CN209293805U - 全隧模块化通用型快速注浆注水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，包含超前小导管注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌带模注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块和初支、砌衬背部打孔注浆模块。通过不同部件的更换、转换，进行不同体系注浆，以满足在注浆压力下能够达到填充注浆效果。所有注浆注水的所有部件在均可以在注浆注水完成后进行拆卸清洗干净，重复利用。

Description

全隧模块化通用型快速注浆注水系统

技术领域

本实用新型属于隧道施工工艺领域，具体为一种全隧模块化通用型快速注浆注水体系，适用于所有超前小导管，中空锚杆，初支、衬砌背部注浆，衬砌拱顶带模注浆和隧道排水盲管通水试验的注浆工艺，也可适用于类似路基工程。

背景技术

总体方面：现场注浆目的不同，规格不同，采用的机械配置多样，造成冗机现象严重，现场一个注浆机为了满足通水试验的要求将输浆管端口安装、拆除数次，甚至一个作业面，为了适应不同注浆要求，配制了多台注浆机，没有通用性；同时高瓦斯隧道严禁进行动火作业，限制了传统作业工序的要求。

超前小导管和中空锚杆，现场焊接质量难以控制，频繁发生爆管漏浆液，同时现场焊接作业时间长，延长作业循环时间。

初支、衬砌背部注浆、衬砌拱顶带模注浆是直接将输浆软管通过口径差，大管吞小管的办法，进行人工绑扎加固，且极易在拆除过程中发生泄浆现象，无法保证浆液的有效填充。而衬砌排水锚杆的注水试验，现场大多采用软管塞排水盲管内，一端进水一端出水来判读是否畅通，而导致的结果是，完成通路试验的同时因为无法完成负压水的传递，无法排出细小杂物（析出的矿物质等），无法扩展被混凝土细微覆盖的杂物，甚至出现堵塞现象。

发明内容

本实用新为了用于解决现有隧道施工中注浆体系的口径不通用、不兼容的问题，而且现场焊接质量、注浆压力达不到、无法有效连接问题，本实用新提供一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，替换了传统工序的焊接工艺和洞外加工，洞内组装，做到了模块化操作，在洞内，不进行二次加工，简单方便。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，包括超前小导管注浆模块，初支、衬砌背部注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块，衬砌拱顶纵向带模注浆模块。

所述超前小导管注浆模块包括超前小导管，所述超前小导管的管身设有溢浆孔，所述超前小导管前端设有超前小导管锥头，所述超前小导管尾端内部通过铁箍固定有超前小导管封堵段，所述超前小导管尾部开有DN20螺纹接口，所述DN20螺纹接口通过DN20盘丝对丝接头连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。

所述初支、衬砌背部注浆模块包括初支、衬砌背部注浆镀锌钢管，所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管的管身设有溢浆孔，所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管前端设有圆滑部，所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管后端连接DN20外丝接口，所述DN20外丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。

所述中空锚杆注浆模块包括转换接头，所述转换接头由中空锚杆端连接螺栓内丝接口和DN20螺栓内丝接口焊接构成，所述转换接头的中空锚杆端连接螺栓内丝接口连接中空锚杆，所述转换接头的DN20螺栓内丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。

所述衬砌排水盲管通水试验模块包括排水盲管注水接管，所述排水盲管注水接管分为嵌入段和外部延伸端段，所述嵌入段和外部延伸端段夹角为135°，所述嵌入段外周包裹塑料泡沫衣后插入仰拱端部浇筑的混凝土，所述外部延伸端段端部连接DN20外丝接口，所述DN20外丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。

所述衬砌拱顶纵向带模注浆模块包括纵向快速接管，所述纵向快速接管分为嵌合段和外部连接段，所述嵌合段和外部连接段夹角为135°，所述嵌合段外径比纵向注浆管内径小1mm、且插入纵向注浆管，所述外部连接段端部连接DN20外丝接口，所述DN20外丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。

具体应用如下：

1、注浆机改装：常规注浆机输浆管的连接管口，多为φ32口径的活丝接口，现更换为DN20-C型接头。

2、超前小导管模块，洞外预制钻孔，在超前小导管尾部设DN20螺纹孔，安设DN20对丝螺纹接口或现场安设。

在现场作业人员完成超前小导管的打设、安装完成后，安设DN20对丝螺纹接口或洞外提前安设，将DN20对丝螺纹接口、止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合连接，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

