CN210598997U - 用于盾构机超前注浆的注浆管及超前注浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于盾构机超前注浆的注浆管及超前注浆系统，该用于盾构机超前注浆的注浆管的一端设有用于焊接在盾构机的盾壁上的斜切口，另一端连接有阀门，在阀门的接口处连接有密封接头，密封接头内后部设有台阶部，在台阶部设有密封件；在密封接头的后端设有用于压紧密封件的压盖，压盖的中部设为通孔，压盖的一端位于台阶部内，另一端设有法兰，压盖通过法兰连接在密封接头上。该注浆管可密封钻杆与注浆管之间的间隙，防止注浆管末端流出泥浆对注浆作业造成干扰，本实用新型提供的注浆系统的顶部注浆管组沿盾构机的竖向中心轴对称布设，左侧注浆管组和右侧注浆管组相对于竖向中心轴对称，有利于对盾构机刀盘前方的泥岩进行均匀注浆。

Description

用于盾构机超前注浆的注浆管及超前注浆系统

技术领域

本实用新型涉及盾构机超前注浆技术领域，具体涉及一种用于盾构机超前注浆的注浆管及超前注浆系统。

背景技术

盾构机掘进过程中，刀盘前方掌子面附近的泥岩可能会出现裂隙，发生渗水、坍塌等现象，导致盾构机无法前进继续挖掘，采用超前注浆技术能够有效改善刀盘前方泥岩结构，提高泥岩的整体稳定性和抗渗性。

超前注浆是指工程开挖前使浆液预先充填围岩裂隙，达到堵塞水流、加固围岩的目的，超前注浆加固技术已广泛应用于隧道施工、煤矿巷道过断层、破碎带、软弱破碎围岩、富含大量的构造裂隙水加固等方面，利用浆液把围岩周围的各种弱面充实、重新胶结起来，能够有效改善围岩的物理力学性能，提高围岩整体性和自承能力、降低支护成本、提高支护效果。

盾构机的中盾处一般设有用于超前注浆的注浆管，注浆管向前倾斜，其一端焊接在盾构机的内壁上，另一端设有阀门，注浆管连通到盾体外，当需要进行超前注浆时，打开阀门，通过钻机沿注浆管向前钻孔并注浆。钻机在斜向前钻孔时，由于泥岩中存在地下水，钻孔时形成的泥浆会沿钻杆与注浆管之间的缝隙向下流淌到盾构机内部，从而干扰钻孔作业。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于盾构机超前注浆的注浆管，解决现有技术中盾构机的超前注浆管末端容易流出泥浆的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的第一方面是：

设计一种用于盾构机超前注浆的注浆管，所述注浆管的一端设有用于焊接在盾构机的盾壁上的斜切口，另一端连接有阀门，在所述阀门的接口处连接有密封接头，所述密封接头内后部设有台阶部，在所述台阶部设有密封件；在所述密封接头的后端设有用于压紧所述密封件的压盖，所述压盖的中部设为通孔，所述压盖的一端位于所述台阶部内，另一端设有法兰，所述压盖通过所述法兰连接在所述密封接头上。

优选的，所述密封件包括与所述台阶部大小相应的隔环，以及设于所述隔环两侧的第一密封圈和第二密封圈。

优选的，所述第一密封圈和第二密封圈均为空心O型圈。

优选的，在所述密封接头的壁面上与所述隔环对应的部位设有至少一个径向的螺孔，在所述螺孔中拧有用于压紧所述隔环的紧定螺钉。

优选的，所述密封接头与所述阀门之间法兰连接或螺纹连接。

本实用新型的第二方面是：

设计一种用于盾构机超前注浆的注浆系统，包括用于在所述盾构机前方顶部注浆的顶部注浆管组、用于在所述盾构机前方左侧注浆的左侧注浆管组，以及用于在所述盾构机前放右侧注浆的右侧注浆管组，所述顶部注浆管组、左侧注浆管组和右侧注浆管组分别包括若干根本实用新型第一方面任一项所述的注浆管。

