CN115012998A - 一种可实时补浆的壁后注浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实时补浆的壁后注浆方法，涉及隧道掘进技术领域，包括以下步骤：同步注浆、旋转二次注浆、实时检测补浆和注浆孔封孔，所述注浆结构包括出浆口、转向装置、弹簧、水轮、控制手柄和压力表，注浆结构能够插入注浆孔中并向壁后注浆，通过水轮带动注浆结构转动的方式实现了出浆口的旋转注浆，压力表能够实时监测注浆压力；通过可实时补浆的注浆结构向壁后注浆，可实时检测注浆效果，发现浆液空缺位置，定向进行补浆，提前避免管片渗水等问题，注浆结构可有效填充管片背部间隙，可进行旋转注浆，形成环形注浆面，注浆均匀且范围大，可以依托已有设备进行，不增加注浆成本，浆液利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及隧道掘进技术领域，具体是一种可实时补浆的壁后注浆方法。
背景技术
近年来，随着城市交通网的不断加密，地下工程也迎来了飞速的发展，盾构法作为一种全机械化的施工方法，在城市地下工程建设中起到了巨大的作用，盾构机在施工过程中通过刀盘切削土体前进，同时将切削下来的土体运出洞外，在前进过程中机械将预制好的混凝土管片同步拼装，形成隧道结构，在实际工程中，管片形成的隧道结构与壁后土体之间存在空隙，因而需要向空隙中进行注浆。
现有的同步注浆方法无法解决管片背部存在间隙的问题，注浆点单一，易产生注浆不均匀的问题；顶部注浆或周向注浆可有效避免管片背部存在间隙的问题，但在发生管片渗水问题时，只能临时补救，采取补浆措施，补浆位置不准确，常常注入大量浆液后补漏效果仍不明显；而且现有的注浆方法无法清楚地判断注浆效果的好坏，无法在注浆过程中知晓浆液空缺的位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实时补浆的壁后注浆方法，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可实时补浆的壁后注浆方法，包括以下步骤：
1）同步注浆：盾构机前进过程中，在盾尾同步向空隙中注浆；
2）旋转二次注浆：使用可实时补浆的注浆结构开始旋转注浆，通过压力表示数观察注浆压力，观察注浆结构是否正常旋转、出浆；
3）实时检测补浆：通过浆液液面感知器检测注浆效果，实时检测浆液空缺位置，通过控制手柄控制注浆结构的出浆口对准空缺位置进行补浆，至所有浆液液面感知器均显示已完全接触土体，停止补浆；
4）注浆孔封孔：注浆结束后，拔出可实时补浆的注浆结构，对注浆孔进行封孔，本环注浆结束，进行下一环隧道管片的注浆工作。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
在一种可选方案中：在步骤2）中，所述注浆结构顶部设置有多个出浆口，所述注浆结构中心位置设置有转向装置和弹簧，所述注浆结构底部设置有水轮、控制手柄及压力表。
在一种可选方案中：在步骤2）中，每节隧道管片的上部11点和1点方向各设置有一个注浆孔，所述注浆结构能够插入注浆孔中并向壁后注浆，通过水轮带动注浆结构转动的方式实现了出浆口的旋转注浆。
在一种可选方案中：所述压力表设置在注浆结构的底部，能够实时监测注浆压力。
在一种可选方案中：在步骤3）中，所述浆液液面感知器安装在管片背部，通过测定浆液的液面位置的方式判断浆液是否已经填充至接触土体，每节隧道管片10点、12点、2点方向各设置有两个浆液液面感知器，两个所述浆液液面感知器对称分布在注浆孔两侧。
在一种可选方案中：所述浆液液面感知器选用液位传感器或水位传感器。
在一种可选方案中：所述注浆结构的整体长度为1.8米，直径为45mm，壁厚为5mm，所述注浆结构的顶部与底部长度均为0.8米，中部转向部的长度为0.2米。
在一种可选方案中：所述注浆结构顶部开设有11个出浆口，位于注浆结构尖端的出浆口直径为10mm，位于注浆结构周向的出浆口直径为8mm。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、通过可实时补浆的注浆结构向壁后注浆，可实时检测注浆效果，发现浆液空缺位置，定向进行补浆，提前避免管片渗水等问题，注浆结构可有效填充管片背部间隙，可进行旋转注浆，形成环形注浆面，注浆均匀且范围大，提高了注浆效果及质量。
2、本发明的注浆结构及注浆方法，可以依托已有设备进行，不增加注浆成本，浆液利用率高；注浆结构的底部安装有压力表，可实施监控注浆压力，保证注浆质量。
附图说明
图1为可实时补浆的壁后注浆方法的工艺流程图。
图2为可实时补浆的注浆结构的结构示意图。
图3为可实时补浆的注浆结构的隧道主视方向的示意图。
图4为可实时补浆的注浆结构工作时的结构示意图。
图5为管片背部预设浆液液面感知器俯视方向的位置示意图。
图6为可实时补浆的注浆结构中水轮的结构示意图。
附图标记注释：1-出浆口、2-转向装置、3-弹簧、4-水轮、5-控制手柄、6-压力表、7-注浆结构、8-浆液液面感知器、9-土体、10-注浆层、11-管片、12-轮片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示，为本发明一个实施例提供的一种可实时补浆的壁后注浆方法，包括以下步骤：
1）同步注浆：盾构机前进过程中，在盾尾同步向空隙中注浆；
2）旋转二次注浆：使用可实时补浆的注浆结构7开始旋转注浆，通过压力表6的示数观察注浆压力，观察注浆结构7是否正常旋转、出浆；
3）实时检测补浆：通过浆液液面感知器8检测注浆效果，实时检测浆液空缺位置，通过控制手柄5控制注浆结构7的出浆口1对准空缺位置进行补浆，至所有浆液液面感知器8均显示已完全接触土体，停止补浆；