3、初支、衬砌背部打孔注浆模块，制作打孔注浆管，采用DN20镀锌钢管，钢管端部尾部安设DN20螺栓（外丝）接口，钢管本身钻孔（孔径8mm左右），同时对端部头部端口1/2切口，割除剩余1/2,将剩余的1/2管打弯，做封闭钢管管口状，形成圆滑部，以避免抵破防水板或被杂物直接堵住管口，并在两侧形成出浆口，类似于卷起来的煎饼。

在现场施工中，将打孔注浆管插入钻好的孔径内并完成封闭，通过常规DN20螺栓（外丝）接口与止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

4、中空锚杆注浆模块（组合中空锚杆），制作六边形锚杆与螺纹转换接头，将现场锚杆螺栓（内丝）和常规DN20螺栓（内丝）接口进行焊接。

在现场施工中，中空锚杆完成安装后，在锚杆安装转换接头，将转换接头和止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

5、衬砌排水盲管通水试验模块，制作一个嵌入部长度50cm的DN20镀锌钢管，外部裹泡沫塑衣嵌入部，弯折135°，在外部延伸段加设常规DN20螺栓（外丝）接口。

在现场施工中，将嵌入部插入排水盲管内，脚踩固定，通过常规DN20螺栓（外丝）接口与止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行通水，完成后依次拆除。

6、衬砌拱顶带模注浆模块，制作纵向快速接管，接管分为插入嵌合段和外部连接段，插入嵌合段为316不锈钢无缝钢管，其外径由纵向注浆管的管内径所决定，利用其内径1mm的差产生的固定吸附效果完成纵向注浆管的紧固固定，通过弯折135°达到扩充作业空间，同时在外部延伸段加设常规DN20螺栓（外丝）接口。

在现场施工中，将接头嵌合段插入纵向注浆管体内，将常规DN20螺栓（外丝）接口和止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

注浆完成后拆卸各部件后，用锚固剂封堵端头，并清洗快速连接接头装置的各模块，清理水泥浆等杂物，整理好供下次注浆循环使用。

本实用新型所述全隧模块化通用型快速注浆注水系统，采用施工现场最常规、使用率最高的DN20标准丝口，具有极高的通用性，模块化操作，同时在某个部件损坏后可以立即进行更换，不影响整体使用，延长整体使用寿命和使用循环次数，降低成本，节省了大量人力物力，确保注浆过程中压力的同时有效地提高了注浆饱满度，而且成本大幅降低，具有结构件简单，操作方便的优点，同时避免施工机具的闲置，保证了单位使用效率。

本实用新型具有如下优点：

1、一种采用施工现场最常规、使用率最高的DN20标准丝口的C/F型连接接头完成对不同连接模块的转换，从而达到对不同类型、不同口径的注浆、通水要求。

2、采用模块化部件，每个单元都是独立个体，且相互联通，形成整体；在某个模块、单元丢失、损坏的情况下进行对丢失部件的可以立即进行更换或者进行其他连接模块功能的注浆通水要求，保证其正常使用。延长整体使用寿命和使用循环次数，降低成本，同时损坏的连接部件亦不影响其他连接部件的正常使用。保证注浆连接的有效性，保证注浆压力，达到注浆饱满度，而且成本大幅降低，具有结构件简单，操作方便的优点，同时避免施工机具的闲置，保证了单位使用效率；同时模块化的架构，简化了维修成本，减少了连接单元，保证了其连接快捷。