优选的，所述盾构机的外径为5-8m，所述左侧注浆管组和右侧注浆管组相对于所述盾构机的竖向中轴线对称，所述顶部注浆管组位于所述盾构机的竖向中轴线两侧的各注浆管对称布设。

优选的，所述顶部注浆管组具有4根所述注浆管，所述左侧注浆管组和右侧注浆管组各具有7根所述注浆管，相邻所述注浆管沿周向的间隔角度为18°。

本实用新型的有益技术效果在于：

1.本实用新型提供的用于盾构机超前注浆的注浆管在后端设有密封接头以及对应的压盖，可用于密封钻杆与注浆管之间的间隙，防止注浆管末端流出泥浆对注浆作业造成干扰。

2. 本实用新型提供的用于盾构机超前注浆的注浆系统的顶部注浆管组沿盾构机的竖向中心轴对称布设，左侧注浆管组和右侧注浆管组相对于竖向中心轴对称，有利于对盾构机刀盘前方的泥岩进行均匀注浆。

附图说明

图1为本实用新型实施例1用于盾构机超前注浆的注浆管安装在盾构机上时的结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实用新型实施例2用于盾构机超前注浆的注浆系统中的各注浆管在盾构机上的分布示意图；

图4为图3的A-A向视图。

图中，各标号示意为：注浆管10、斜切口101、中盾20、开口201、竖向中轴线202、阀门30、密封接头40、外螺纹端401、台阶部402、隔环403、第一密封圈404、第二密封圈405、螺孔406、压盖407、法兰4071、螺栓408、注浆管501、注浆管502、注浆管503、注浆管504、注浆管601、注浆管602、注浆管603、注浆管604、注浆管605、注浆管606、注浆管607、注浆管701、注浆管702、注浆管703、注浆管704、注浆管705、注浆管706、注浆管707。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

实施例1：

一种用于盾构机超前注浆的注浆管，请参阅图1和图2。

如图1所示，本实用新型实施例提供的用于盾构机超前注浆的注浆管10的一端设有用于焊接在盾构机的盾壁上的斜切口101，在注浆管10的另一端连接有阀门30，在盾构机的中盾20的盾壁上与斜切口101相应的部位设有开口201，使得注浆管10连通到中盾20外部。

进一步的，在阀门30后端的接口处连接有密封接头40，如图2所示，在本实施例中，密封接头40的前端为外螺纹端401，阀门30的后端为内螺纹端301，的外螺纹端401拧在内螺纹端301内，实现密封接头40与阀门30之间的连接。

密封接头40内后部设有台阶部402，在台阶部设有密封件，密封件包括与台阶部402大小相应的隔环403，以及设于隔环403两侧的第一密封圈404和第二密封圈405，第一密封圈404和第二密封圈405均为空心O型圈。

在密封接头40的壁面上与隔环403对应的部位设有四个径向的螺孔406，在螺孔406中拧有用于压紧隔环403的紧定螺钉，防止隔环403在台阶部402内移动。

在密封接头40的后端设有用于压紧密封件的压盖407，压盖407的中部设为通孔，压盖407的一端位于台阶部402内，另一端设有法兰4071，密封接头40的后端面与法兰4071之间设有多个螺栓孔，通过螺栓408将压盖407的法兰4071与密封接头40连接。

当不需通过注浆管10注浆时，关闭阀门30，当需要进行超前注浆时，打开阀门30，钻机依次穿过压盖407、密封接头40、阀门30和注浆管10，通过钻机沿注浆管10向前钻孔并注浆，同时拧紧螺栓408，使压盖407压紧第二密封圈405，由于第二密封圈405为空心O型圈，容易发生变形密封住钻杆与注浆管10之间的缝隙，防止泥浆沿钻杆与注浆管10之间的缝隙流入到盾构机内部。

本实用新型用于盾构机超前注浆的注浆管在后端设有密封接头以及对应的压盖，可用于密封钻杆与注浆管之间的间隙，防止注浆管末端流出泥浆对注浆作业造成干扰。

实施例2：

一种用于盾构机超前注浆的注浆系统，请参阅图3和图4。

如图3和图4所示，本实用新型实施例用于盾构机超前注浆的注浆系统包括用于在盾构机前方顶部注浆的顶部注浆管组、用于在盾构机前方左侧注浆的左侧注浆管组，以及用于在盾构机前放右侧注浆的右侧注浆管组。

