CN209277900U - 一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，属于盾构隧道施工设备技术领域，其包括注浆管,所述注浆管的出浆口端设置在盾构机的盾尾处，所述盾构机的盾尾处铺设有环形的管片。所述盾构机的盾尾设置环形压板，所述环形压板上设置注浆口，所述注浆口处设置有封闭注浆口的注浆板，所述注浆板铰接在环形压板远离盾构机盾尾的一面。所述环形压板上设置有与注浆管平行的控制杆，所述控制杆的一端与环形压板固定连接，另一端与驱动环形压板沿控制杆延伸方向移动的驱动源固定连接。本实用新型具有结构简单、注浆全面、深入，加固作用好的效果。

Description

一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置。

背景技术

盾构的施工法是在挖掘隧道的过程中同时构建（铺设）支撑性管片的施工方法，采用盾构法的机械进行隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、施工时可控制地面沉降等优点，是目前隧道开挖的首选方法。在盾构掘进时，由于刀盘的开挖面直径大于管片外径，会导致管片与隧道地层之间存在间隙，与管片相邻的隧道地层的稳定性较差，易发生脱落或流动，需要在掘进的同时进行同步注浆，实现对管片与隧道地层之间的加固。但同步注浆的注浆深度有限，难以对整圈管片与隧道地层之间进行全面加固。

现有技术中，公告号为CN203769790U的中国专利公开了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，该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。通过在常规注浆管（设置于隧道的左右两侧各两个，共四个）的结构基础上增加备用注浆管，并将备用注浆管的出浆口设置在盾构机尾盾顶部后端面，能够向管片与地层之间的间隙内直接进行拱顶同步注浆，改善拱顶空洞的情况。但该方案仅能增加隧道顶部管片与隧道地层之间的注浆，难以加深注浆深度、提高加固效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盾构隧道施工用的放浆装置，具有注浆全面深入、对管片与隧道地层之间加固作用好的优点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，包括注浆管,所述注浆管的出浆口端设置在盾构机的盾尾处，且注浆管的出浆口端伸出盾构机，所述盾构机的盾尾处铺设有环形的管片，所述注浆管的出浆口位于管片外周与盾构机之间。所述盾构机的盾尾设置环形压板，所述环形压板的内径与管片的外径相同，所述环形压板上设置注浆口，所述注浆口的内径大于等于注浆管的外径。所述注浆口处设置有封闭注浆口的注浆板，所述注浆板铰接在环形压板远离盾构机盾尾的一面。所述环形压板上设置有与注浆管平行的控制杆，所述控制杆的一端与环形压板固定连接，另一端与驱动环形压板沿控制杆延伸方向移动的驱动源固定连接，所述控制杆设置在盾构机内并与盾构机滑动连接。

实施上述技术方案，环形压板是设置在管片外围、能够对隧道地层进行挤压加固的环形板，在环形压板上设置有容注浆管的出浆口端伸出的注浆口，在施工过程中，环形压板与盾构机的盾尾端相抵，注浆管的出浆口端从注浆口伸出，环形压板上用于封闭注浆口的注浆板被注浆管顶开，向管片与隧道土层之间注浆，待管片与隧道地层之间的缝隙基本注满砂浆后，停止注浆，开启驱动源驱动控制杆向盾构机的外部移动，即环形压板在控制杆的作用下向远离盾构机的方向移动，环形压板与注浆管分离，铰接在注浆口处的注浆板在被隧道地层挤压闭合，环形压板在移动过程中对隧道地层进行挤压，使注入的砂浆向更深的土层渗入，有利于提高管片与隧道土层之间的牢固性和稳定性。然后控制驱动源驱动控制杆反向移动，即环形压板在控制杆作用下朝盾构机方向移动，注浆管再次将注浆板顶开，并从注浆口伸出，继续对管片与隧道地层之间进行注浆。

本实用新型进一步设置为，所述注浆板与环形压板之间设置有使注浆板封闭注浆口的复位机构，所述复位机构为扭簧。

实施上述技术方案，扭簧能够为注浆板提供使其封闭注浆口的作用力，即当环形压板在控制杆的作用下向远离盾构机的方向移动时，注浆管从注浆口离开，被注浆管顶开的注浆板能够在扭簧的回复力作用下封闭注浆口，使环形压板在挤压隧道地层的过程中更加稳定。

本实用新型进一步设置为，所述注浆板由至少两块分板拼接组成。

实施上述技术方案，注浆板由两块或多个分板拼接而成，这样减小了各个分板的大小，当环形压板向盾构机方向移动时，注浆管的出浆口端部与注浆板相抵，两块或多块分板被注浆管的端部顶开，与一整块注浆板的结构相比，两块或多块分板只需转动较小角度即可露出使注浆管的端部伸出注浆口的通道，避免了一整块注浆板转动角度较小时，影响注浆的情况出现。

