CN214944303U - 富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统 - Google Patents

富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统 Download PDF

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富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,包括初支结构和位于初支结构内的注浆止水系统,初支结构包括按开挖方向顺次挖设的上导洞和下导洞,上导洞和下导洞交接处的掌子面临时封端墙处设有运输坡道,注浆止水系统包括履带式液压多功能钻机、高压旋喷注浆机、高压注浆机和制浆桶,履带式液压多功能钻机包括钻机进浆管、钻杆和钻头;高压旋喷注浆机上设有高压旋喷注浆机进浆管和高压旋喷注浆机出浆管,高压注浆机上设有高压注浆机进浆管和高压注浆机出浆管。本实用新型在下导洞内采用满足在上导洞作业空间要求的履带式液压多功能钻机,通过隧道临时仰拱作为高压旋喷注浆机施工作业平台,解决了传统施工设备受隧道施工空间限制的技术问题。

Description

富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统
技术领域
本实用新型涉及建筑施工领域,具体属于富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统。
背景技术
在传统的地铁隧道暗挖法施工时,遇地下水位在开挖面以上时,一般以地面或隧道内打设降水井进行抽排水从而降低水位,进而完成土方开挖及初支结构施工作业,但此种方法对地下水资源造成严重浪费,且在一般卵石粒径6~9cm、含中砂30%、局部有漂石的富水砂卵石地层内传统注浆方法成孔困难,浆液扩散不均,造成注浆止水效果不佳,同时为响应政府对城市轨道交通工程建设领域不降水(或少降水)施工的要求,采用满足有限空间作业要求的电力驱动式多功能大扭矩钻机,高压旋喷注浆可以使浆液与土体充分搅拌,形成有效注浆加固体(注浆止水帷幕),有效阻隔地下水成为隧道内止水的一种选择,目前高压旋喷注浆通常在地面或明挖基坑内进行,施工空间范围大,为了适应隧道内施工空间限制,增强止水注浆效果等问题,特进行地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆施工方法的改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,要解决富水砂卵石地层地铁暗挖隧道在非降水条件下传统注浆方法难以保证止水效果,造成隧道无法正常施工的技术问题,还解决在一般卵石粒径6~9cm、含中砂30%、局部有漂石的富水砂卵石地层内采用传统注浆方法成孔困难,浆液扩散不均,造成注浆止水效果难以保证,暗挖隧道无法正常施工的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,包括初支结构和位于初支结构内的注浆止水系统,所述初支结构包括按开挖方向顺次挖设的上导洞和下导洞,上导洞和下导洞交接处的掌子面临时封端墙处设有运输坡道,其特征在于:所述注浆止水系统包括履带式液压多功能钻机、高压旋喷注浆机、高压注浆机和制浆桶,履带式液压多功能钻机包括钻机进浆管、钻杆和钻头;所述高压旋喷注浆机上设有高压旋喷注浆机进浆管和高压旋喷注浆机出浆管,所述高压注浆机包括高压注浆机进浆管和高压注浆机出浆管,所述高压旋喷注浆机进浆管和高压注浆机进浆管入口段均插入制浆桶,高压旋喷注浆机出浆管或高压注浆机出浆管与钻机进浆管相连接。
进一步优选地,所述制浆桶临近设于下导洞的物料平台设置,所述物料平台高于下导洞的临时仰拱至少30cm。
进一步地,处于钻孔状态的履带式液压多功能钻机的所述钻机进浆管与给水管连通。
进一步地,所述高压旋喷注浆机出浆管与钻机进浆管相连接,制浆桶内浆液为水泥单液浆。
进一步地,所述高压注浆机出浆管与钻机进浆管相连接,制浆桶内浆液为水泥-水玻璃双液浆。