3、在注浆中，浆液制取完成后，通过机械连接方式，现场根据需求进行组合，方便现场施工。

本实用新型结构设计合理可靠，对整体进行简化和机械化加工，最大程度的节省大量人力物力，确保注浆过程中压力的同时有效地提高了注浆饱满度，操作方便的优点。

附图说明

图1表示超前小导管连接方式示意图。

图2表示初支、衬砌背部注浆连接方式示意图。

图3表示中空锚杆注浆连接方式示意图。

图4表示衬砌排水盲管通水试验连接方式示意图。

图5表示衬砌拱顶纵向带模注浆连接方式示意图。

图中：1-注浆输浆软管，2-C型快速连接接头，3-F型快速连接接头，4-止浆阀，5-DN20盘丝对丝接头，6-DN20螺纹接口，7-超前小导管，8-超前小导管锥头，9-溢浆孔，10-铁箍，11-超前小导管封堵段，12-圆滑部，13-初支、衬砌背部注浆镀锌钢管，14- DN20外丝接口，15-中空锚杆，16-转换接头，161-中空锚杆端连接螺栓内丝接口，162-DN20螺栓内丝接口，17-排水盲管注水接管，171-嵌入段，172-外部延伸端段，18-塑料泡沫衣，19-仰拱端部浇筑的混凝土，20-纵向快速接管，201-嵌合段，202-外部连接段，21-纵向注浆管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，包括超前小导管注浆模块，初支、衬砌背部注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块，衬砌拱顶纵向带模注浆模块。

作业前，根据现场实际情况，提前完成对锚杆连接模块的锚杆连接部件、止浆阀、F型连接部件进行拼接组合，以锚杆连接模块整体的形式进行作业。

如图1所示，超前小导管注浆模块包括超前小导管7，超前小导管7的管身设有溢浆孔9（直径6mm左右），超前小导管7前端设有超前小导管锥头8，超前小导管7尾端内部通过铁箍10固定有超前小导管封堵段11，超前小导管7尾部开有DN20螺纹接口6，DN20螺纹接口6通过DN20盘丝对丝接头5连接止浆阀4，止浆阀4通过F型快速连接接头3和C型快速连接接头2连接注浆输浆软管1。

作业时，超前小导管部件，洞外预制钻孔，在超前小导管7尾部打设DN20螺纹接口6，安设DN20对丝接口5或现场安设。在现场作业人员完成超前小导管的打设、安装完成后，安设DN20对丝螺纹接口或洞外提前安设，将DN20对丝螺纹接口、止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合连接，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，通过输浆管进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

如图2所示，初支、衬砌背部注浆模块包括初支、衬砌背部注浆镀锌钢管13，初支、衬砌背部注浆镀锌钢管13的管身设有溢浆孔9（直径8mm左右），初支、衬砌背部注浆镀锌钢管13前端设有圆滑部12，初支、衬砌背部注浆镀锌钢管13后端连接DN20外丝接口14， DN20外丝接口14连接止浆阀4，止浆阀4通过F型快速连接接头3和C型快速连接接头2连接注浆输浆软管1。

作业时，初支、衬砌背部打孔注浆连接部件，制作打孔注浆管，采用DN20镀锌钢管，钢管端部安设DN20螺栓（外丝）接口，钢管本身钻孔（孔径8mm左右），同时对端部端口1/2切口，割除剩余1/2，将剩余的1/2管打弯，封闭钢管管口，形成圆滑部，以避免抵破防水板或被杂物直接堵住管口，并在两侧形成出浆口，类似于卷起来的煎饼。在现场施工中，将打孔注浆管13插入钻好的孔径内并完成封闭，通过常规DN20螺栓（外丝）接口14与止浆阀（球阀）4与F型快速接头进行组合连接3，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）2进行铰接连接，通过输浆管1进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

如图3所示，中空锚杆注浆模块包括转换接头16，转换接头16由中空锚杆端连接螺栓内丝接口161和DN20螺栓内丝接口162焊接构成，转换接头16的中空锚杆端连接螺栓内丝接口161连接中空锚杆15，转换接头16的DN20螺栓内丝接口162连接止浆阀4，止浆阀4通过F型快速连接接头3和C型快速连接接头2连接注浆输浆软管1。

作业时，中空锚杆（组合中空锚杆），制作六边形锚杆螺纹转换接头16，将现场锚杆螺栓（内丝）162和常规DN20螺栓（内丝）接口161进行焊接。在现场施工中，在中空锚杆15搭设完成后，将转换接头16与中空锚杆15进行连接，并与止浆阀（球阀）4与F型快速接头进行组合连接3，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）2进行铰接连接，通过输浆管1进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

如图4所示，衬砌排水盲管通水试验模块包括排水盲管注水接管17，排水盲管注水接管17分为嵌入段171和外部延伸端段172，嵌入段171和外部延伸端段172夹角为135°，嵌入段171外周包裹塑料泡沫衣18后插入仰拱端部浇筑的混凝土19，外部延伸端段172端部连接DN20外丝接口14，DN20外丝接口14连接止浆阀4，止浆阀4通过F型快速连接接头3和C型快速连接接头2连接注浆输浆软管1。

