注浆管上设置有止退组件。该种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法，实现在注浆的同时对水泥浆进行过滤除杂，避免杂物堵塞注浆管，在注浆管注浆时利用注浆压力驱动止退组件与注浆孔端口内壁抵紧，避免注浆管从注浆孔内滑出，在注浆管上设置泄压管，避免对施工间隙内强制注浆，提高施工安全性。

Description

一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法
技术领域
本发明涉及管片壁后回填注浆领域，具体为一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法。
背景技术
管片壁后回填注浆的最主要目的是填充管片与土体之间的施工间隙，防止因间隙存在导致较大的地表沉降甚至坍塌，造成安全事故。现有的用于对壁后回填注浆的设备不便于控制注浆压力，导致强行注浆造成管片错位或脱落，并且在注浆时不能够对浆液中的杂物进行过滤，造成杂物堵塞注浆管。鉴于此，我们提出一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置及施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，包括底座以及固定在底座上的压浆机，还包括：
固定在底座上的浆液筒，且浆液筒内设置有滤筒，且浆液筒内设置有用来对浆液搅拌研的搅拌研磨机构，压浆机的进口端通过液管一与浆液筒相连通；
带有泄压管的注浆管，压浆机的出口端通过液管二与注浆管相连通，注浆管上设置有止退组件。
优选的，浆液筒的上端口可拆卸式固定有顶盖，滤筒的上下两端分别固定连接顶盖和浆液筒的内部底面，浆液筒的侧壁上固定有投料管，且投料管与滤筒的内部相连通，液管一远离压浆机的一端与浆液筒的侧壁下端相连通。
优选的，搅拌研磨机构包括固定在顶盖上的泵轮，且液管一与泵轮的侧壁固定并连通，顶盖上定轴转动连接有转轴，转轴的上端与泵轮内部的叶轮同轴固定连接，转轴与滤筒同轴设置，且转轴位于滤筒内部的一段外周壁上固定有多个搅拌杆，且搅拌杆远离转轴的一端固定有用来对滤筒内壁刷擦的刷头。
优选的，搅拌研磨机构还包括固定在浆液筒内部底面的研磨座，且研磨座位于滤筒的内侧，研磨座的上表面为内凹的球面状结构，转轴的下端固定有研磨头，且研磨头的底面与研磨座的上表面相适配设置。
优选的，注浆管与液管二连接的一端贯穿并固定连接在封板上。
优选的，泄压管与注浆管相连通，注浆管的内侧壁上固定有密封圈和支杆，支杆上滑动连接有滑杆一，滑杆一的一端固定连接有可对密封圈封堵的柱塞，滑杆一的另一端通过弹簧一与法兰盖相连接，且法兰盖可拆卸式固定连接在泄压管远离注浆管的一端。
优选的，止退组件包括多个固定在注浆管外周壁上的滑筒，多个所述滑筒沿注浆管的外周壁圆周走向等间隔设置，并且滑筒与注浆管相连通。
优选的，滑筒内滑动连接滑板，滑板的一侧固定连接滑杆二，且滑板通过弹簧二与滑筒远离注浆管的一端相连接，滑杆二贯穿并滑动连接在滑筒远离注浆管的端壁上，滑杆二远离滑板的一端固定连接顶板。
优选的，滑筒和泄压管分别位于封板的两侧，且泄压管靠近注浆管与液管二连接的一端。
一种利用所述的盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置的施工方法，施工步骤如下：
S1：分别对管片A1、管片A2、管片A3、管片A4、管片A5和管片A6的中部钻截面为T形的注浆孔，对管片A7的中部钻泄压孔；
S2：将水泥浆投入浆液筒内部的滤筒内部；