一般根据盾构机的大小考虑需要布设的注浆管的数量，该盾构机超前注浆的注浆系统所在的盾构机的盾体外径为6.25米，本实施例中，顶部注浆管组包括注浆管501、注浆管502、注浆管503、注浆管504共4根，左侧注浆管组包括注浆管601、注浆管602、注浆管603、注浆管604、注浆管605、注浆管606、注浆管607共7根，右侧注浆管组包括注浆管701、注浆管702、注浆管703、注浆管704、注浆管705、注浆管706、注浆管707共7根，以上各注浆管均为与实施例1结构相同的注浆管，各注浆管倾斜安装在中盾20的内壁面上，注浆管的倾角α为14度。

进一步的，左侧注浆管组和右侧注浆管组相对于盾构机的竖向中轴线202对称，顶部注浆管组位于盾构机的竖向中轴线202两侧的各注浆管对称布设，对于顶部注浆管组、左侧注浆管组和右侧注浆管组所包含的全部注浆管，各相邻注浆管沿周向的间隔角度为18°。

基于以上实施例，本实用新型提供的用于盾构机超前注浆的注浆系统注浆时，可避免各注浆管后端泄漏泥浆对注浆作业带来干扰。顶部注浆管组沿盾构机的竖向中心轴对称布设，左侧注浆管组和右侧注浆管组相对于竖向中心轴对称，有利于对盾构机刀盘前方的泥岩进行均匀注浆。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (8)

1.一种用于盾构机超前注浆的注浆管，所述注浆管的一端设有用于焊接在盾构机的盾壁上的斜切口，另一端连接有阀门，其特征在于，在所述阀门的接口处连接有密封接头，所述密封接头内后部设有台阶部，在所述台阶部设有密封件；在所述密封接头的后端设有用于压紧所述密封件的压盖，所述压盖的中部设为通孔，所述压盖的一端位于所述台阶部内，另一端设有法兰，所述压盖通过所述法兰连接在所述密封接头上。

2.根据权利要求1所述的用于盾构机超前注浆的注浆管，其特征在于，所述密封件包括与所述台阶部大小相应的隔环，以及设于所述隔环两侧的第一密封圈和第二密封圈。

3.根据权利要求2所述的用于盾构机超前注浆的注浆管，其特征在于，所述第一密封圈和第二密封圈均为空心O型圈。

4.根据权利要求2所述的用于盾构机超前注浆的注浆管，其特征在于，在所述密封接头的壁面上与所述隔环对应的部位设有至少一个径向的螺孔，在所述螺孔中拧有用于压紧所述隔环的紧定螺钉。

5.根据权利要求1所述的用于盾构机超前注浆的注浆管，其特征在于，所述密封接头与所述阀门之间法兰连接或螺纹连接。

6.一种用于盾构机超前注浆的注浆系统，其特征在于，包括用于在所述盾构机前方顶部注浆的顶部注浆管组、用于在所述盾构机前方左侧注浆的左侧注浆管组，以及用于在所述盾构机前放右侧注浆的右侧注浆管组，所述顶部注浆管组、左侧注浆管组和右侧注浆管组分别包括若干根权利要求1-4中任一项所述的注浆管。

7.根据权利要求6所述的用于盾构机超前注浆的注浆系统，其特征在于，所述盾构机的外径为5-8m，所述左侧注浆管组和右侧注浆管组相对于所述盾构机的竖向中轴线对称，所述顶部注浆管组位于所述盾构机的竖向中轴线两侧的各注浆管对称布设。

8.根据权利要求7所述的用于盾构机超前注浆的注浆系统，其特征在于，所述顶部注浆管组具有4根所述注浆管，所述左侧注浆管组和右侧注浆管组各具有7根所述注浆管，各相邻所述注浆管沿周向的间隔角度为18°。

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