本实用新型进一步设置为，所述注浆管的外周设置防护套，所述防护套位于出浆口端伸出盾构机的部分。

实施上述技术方案，防护套能够加强对注浆管的保护作用，避免环形压板在反复的移动过程中，与注浆管的外壁多次摩擦，使注浆管的外壁磨损的情况出现。

本实用新型进一步设置为，所述注浆板与环形压板相邻的一面设置耐磨垫层。

实施上述技术方案，在施工过程中，注浆板要在环形压板的移动过程中反复被顶开-闭合-被顶开，注浆板与环形压板相接触的一面会多次发生冲击和碰撞，耐磨垫层能够提高注浆板的耐磨性，减小注浆板与环形压板之间的磨损，进而提高环形压板的结构稳定性。

本实用新型进一步设置为，所述注浆管的出浆口端端面为锥形，所述注浆口的内径与注浆管的外径相等。

实施上述技术方案，将注浆管的出浆口端端面设计为锥形，减少了注浆管将注浆板顶开时的接触面积，使注浆管顶开注浆板的力更集中，进而使注浆板更易被顶开。注浆口的内径与注浆管的外径相等，有利于减少注浆管从注浆口中伸出注浆时，砂浆从注浆口倒流的情况出现。

本实用新型进一步设置为，所述环形压板上的注浆口处设置有护管筒，所述护管筒与注浆板位于环形压板的同一侧，且注浆板位于护管筒内。

实施上述技术方案，护管筒能够为注浆管的出浆口端提供保护，使注浆管从环形压板伸出时，仍位于护管筒内，有利于减少注浆管与隧道地层的磨损。

本实用新型进一步设置为，所述驱动源为气缸。

实施上述技术方案，由气缸驱动控制杆伸出或收回盾构机，带动环形压板压向隧道地层或收回，使环形压板将注入砂浆的隧道地层压实。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

一、通过在盾构机的盾尾处设置环形压片，在施工过程中，能够控制环形压板向远离盾构机的方向移动，使已灌入砂浆的隧道地层受压力被压实，也有利于促进灌入的砂浆向隧道地层的更深处渗入，进而有利于促进隧道地层与管片之间加固作用。

二、通过在环形压板与注浆板之间设置复位的扭簧，使环形压板在挤压隧道地层的过程中，注浆板能够在扭簧作用下封闭注浆口，使其对隧道地层进行挤压，有利于提高本实用新型运作的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的剖面图。

图2是图1中的A部放大图。

图3是本实用新型的部分剖面图。

图4是本实用新型环形压板的右视图。

图5是图4中的B部放大图。

附图标记：1、盾构机；2、注浆管；21、出浆口；22、防护套；3、管片；4、环形压板；41、注浆口；42、注浆板；43、扭簧；44、耐磨垫层；45、护管筒；5、控制杆；6、驱动源。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例的技术方案进行描述。

如图1所示，一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，包括注浆管2,注浆管2的出浆口21端设置在盾构机1的盾尾处，且注浆管2的出浆口21端伸出盾构机1，即注浆管2的一端设置在盾构机1内与存储砂浆的砂浆罐及注浆泵连接，另一端伸出盾构机1的盾尾，这样注浆管2在注浆泵的作用下将砂浆管内的砂浆输送至盾构机1外，进行注浆。在盾构机1的盾尾处铺设有环形的管片3，注浆管2的出浆口21位于管片3外周与盾构机1之间，这样砂浆从注浆管2的出浆口21出入管片3与隧道地层之间。盾构机1的盾尾设置环形压板4，环形压板4的内径与管片3的外径相同，即环形压板4环绕在管片3的外周。

如图1和图2所示，在环形压板4上设置注浆口41，注浆口41的内径大于等于注浆管2的外径，这样注浆管2能够伸出注浆口41进行注浆。注浆管2伸出盾构机1的部分的外周设置防护套22，防护套22加强对注浆管2的保护作用，有利于减少注浆管2与环形压板4之间的摩擦和损坏。在注浆口41处设置有封闭注浆口41的注浆板42，注浆板42铰接在环形压板4远离盾构机1盾尾的一面，即注浆板42铰接在环形压板4的右面，这样注浆板42只能向环形压板4的右侧转动开的注浆口41，也就是说，注浆板42只能被注浆管2顶开，而不会在挤压隧道地层的过程中向左转动打开注浆口41。

如图3所示，环形压板4上设置有与注浆管2平行的控制杆5，控制杆5的一端与环形压板4固定连接，另一端与驱动环形压板4沿控制杆5延伸方向移动的驱动源6固定连接，即环形压板4由驱动源6和控制杆5驱动控制移动，本实施例采用的驱动源6为气缸。控制杆5设置在盾构机1内并与盾构机1滑动连接，这里的滑动连接是指控制杆5能够相对于盾构机1伸出或缩回机体，即控制杆5能够在盾构机1中左右滑动，带动环形压板4左右移动，将右侧管片3外周的隧道地层压实。