S3：将注浆管插入管片中对应的注浆孔内，并启动压浆机工作，使得压浆机通过液管一将水泥浆从浆液筒内抽出，并通过液管二输送至注浆管内，按照先后顺序对管片A2-管片A5-管片A1-管片A6上对应的注浆孔内部进行依次注浆，管片A3、管片A4受轨道及回填影响不进行注浆。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明中，实现在注浆的同时对水泥浆进行过滤除杂，避免杂物堵塞注浆管，从而确保注浆管的出浆顺畅，并且同时对水泥浆搅拌混合以及的研磨细碎，提高水泥浆的质量，并且在对水泥浆搅拌的同时使得刷头对滤筒内壁上粘接的颗粒物刷除，从而避免滤筒堵塞，确保滤筒能够高效过滤并保持稳定的通过性。
本发明中，在注浆管注浆时利用注浆压力驱动止退组件与注浆孔端口内壁抵紧，避免注浆管从注浆孔内滑出，并且在注浆结束后，注浆管内压力减小并消失，止退组件自动复位，以便将注浆管从注浆孔内取出。
本发明中，通过在注浆管上设置泄压管，从而能够实现及时泄压，并提示操作人员停止注浆，避免对施工间隙内强制注浆，从而避免造成管片错位或脱落，提高施工安全性。
附图说明
图1为盾构区间管片开口端横截面结构示意图；
图2为本发明中的注浆装置截面结构示意图；
图3为图2中的注浆管局部截面放大结构示意图。
图中：1、底座；2、压浆机；3、浆液筒；4、滤筒；5、投料管；6、液管一；7、泵轮；8、顶盖；9、转轴；10、搅拌杆；11、刷头；12、研磨头；13、研磨座；14、液管二；15、泄压管；16、封板；17、注浆管；18、弹簧一；19、滑杆一；20、柱塞；21、密封圈；22、支杆；23、法兰盖；24、滑板；25、弹簧二；26、顶板；27、滑筒；28、滑杆二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术工作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。
请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，包括底座1以及固定在底座1上的压浆机2，还包括：
固定在底座1上的浆液筒3，且浆液筒3内设置有滤筒4，且浆液筒3内设置有用来对浆液搅拌研的搅拌研磨机构，压浆机2的进口端通过液管一6与浆液筒3相连通；
带有泄压管15的注浆管17，压浆机2的出口端通过液管二14与注浆管17相连通，注浆管17上设置有止退组件。
本实施例中，浆液筒3的上端口可拆卸式固定有顶盖8，滤筒4的上下两端分别固定连接顶盖8和浆液筒3的内部底面，浆液筒3的侧壁上固定有投料管5，且投料管5与滤筒4的内部相连通，液管一6远离压浆机2的一端与浆液筒3的侧壁下端相连通。
本实施例中，搅拌研磨机构包括固定在顶盖8上的泵轮7，且液管一6与泵轮7的侧壁固定并连通，顶盖8上定轴转动连接有转轴9，转轴9的上端与泵轮7内部的叶轮同轴固定连接，转轴9与滤筒4同轴设置，且转轴9位于滤筒4内部的一段外周壁上固定有多个搅拌杆10，且搅拌杆10远离转轴9的一端固定有用来对滤筒4内壁刷擦的刷头11。
本实施例中，搅拌研磨机构还包括固定在浆液筒3内部底面的研磨座13，且研磨座13位于滤筒4的内侧，研磨座13的上表面为内凹的球面状结构，转轴9的下端固定有研磨头12，且研磨头12的底面与研磨座13的上表面相适配设置。
本实施例中，注浆管17与液管二14连接的一端贯穿并固定连接在封板16上。
本实施例中，泄压管15与注浆管17相连通，注浆管17的内侧壁上固定有密封圈21和支杆22，支杆22上滑动连接有滑杆一19，滑杆一19的一端固定连接有可对密封圈21封堵的柱塞20，滑杆一19的另一端通过弹簧一18与法兰盖23相连接，且法兰盖23可拆卸式固定连接在泄压管15远离注浆管17的一端。
本实施例中，止退组件包括多个固定在注浆管17外周壁上的滑筒27，多个所述滑筒27沿注浆管17的外周壁圆周走向等间隔设置，并且滑筒27与注浆管17相连通，滑筒27和泄压管15分别位于封板16的两侧，且泄压管15靠近注浆管17与液管二14连接的一端。
