CN204827465U - 一种暗挖隧道超深孔注浆结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种暗挖隧道超深孔注浆结构，用以在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层或全强风化地层中进行暗挖隧道，其特征在于，包括：注浆芯管，注浆芯管包括：注浆钢管和紧固套接在注浆钢管外部的多个用以控制注浆浆液流动的挡浆活塞；设置在注浆芯管外部的用以在暗挖隧道注浆时输送注浆浆液的袖阀管，挡浆活塞抵压在袖阀管的管内壁上；设置在袖阀管外部的用以保证高压注浆时的注浆浆液不外溢的套壳料，其中：套壳料是在暗挖隧道超深孔注浆的钻孔作业后的钻孔孔底自下而上灌注而成。本实用新型的暗挖隧道超深孔注浆结构，控制形成单向出浆通道，制作方便快捷，能够实现深度为50米的超深孔注浆结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程领域，尤其涉及一种应用在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层、全强风化地层中暗挖隧道超深孔注浆结构。
背景技术
现有的暗挖隧道超深孔注浆方式存在如下技术问题：由于在填海区域存在填石、砂层、淤泥等软弱地层，从地表往下为回填土层、全、强风化混合花岗片麻岩，地下水丰富，主要为孔隙水、局部为基岩裂隙水，渗透性强、水量大，地下风化岩具有遇水易崩解的特点。此类地层暗挖隧道施工，存在很大的技术难度和风险。现有的隧道内水平深孔或地表垂直注浆无法应用在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层、全强风化地层中。
此外，目前的隧道水平或垂直注浆结构受注浆管材料、套壳料、注浆孔布置设计等因素的限制，其注浆结果通常在25米深度以内。
现有暗挖隧道注浆中的袖阀管承受的压力有限，容易出现因串浆而引起的袖阀管内进浆问题以及因袖阀管变形而导致的卡管问题。现有使用的袖阀管结构复杂、成本较高、无法重复使用。此外，现有的套壳料耐压程度不够，容易出现在高压注浆时浆液外溢的情况。
为了顺应城市发展需求，确保隧道施工和结构安全，进行合理的隧道周围地层注浆加固是十分重要的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种暗挖隧道超深孔注浆结构，控制形成单向出浆通道，能够实现深度为50米的超深孔注浆结构。
为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种暗挖隧道超深孔注浆结构，用以在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层或全强风化地层中进行暗挖隧道，其特征在于，包括：注浆芯管，注浆芯管包括：注浆钢管和紧固套接在注浆钢管外部的多个用以控制注浆浆液流动的挡浆活塞；设置在注浆芯管外部的用以在暗挖隧道注浆时输送注浆浆液的袖阀管，挡浆活塞抵压在袖阀管的管内壁上；设置在袖阀管外部的用以保证高压注浆时的注浆浆液不外溢的套壳料，其中：套壳料是在暗挖隧道超深孔注浆的钻孔作业后的钻孔孔底自下而上灌注而成。
其中，袖阀管还包括：底套、管壁以及弹性套管，其中，管壁围挡底套形成中空的圆柱管，管壁上开设多个出浆孔，弹性套管套接在对应开设出浆孔位置的管外壁上。
其中，相邻挡浆活塞将出浆孔分别区隔在袖阀管的不同注浆段。
其中，注浆浆液为混合有水玻璃溶液的超细水泥浆或硅酸盐水泥浆。
其中，钻孔作业所使用的钻机包括：在地表上进行泥浆护壁垂直钻孔时使用的地质钻机或在洞内水平钻孔时使用的跟管钻机。
其中，钻孔的孔径不小于130mm。
本实用新型所提供的暗挖隧道超深孔注浆结构，具有如下有益效果：
第一、钻孔、灌注套壳料、袖阀管和注浆芯管的形成以及两次注浆的施工方式，使能够应用在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层或全强风化地层中，能够产生较大的经济、社会和环境效益。
第二、袖阀管由钙塑聚丙烯注塑一体成型，其包括底套、管壁以及弹性套管，其中，管壁围挡底套形成中空的圆柱管，管壁上开设多个出浆孔，弹性套管套接在对应开设出浆孔位置的管外壁上，其材料、管径、壁厚及出浆孔的布置能够实现深度为50米的超深孔注浆结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例暗挖隧道超深孔注浆结构的袖阀管的结构示意图。
图2是本实用新型实施例暗挖隧道超深孔注浆结构的注浆芯管的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，为本实用新型暗挖隧道超深孔注浆用袖阀管结构，用以在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层或全强风化地层的暗挖隧道注浆时输送注浆浆液。