4）注浆孔封孔：注浆结束后，拔出可实时补浆的注浆结构7，对注浆孔进行封孔，本环注浆结束，进行下一环隧道管片的注浆工作。
如图2-4所示，作为本发明的一种优选实施例，在地铁隧道开挖过程中，采用盾构法施工，每节隧道管片上部的11点和1点方向各设置一个注浆孔，可实时补浆的注浆结构7插入注浆孔中向壁后注浆，所述注浆结构顶部设置有多个出浆口1，所述注浆结构中心位置设置有转向装置2和弹簧3，所述注浆结构底部设置有水轮4、控制手柄5及压力表6，可在注浆过程中自由旋转，竖直的注浆结构插入注浆孔后，顶部与底部在弹簧3和转向装置2的作用下，形成120°的夹角，可通过水轮4带动注浆结构转动实现旋转注浆，可通过控制手柄5改变轮片12方向和角度，以实现改变旋转方向及旋转速度。
如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述压力表6设置在注浆结构7的底部，能够实时监测注浆压力。
如图3所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤3）中，所述浆液液面感知器8安装在管片背部，通过测定浆液的液面位置的方式判断浆液是否已经填充至接触土体，每节隧道管片10点、12点、2点方向各设置有两个浆液液面感知器，两个所述浆液液面感知器对称分布在注浆孔两侧。
如图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述浆液液面感知器8选用液位传感器或水位传感器。
如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述注浆结构的整体长度为1.8米，直径为45mm，壁厚为5mm，所述注浆结构的顶部与底部长度均为0.8米，中部转向部的长度为0.2米。
如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述注浆结构顶部开设有11个出浆口，位于注浆结构尖端的出浆口直径为10mm，位于注浆结构周向的出浆口直径为8mm。
注浆液选用施工中常用的单浆液，质量配合比为水泥：粉煤灰：膨胀土：细砂：水＝120：60：20：140：180，经现场取样，该配合比初凝时间为3-4小时，终凝时间为7-8小时。
注浆液选用施工中常用的单浆液，质量配合比为水泥：粉煤灰：膨胀土：细砂：水＝100：40：20：130：200，经现场取样，该配合比初凝时间为3-4小时，终凝时间为7-8小时。
本发明上述实施例中提供了一种可实时补浆的壁后注浆方法，同步向壁后注浆，通过可实时补浆的注浆结构7向壁后二次注浆，通过可实时补浆的注浆结构7及浆液液面感知器8实时检测注浆效果，并对浆液空缺位置定向补浆，注浆均匀且范围大，实时检测注浆效果，保证注浆质量，提前补充浆液空缺位置，预防管片渗水等问题的发生。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）同步注浆：盾构机前进过程中，在盾尾同步向空隙中注浆；
2）旋转二次注浆：使用可实时补浆的注浆结构开始旋转注浆，通过压力表示数观察注浆压力，观察注浆结构是否正常旋转、出浆；
3）实时检测补浆：通过浆液液面感知器检测注浆效果，实时检测浆液空缺位置，通过控制手柄控制注浆结构的出浆口对准空缺位置进行补浆，至所有浆液液面感知器均显示已完全接触土体，停止补浆；
4）注浆孔封孔：注浆结束后，拔出可实时补浆的注浆结构，对注浆孔进行封孔，本环注浆结束，进行下一环隧道管片的注浆工作。
2.根据权利要求1所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，在步骤2）中，所述注浆结构顶部设置有多个出浆口，所述注浆结构中心位置设置有转向装置和弹簧，所述注浆结构底部设置有水轮、控制手柄及压力表。
3.根据权利要求2所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，在步骤2）中，每节隧道管片的上部11点和1点方向各设置有一个注浆孔，所述注浆结构能够插入注浆孔中并向壁后注浆，通过水轮带动注浆结构转动的方式实现了出浆口的旋转注浆。
4.根据权利要求2所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，所述压力表设置在注浆结构的底部，能够实时监测注浆压力。
5.根据权利要求1所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，在步骤3）中，所述浆液液面感知器安装在管片背部，通过测定浆液的液面位置的方式判断浆液是否已经填充至接触土体，每节隧道管片10点、12点、2点方向各设置有两个浆液液面感知器，两个所述浆液液面感知器对称分布在注浆孔两侧。
6.根据权利要求5所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，所述浆液液面感知器选用液位传感器或水位传感器。
7.根据权利要求1所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，所述注浆结构的整体长度为1.8米，直径为45mm，壁厚为5mm，所述注浆结构的顶部与底部长度均为0.8米，中部转向部的长度为0.2米。
8.根据权利要求7所述的可实时补浆的壁后注浆方法，其特征在于，所述注浆结构顶部开设有11个出浆口，位于注浆结构尖端的出浆口直径为10mm，位于注浆结构周向的出浆口直径为8mm。
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