本实施例中，滑筒27内滑动连接滑板24，滑板24的一侧固定连接滑杆二28，且滑板24通过弹簧二25与滑筒27远离注浆管17的一端相连接，滑杆二28贯穿并滑动连接在滑筒27远离注浆管17的端壁上，滑杆二28远离滑板24的一端固定连接顶板26。
该种所述的盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置的施工方法，施工步骤如下：
S1：分别对管片A1、管片A2、管片A3、管片A4、管片A5和管片A6的中部钻截面为T形的注浆孔，对管片A7的中部钻泄压孔；
S2：将水泥浆通过投料管5投入浆液筒3内部的滤筒4内部；
S3：将注浆管17插入管片中对应的注浆孔内，并启动压浆机2工作，使得压浆机2通过液管一6将水泥浆从浆液筒3内抽出，并通过液管二14输送至注浆管17内，按照先后顺序对管片A2-管片A5-管片A1-管片A6上对应的注浆孔内部进行依次注浆，管片A3、管片A4受轨道及回填影响不进行注浆。
其中在S3中，压浆机2对注浆管17内施加的压力不大于0.3Mpa，并且水泥浆经滤筒4的过滤进入液管一6内部，从而通滤筒4除去水泥浆中的大颗粒杂物，这样避免杂物堵塞注浆管17，从而确保注浆管17的出浆顺畅。
水泥浆在液管一6内流动的同时利用其流动动能驱动泵轮7内的叶轮转动，从而使得叶轮带动转轴9转动，使得转轴9带动搅拌杆10转动并对水泥浆搅拌，使得水泥浆在输出的同时进行搅拌混合，提高水泥浆的混合均匀度，从而提高其在进入施工间隙后能够发挥其特有的特性，而且搅拌杆10带动刷头11转动使得刷头11对滤筒4内壁上粘接的颗粒物刷除，从而避免滤筒4堵塞，确保滤筒4能够高效过滤并保持稳定的通过性。
转轴9的转动同步带动研磨头12转动，使得研磨头12与研磨座13配合对水泥浆中为充分的溶解的颗粒碎化，提高水泥浆的质量。
在注浆管17插入注浆孔内后使得封板16对泄压孔封堵，这样避免浆液泄漏，同时注浆管17内部的水泥浆压力使得滑板24对弹簧二25压缩，并且通过滑杆二28带动顶板26抵扣在注浆孔端口内壁上，这样利用注浆压力使得顶板26与注浆孔端口内壁抵紧，避免注浆管17从注浆孔内滑出，而且在注浆结束后，注浆管17内压力减小并消失，在弹簧二25的作用下使得滑板24通过滑杆二28带动顶板26复位，以便将注浆管17从注浆孔内取出。
在注浆时，当施工间隙内压力加大，并使得注浆管17内部水泥浆不能在压力下输出时使得注浆管17内部压力增加，从而通过柱塞20带动滑杆一19对弹簧一18压缩，进而使得柱塞20不对密封圈21封堵，从而使得注浆管17内的水泥浆通过泄压管15侧壁上的通口排出，一方面提示操作人员停止注浆，另一方面及时泄压，避免对施工间隙内强制注浆，从而避免造成管片错位或脱落，提高施工安全性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，包括底座(1)以及固定在底座(1)上的压浆机(2)，其特征在于：还包括：
固定在底座(1)上的浆液筒(3)，且浆液筒(3)内设置有滤筒(4)，且浆液筒(3)内设置有用来对浆液搅拌研的搅拌研磨机构，所述压浆机(2)的进口端通过液管一(6)与浆液筒(3)相连通；
带有泄压管(15)的注浆管(17)，所述压浆机(2)的出口端通过液管二(14)与注浆管(17)相连通，所述注浆管(17)上设置有止退组件。
2.根据权利要求1所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述浆液筒(3)的上端口可拆卸式固定有顶盖(8)，所述滤筒(4)的上下两端分别固定连接顶盖(8)和浆液筒(3)的内部底面，所述浆液筒(3)的侧壁上固定有投料管(5)，且投料管(5)与滤筒(4)的内部相连通，所述液管一(6)远离压浆机(2)的一端与浆液筒(3)的侧壁下端相连通。