本实施例中的袖阀管1包括：底套11、连接在底套11上管壁12，管壁12围挡底套11形成中空的圆柱管，管壁12上开设多个用以将袖阀管1的内部和外部相连通的出浆孔13，以及用以配合出浆孔13形成单向出浆通道的弹性套管14，弹性套管14套接在对应开设出浆孔13位置的管外壁12b上，其中：管壁12由耐高压硬塑材料制成。
具体实施时，底套11呈圆锥状，管壁12围挡底套11形成中空的圆柱管，管壁12的管内壁和管外壁分别为12a、12b。
优选的，袖阀管1的外径尺寸等于或大于80mm，最优为80mm，管壁的厚度等于或大于10mm，最优为10mm，其有利于合理布局注浆孔。
在管壁12上等距均匀开设多个出浆孔13，出浆孔13的作用是将袖阀管1的内部和外部相连通，在对应开设出浆孔13位置的管外壁12b上还套设有弹性套管14，例如其可以为橡胶套管等具有一定恢复作用力的弹性体。本实施例中，弹性套管14呈环状且套接在管外壁12b上。
优选的，弹性套管14的抗爆压力为4.5Mpa。
优选的，多个出浆孔13等距均匀设置，所述出浆孔的孔径尺寸为8mm，由于出浆孔13等距均匀开设，可以每隔一定的距离套设一个弹性套管14，使在无作用外力的情况下，弹性套管14能够将全部出浆孔13封闭。弹性套管14的作用是：配合出浆孔13形成单向出浆通道。
进一步的，管壁12由耐高压硬塑材料制成，具体可以通过钙塑聚丙烯注塑一体成型。本实时例中该材料的袖阀管既保留了常规袖阀管注浆的优点，又克服了注浆过程中因串浆而引起的袖阀管内进浆问题以及因袖阀管变形而导致的卡管问题，同时还能够承受所需的较大的注浆压力。此外，该袖阀管制作简单、成本低、施工方便，且可重复使用。
优选的，还包括：设置在管壁内部的能够抵压在管内壁上的多个用以控制注浆浆液流动的挡浆活塞。
优选的，相邻挡浆活塞将所述出浆孔分别区隔在袖阀管的不同注浆段。
进一步的，如图2所示，注浆芯管2包括：注浆钢管21和紧固套接在注浆钢管21外部的多个用以控制注浆浆液流动的挡浆活塞22。具体实施时，袖阀管1设置在注浆芯管2的外部用以在暗挖隧道注浆时输送注浆浆液，挡浆活塞22抵压在袖阀管1的管内壁12a上。
优选的，相邻挡浆活塞22将出浆孔13分别区隔在袖阀管1的不同注浆段（不同的注浆深度位置）。与此同时，配置止浆固管料，在袖阀管1上安装止浆环，并在袖阀管1的射浆孔13的上部区域内注入止浆固管料直至孔口返止浓浆，且等待止浆固管料凝固。
优选的，止浆固管料采用速凝水泥浆，水:水泥=1：1.5。可采用水玻璃或氯化钙作速凝剂。要待孔口段止浆料凝固后才能灌浆。止浆固管料的凝固时间控制在2-5天以内。
本实用新型的暗挖隧道超深孔注浆结构主要应用在暗挖隧道超深孔注浆过程中。其中：该暗挖隧道超深孔注浆过程主要为：在洞内水平钻孔或地表上进行泥浆护壁垂直钻孔；将配制好的套壳料送至钻孔的孔底，自下而上对套壳料进行灌注；制作底部封闭的袖阀管，并将其垂直压入钻孔内，使袖阀管的中心轴线位于钻孔的中心位置；在袖阀管内置入注浆芯管，通过注浆芯管对袖阀管进行第一次注浆；通过注浆芯管对袖阀管进行第二次注浆。
本实用新型所提供的暗挖隧道超深孔注浆结构，具有如下有益效果：
第一、钻孔、灌注套壳料、袖阀管和注浆芯管的形成以及两次注浆的施工方式，使能够应用在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层或全强风化地层中，能够产生较大的经济、社会和环境效益。
第二、袖阀管由钙塑聚丙烯注塑一体成型，其包括底套、管壁以及弹性套管，其中，管壁围挡底套形成中空的圆柱管，管壁上开设多个出浆孔，弹性套管套接在对应开设出浆孔位置的管外壁上，其材料、管径、壁厚及出浆孔的布置能够实现深度为50米的超深孔注浆结构。
Claims (6)
1.一种暗挖隧道超深孔注浆结构，用以在填海区域软弱底层、硬塑性粘土层或全强风化地层中进行暗挖隧道，其特征在于，包括：
注浆芯管，所述注浆芯管包括：注浆钢管和紧固套接在所述注浆钢管外部的多个用以控制注浆浆液流动的挡浆活塞；
设置在所述注浆芯管外部的用以在暗挖隧道注浆时输送注浆浆液的袖阀管，所述挡浆活塞抵压在袖阀管的管内壁上；
设置在所述袖阀管外部的用以保证高压注浆时的注浆浆液不外溢的套壳料，其中：所述套壳料是在暗挖隧道超深孔注浆的钻孔作业后的钻孔孔底自下而上灌注而成。
2.如权利要求1所述的暗挖隧道超深孔注浆结构，其特征在于，所述袖阀管还包括：底套、管壁以及弹性套管，其中，所述管壁围挡所述底套形成中空的圆柱管，所述管壁上开设多个出浆孔，所述弹性套管套接在对应开设所述出浆孔位置的管外壁上。
3.如权利要求2所述的暗挖隧道超深孔注浆结构，其特征在于，相邻挡浆活塞将所述出浆孔分别区隔在袖阀管的不同注浆段。
4.如权利要求1所述的暗挖隧道超深孔注浆结构，其特征在于，所述注浆浆液为混合有水玻璃溶液的超细水泥浆或硅酸盐水泥浆。
5.如权利要求4所述的暗挖隧道超深孔注浆结构，其特征在于，钻孔作业所使用的钻机包括：在地表上进行泥浆护壁垂直钻孔时使用的地质钻机或在洞内水平钻孔时使用的跟管钻机。
6.如权利要求1所述的暗挖隧道超深孔注浆结构，其特征在于，所述钻孔的孔径不小于130mm。
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