此外,所述上导洞内设有高压旋喷桩注浆孔和与高压旋喷桩注浆孔间隔布置的高压注浆孔,相邻高压旋喷桩注浆孔横向间距为500mm、纵向间距1000mm,高压注浆孔呈梅花形布置,相邻高压注浆孔间距为1000mm×1000mm。
更加优选地,所述运输坡道采用级配砂石分层回填形成,坡度为15°~20°。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果:
本实用新型止水注浆分上下导洞分别进行,隧道上导洞采用纵向分段深孔注浆止水,下导洞采用满足在上导洞作业空间要求的履带式液压多功能钻机,通过隧道临时仰拱作为高压旋喷注浆机施工作业平台,解决了传统地面旋喷钻机受隧道施工空间限制的技术问题,并且本系统在高压旋喷注浆实施后进行补偿高压注浆,解决了高压旋喷桩间注浆咬合区浆液扩散不佳的技术问题。
附图说明
图1为本实用新型涉及的注浆止水系统平面布置示意图;
图2为本实用新型涉及的注浆止水系统剖面图;
图3为本实用新型涉及的旋喷注浆平面示意图;
图4为图3中1-1剖视图;
图5为图3中A-A剖视图。
附图标记:1-初支结构、2-临时仰拱、3-核心土、4-掌子面临时封端墙、5-上导洞、6-下导洞、7-运输坡道、8-履带式液压多功能钻机、9-高压旋喷注浆机、10-高压注浆机、11-制浆桶、12-物料平台、14-高压注浆机进浆管、15-高压注浆机出浆管、16-高压旋喷注浆机进浆管、17-高压旋喷注浆机出浆管、18-钻杆、19-钻机进浆管、20-钻头、21-给水管、22-高压旋喷注浆孔、23-高压注浆孔、24-注浆加固体。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本实用新型进一步说明。
在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式,用于说明本实用新型的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,如图1和2所示,包括初支结构1和位于初支结构1内的注浆止水系统,初支结构1包括按开挖方向顺次挖设的上导洞5和下导洞6,上导洞5和下导洞6交接处的掌子面临时封端墙4处设有运输坡道7,注浆止水系统包括履带式液压多功能钻机8、高压旋喷注浆机9、高压注浆机10和制浆桶11,履带式液压多功能钻机8包括钻机进浆管19、钻杆18和钻头20;高压旋喷注浆机9上设有高压旋喷注浆机进浆管16和高压旋喷注浆机出浆管17,高压注浆机10包括高压注浆机进浆管14和高压注浆机出浆管15,高压旋喷注浆机进浆管16和高压注浆机进浆管14入口段均插入制浆桶11,高压旋喷注浆机出浆管17或高压注浆机出浆管15与钻机进浆管19相连接。
利用上述注浆止水系统的施工方法;其特征在于,包括步骤如下:
步骤一:隧道下导洞6掌子面临时封端墙4,掌子面临时封端墙4采用C20喷射混凝土,内挂钢筋网片,掌子面临时封端墙4厚度为200mm;
步骤二:运输坡道7回填;运输坡道7采用级配砂石分层回填,在隧道初支结构1上导洞5贯通或施工一定距离后进行施工,施工前需破除临时仰拱215m,确保回填坡度满足机械爬坡能力,控制在15°~20°,在注浆完成后需同样按要求重新施作运输坡道7进行机械、材料撤场;
步骤三:履带式液压多功能钻机8、高压旋喷注浆机9、高压注浆机10、制浆桶11、物料平台12就位,履带式液压多功能钻机8自立高度不大于上导洞5净空高度,履带式液压多功能钻机8的钻杆18为1.2m长分节安装,钻头20分高压旋喷桩钻头、高压注浆钻头两种,钻孔过程中,履带式液压多功能钻机8的钻机进浆管19与给水管21连,给水管21位于隧道初支结构1内,用于为整个施工过程供水,物料平台12需高于临时仰拱2不低于30cm。
高压旋喷注浆机9包括高压旋喷注浆机进浆管16和高压旋喷注浆机出浆管17,高压旋喷注浆过程中高压旋喷注浆机9的高压旋喷注浆机进浆管16插入制浆桶11内,高压旋喷注浆机9的高压旋喷注浆机出浆管17与履带式液压多功能钻机8进浆管19相连接,高压旋喷注浆浆液采用水泥单液浆。