3.根据权利要求2所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述搅拌研磨机构包括固定在顶盖(8)上的泵轮(7)，且液管一(6)与泵轮(7)的侧壁固定并连通，所述顶盖(8)上定轴转动连接有转轴(9)，所述转轴(9)的上端与泵轮(7)内部的叶轮同轴固定连接，所述转轴(9)与滤筒(4)同轴设置，且转轴(9)位于滤筒(4)内部的一段外周壁上固定有多个搅拌杆(10)，且搅拌杆(10)远离转轴(9)的一端固定有用来对滤筒(4)内壁刷擦的刷头(11)。
4.根据权利要求3所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述搅拌研磨机构还包括固定在浆液筒(3)内部底面的研磨座(13)，且研磨座(13)位于滤筒(4)的内侧，所述研磨座(13)的上表面为内凹的球面状结构，所述转轴(9)的下端固定有研磨头(12)，且研磨头(12)的底面与研磨座(13)的上表面相适配设置。
5.根据权利要求1所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述注浆管(17)与液管二(14)连接的一端贯穿并固定连接在封板(16)上。
6.根据权利要求5所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述泄压管(15)与注浆管(17)相连通，所述注浆管(17)的内侧壁上固定有密封圈(21)和支杆(22)，所述支杆(22)上滑动连接有滑杆一(19)，所述滑杆一(19)的一端固定连接有可对密封圈(21)封堵的柱塞(20)，所述滑杆一(19)的另一端通过弹簧一(18)与法兰盖(23)相连接，且法兰盖(23)可拆卸式固定连接在泄压管(15)远离注浆管(17)的一端。
7.根据权利要求6所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述止退组件包括多个固定在注浆管(17)外周壁上的滑筒(27)，多个所述滑筒(27)沿注浆管(17)的外周壁圆周走向等间隔设置，并且滑筒(27)与注浆管(17)相连通。
8.根据权利要求7所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述滑筒(27)内滑动连接滑板(24)，所述滑板(24)的一侧固定连接滑杆二(28)，且滑板(24)通过弹簧二(25)与滑筒(27)远离注浆管(17)的一端相连接，所述滑杆二(28)贯穿并滑动连接在滑筒(27)远离注浆管(17)的端壁上，所述滑杆二(28)远离滑板(24)的一端固定连接顶板(26)。
9.根据权利要求7所述的一种盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置，其特征在于：所述滑筒(27)和泄压管(15)分别位于封板(16)的两侧，且泄压管(15)靠近注浆管(17)与液管二(14)连接的一端。
10.一种利用权利要求1所述的盾构区间管片开口段壁后回填注浆装置的施工方法，其特征在于：施工步骤如下：
S1：分别对管片A1、管片A2、管片A3、管片A4、管片A5和管片A6的中部钻截面为T形的注浆孔，对管片A7的中部钻泄压孔；
S2：将水泥浆投入浆液筒(3)内部的滤筒(4)内部；
S3：将注浆管(17)插入管片中对应的注浆孔内，并启动压浆机(2)工作，使得压浆机(2)通过液管一(6)将水泥浆从浆液筒(3)内抽出，并通过液管二(14)输送至注浆管(17)内，按照先后顺序对管片A2-管片A5-管片A1-管片A6上对应的注浆孔内部进行依次注浆，管片A3、管片A4受轨道及回填影响不进行注浆。
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