作业时，衬砌排水盲管通水试验，制作一个嵌入部长度50cm的DN20镀锌钢管，外部裹泡沫塑衣18的嵌入部，弯折135°，在外部延伸段加设常规DN20螺栓（外丝）接口14。在现场施工中，将嵌入部插入排水盲管内，脚踩固定，通过常规DN20螺栓（外丝）接口14与止浆阀（球阀）4与F型快速接头进行组合连接3，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）2进行铰接连接，通过输浆管1进行注水，完成后稳压，完成后依次拆除。

如图5所示，衬砌拱顶纵向带模注浆模块包括纵向快速接管20，纵向快速接管20分为嵌合段201和外部连接段202，嵌合段201和外部连接段202夹角为135°，嵌合段201外径比纵向注浆管内径小1mm、且插入纵向注浆管21，外部连接段202端部连接DN20外丝接口14，DN20外丝接口14连接止浆阀4，止浆阀4通过F型快速连接接头3和C型快速连接接头2连接注浆输浆软管1。

作业时，衬砌拱顶带模注浆，制作纵向快速接管20，接管分为插入嵌合段和外部连接段，嵌入段21为316不锈钢无缝钢管，其外径是由纵向注浆管22的管内径所决定，利用其外径与纵向注浆管内径之间1mm的差产生的固定吸附效果完成与纵向注浆管的紧固固定，通过弯折135°达到扩充作业空间；同时在外部延伸段加设常规DN20螺栓（外丝）接口14。在现场施工中，将接管20的嵌入部21插入纵向注浆管体内，将常规DN20螺栓（外丝）接口和止浆阀（球阀）4与F型快速接头进行组合连接3，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）2进行铰接连接，通过输浆管1进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。

本实用新型所述的连接模块包含超前小导管连接部件、中空锚杆连接部件、衬砌带模注浆连接部件和初支、二衬背后打孔注浆连接部件。采用模块化制作，替换传统的焊接、绑扎工艺，杜绝粗放式管理，做到现场标准化、通用模块化、工序化和精加工流水作业，优化施工工艺，完成洞外预制和洞内组装，杜绝洞内二次加工。通过不同部件的更换、转换，进行不同体系注浆，以满足在注浆压力下能够达到填充注浆效果。所有注浆注水的所有部件在均可以在注浆注水完成后进行拆卸清洗干净，重复利用。

以上所述仅是本实用新型专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型专利的保护范围。

Claims (1)

1.一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，其特征在于：包括超前小导管注浆模块，初支、衬砌背部注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块，衬砌拱顶纵向带模注浆模块；

所述超前小导管注浆模块包括超前小导管（7），所述超前小导管（7）的管身设有溢浆孔（9），所述超前小导管（7）前端设有超前小导管锥头（8），所述超前小导管（7）尾端内部通过铁箍（10）固定有超前小导管封堵段（11），所述超前小导管（7）尾部开有DN20螺纹接口（6），所述DN20螺纹接口（6）通过DN20盘丝对丝接头（5）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；

所述初支、衬砌背部注浆模块包括初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）的管身设有溢浆孔（9），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）前端设有圆滑部（12），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）后端连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；

所述中空锚杆注浆模块包括转换接头（16），所述转换接头（16）由中空锚杆端连接螺栓内丝接口（161）和DN20螺栓内丝接口（162）焊接构成，所述转换接头（16）的中空锚杆端连接螺栓内丝接口（161）连接中空锚杆（15），所述转换接头（16）的DN20螺栓内丝接口（162）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；

所述衬砌排水盲管通水试验模块包括排水盲管注水接管（17），所述排水盲管注水接管（17）分为嵌入段（171）和外部延伸端段（172），所述嵌入段（171）和外部延伸端段（172）夹角为135°，所述嵌入段（171）外周包裹塑料泡沫衣（18）后插入仰拱端部浇筑的混凝土（19），所述外部延伸端段（172）端部连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；

所述衬砌拱顶纵向带模注浆模块包括纵向快速接管（20），所述纵向快速接管（20）分为嵌合段（201）和外部连接段（202），所述嵌合段（201）和外部连接段（202）夹角为135°，所述嵌合段（201）外径比纵向注浆管内径小1mm、且插入纵向注浆管（21），所述外部连接段（202）端部连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）。