高压注浆机10包括高压注浆机进浆管14和高压注浆机出浆管15,高压注浆过程中高压注浆机10高压注浆机进浆管14插入制浆桶11内,高压注浆机10高压注浆机出浆管15与履带式液压多功能钻机8进浆管19相连接,高压注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆。
步骤四:测量放线;根据注浆孔位图,在隧道初支临时仰拱2上进行注浆点位放线;
步骤五:采用履带式液压多功能钻机8、高压旋喷注浆机9按已标记高压旋喷注浆孔位进行径向高压旋喷桩施工;高压旋喷桩注浆孔22布置间距横向500mm、纵向1000mm,注浆范围为临时仰拱2以下初支结构1范围内及初支结构1范围轮廓外2000mm。
步骤六:采用履带式液压多功能钻机8、高压注浆机10按已标记高压注浆孔位进行径向补充高压注浆施工;如图3~5所示,高压注浆孔23间距为1000mm×1000mm梅花型布置,与高压旋喷桩注浆孔位22间隔布置,注浆范围为临时仰拱2以下初支结构1范围内及初支结构1范围轮廓外2000mm,高压旋喷注浆可以使浆液与土体充分搅拌,形成有效注浆加固体24(注浆止水帷幕),用于补偿注浆止水。
步骤七:钻机、材料撤场。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,包括初支结构(1)和位于初支结构(1)内的注浆止水系统,所述初支结构(1)包括按开挖方向顺次挖设的上导洞(5)和下导洞(6),上导洞(5)和下导洞(6)交接处的掌子面临时封端墙(4)处设有运输坡道(7),其特征在于:所述注浆止水系统包括履带式液压多功能钻机(8)、高压旋喷注浆机(9)、高压注浆机(10)和制浆桶(11),履带式液压多功能钻机(8)包括钻机进浆管(19)、钻杆(18)和钻头(20);所述高压旋喷注浆机(9)上设有高压旋喷注浆机进浆管(16)和高压旋喷注浆机出浆管(17),所述高压注浆机(10)包括高压注浆机进浆管(14)和高压注浆机出浆管(15),所述高压旋喷注浆机进浆管(16)和高压注浆机进浆管(14)入口段均插入制浆桶(11)内,高压旋喷注浆机出浆管(17)或高压注浆机出浆管(15)与钻机进浆管(19)相连接。
2.如权利要求1所述的富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,其特征在于:所述制浆桶(11)临近设于下导洞(6)的物料平台(12)设置,所述物料平台(12)高于下导洞(6)的临时仰拱(2)至少30cm。
3.权利要求1所述的富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,其特征在于:处于钻孔状态的履带式液压多功能钻机(8)的所述钻机进浆管(19)与给水管(21)连通。
4.权利要求1所述的富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,其特征在于:所述高压旋喷注浆机出浆管(17)与钻机进浆管(19)相连接,制浆桶(11)内浆液为水泥单液浆。
5.权利要求1所述的富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,其特征在于:所述高压注浆机出浆管(15)与钻机进浆管(19)相连接,制浆桶(11)内浆液为水泥-水玻璃双液浆。
6.权利要求1所述的富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,其特征在于:所述上导洞(5)内设有高压旋喷桩注浆孔(22)和与高压旋喷桩注浆孔(22)间隔布置的高压注浆孔(23),相邻所述高压旋喷桩注浆孔(22)横向间距为500mm、纵向间距1000mm,高压注浆孔(23)呈梅花形布置,相邻高压注浆孔(23)间距为1000mm×1000mm。
7.权利要求1~6任意一项所述的富水砂卵石地层地铁暗挖隧道内高压旋喷注浆止水系统,其特征在于:所述运输坡道(7)采用级配砂石分层回填形成,坡度为15°~20°。
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