如图4和图5所示，本实施例的注浆板42由两块半圆形分板拼接组成，这样在注浆管2顶开注浆板42时，只需注浆板42转动较小角度即可露出注浆的通道，不需要整块注浆板42转动90°后才能顺利注浆。在注浆板42与环形压板4之间设置有使注浆板42封闭注浆口41的复位机构，这里的封闭注浆口41是指环形压板4相对注浆管2向右运动时，注浆管2与环形压板4分离，不再抵接，此时注浆板42能够随之向左转动，恢复关闭注浆口41的状态（参见图2）。本实施例采用的复位机构为扭簧43。

如图1和图2所示，在注浆板42与环形压板4相邻的一面设置有耐磨垫层44，能够减少注浆板42在复位机构作用下封闭注浆口41时的磨损。注浆管2的出浆口21端端面为锥形，注浆口41的内径与注浆管2的外径相等。这样注浆管2的端部与注浆板42相抵时，抵触面会集中在注浆板42的中央，使注浆板42能够被轻易顶开，有利于减少注浆管2的端部在顶开注浆板42时的磨损。在环形压板4上的注浆口41处设置有护管筒45，护管筒45与注浆板42位于环形压板4的同一侧，且注浆板42位于护管筒45内，这样在注浆管2将注浆板42顶开进行注浆时，注浆管2位于护管筒45内，有利于减少注浆管2与隧道地层的磨损。

本实用新型在使用时，如图1和图2所示，环形压板4与盾构机1的盾尾端面相抵，注浆管2的端部从注浆口41伸出，注浆板42被注浆管2顶起，注浆管2向管片3与隧道地层之间的缝隙注浆。待管片3与隧道地层之间的缝隙基本注满砂浆后，停止注浆，开启气缸使控制杆5向左侧移动，如图3所示，环形压板4随控制杆5向左侧移动，对隧道地层进行挤压，注浆口41处的注浆板42在扭簧43的作用下复位封闭注浆口41，被注入隧道地层的砂浆向较深的缝隙渗入，隧道地层被压实。然后控制气缸使控制杆5向右侧移动，环形压板4随控制杆5向右侧移动，注浆管2的端部与注浆板42相抵，并推动注浆板42向右转动，使注浆管2的出浆口21伸出环形压板4，继续对管片3与隧道地层之间进行注浆。本实用新型能够对注浆后的隧道地层进行挤压，使注入的砂浆渗入隧道地层的深处，有利于提高隧道地层与管片3之间的加固效果。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，包括注浆管(2),所述注浆管(2)的出浆口(21)端设置在盾构机(1)的盾尾处，且注浆管(2)的出浆口(21)端伸出盾构机(1)，所述盾构机(1)的盾尾处铺设有环形的管片(3)，所述注浆管(2)的出浆口(21)位于管片(3)外周与盾构机(1)之间，其特征在于，所述盾构机(1)的盾尾设置环形压板(4)，所述环形压板(4)的内径与管片(3)的外径相同，所述环形压板(4)上设置注浆口(41)，所述注浆口(41)的内径大于等于注浆管(2)的外径；所述注浆口(41)处设置有封闭注浆口(41)的注浆板(42)，所述注浆板(42)铰接在环形压板(4)远离盾构机(1)盾尾的一面；所述环形压板(4)上设置有与注浆管(2)平行的控制杆(5)，所述控制杆(5)的一端与环形压板(4)固定连接，另一端与驱动环形压板(4)沿控制杆(5)延伸方向移动的驱动源(6)固定连接，所述控制杆(5)设置在盾构机(1)内并与盾构机(1)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述注浆板(42)与环形压板(4)之间设置有使注浆板(42)封闭注浆口(41)的复位机构，所述复位机构为扭簧(43)。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述注浆板(42)由至少两块分板拼接组成。

4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述注浆管(2)的外周设置防护套(22)，所述防护套(22)位于出浆口(21)端伸出盾构机(1)的部分。

5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述注浆板(42)与环形压板(4)相邻的一面设置耐磨垫层(44)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述注浆管(2)的出浆口(21)端端面为锥形，所述注浆口(41)的内径与注浆管(2)的外径相等。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述环形压板(4)上的注浆口(41)处设置有护管筒(45)，所述护管筒(45)与注浆板(42)位于环形压板(4)的同一侧，且注浆板(42)位于护管筒(45)内。

8.根据权利要求1所述的一种盾构隧道施工用盾构机的放浆装置，其特征在于，所述驱动源(6)为气缸。