CN219953362U - 一种新型隧道施工管道灌浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型隧道施工管道灌浆装置，包括注浆管，还包括缕孔锚管、进出气管以及活塞结构，所述缕孔锚管的管壁上设有一组缕孔，所述注浆管和进出气管以及活塞结构均设在缕孔锚管中，注浆管和进出气管的一端穿过活塞结构伸出设置。利用进出气管充气给封闭空间注浆压力，在相对封闭空间对注浆管高压注浆，高压注浆通过缕空注浆管把浆压松散土体内，形成使松散土体形成“板型”钢筋混凝土与土体隔层，形成“止水帷幕”隔层，施工方便，加固牢靠。

Description

一种新型隧道施工管道灌浆装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其是涉及一种新型隧道施工管道灌浆装置。

背景技术

如中国专利CN109944593A公开的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固方法，涉及隧道施工方法技术领域，具体地指一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固方法；于既有建筑物的横向两侧施工加固桩，在既有建筑物和盾构隧道之间的土体内穿设锚索，将锚索两端固定在加固桩上张拉锚索至设计强度后，然后向既有建筑物的下方土体内注浆，注浆包裹锚索形成承载既有建筑物的钢筋混凝土结构，注浆达到设计强度后完成对既有建筑物的加固。这种方法在一般地质状况下能够很好的控制整个建筑物的沉降，对除去富水沙层进行了很好的加固，得到很好的应用，完整保护了既有建筑物的完整性和安全性。

但在应用中也遇到瓶颈，“向既有建筑物的下方土体内注浆”不方便施工，尤其是建筑物面积很大，需要加固建筑群面积很大，加固管道较长，不能完整的对其加固，而且加固土体上方建筑物群阻碍加固。其加固方法在富水沙层影响了加固效果，不能彻底遏制涌水涌沙；向管道内注浆，注浆达到设计强度后，完成加固结构的施工加固；实际应用中只能给管道注浆，不能通过管道给土体注浆，原因注浆不能建立足够压力将浆液压入土体内。

比如在车站与出入口被百米宽公路分隔的过街隧道施工时，不像盾构隧道下穿既有建筑物的加固；即使有小的涌水涌沙可以通过盾构掘进过程中建立其压力抵抗涌水涌沙，同时通过及时“同步注浆”和“二次注浆”来弥补加固缺陷；但涉及“过街隧道”暗挖不同，加固体下方是施工人员，涉及人的生命安全问题，所以盾构隧道下穿既有建筑物的管道加固不能满足暗挖法施工要求；所以必须寻求更先进管道注浆设备解决以上问题。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型隧道施工管道灌浆装置，以达到施工方便，加固牢靠的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

该新型隧道施工管道灌浆装置，包括注浆管，还包括缕孔锚管、进出气管以及活塞结构，所述缕孔锚管的管壁上设有一组缕孔，所述注浆管和进出气管以及活塞结构均设在缕孔锚管中，注浆管和进出气管的一端穿过活塞结构伸出设置。

进一步的：

所述注浆管为高压注浆管，进出气管为高压进出气管，注浆管和进出气管并排设置。

所述缕孔锚管的外围设有一组钢筋。

所述进出气管的一端设有封盖。

所述活塞结构包括相连活塞皮碗和活塞环，所述注浆管和进出气管均通过活塞固结螺帽与活塞环相连。

所述注浆管和进出气管的另一端均通过钢丝及拉环与缕孔锚管的端部相连。

还包括伸缩钢丝绳，所述伸缩钢丝绳穿过进出气管一端与圆球封盖相连，伸缩钢丝绳的另一端从进出气管的另一端伸出与设在锚管端部上的洞口拉环相连。

所述封盖的外侧设有封盖镂空外罩。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

该新型隧道施工管道灌浆装置结构设计合理，利用高压进出气管充气给封闭空间注浆压力，在相对封闭空间对注浆管高压注浆，高压注浆通过缕空注浆管把浆压松散土体内，形成使松散土体形成“板型”钢筋混凝土与土体隔层，形成“止水帷幕”隔层，施工方便，加固牢靠。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型装置结构示意图。

图2为本实用新型注浆管结构示意图。

图中：

1-伸缩钢丝绳；2-高压进出气管；3-缕孔锚管；4-锚管缕孔；5-活塞皮碗；6-圆球封盖；7-高压注浆管；8-洞口拉环；9-活塞密封圈；10-封盖镂空外罩；11-活塞固结螺帽；12-注浆管固结拉环；13-活塞环；14-喇叭型端头；15-外罩镂空孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，该新型隧道施工管道灌浆装置，包括注浆管、缕孔锚管3、进出气管以及活塞结构；缕孔锚管的管壁上设有一组锚管缕孔4，注浆管和进出气管以及活塞结构均设在缕孔锚管中，注浆管和进出气管的一端穿过活塞结构伸出设置。

注浆管为高压注浆管7，进出气管为高压进出气管2，注浆管和进出气管并排设置；利用高压进出气管高压气体冲开圆球封盖充气给封闭空间注浆压力，同时插入高压注浆管在相对封闭空间对注浆管高压注浆，高压注浆通过缕空注浆管把浆压松散土体内，形成使松散土体形成“板型”钢筋混凝土与土体隔层，形成“止水帷幕”隔层，施工方便，加固牢靠。

缕孔锚管的外围设有一组钢筋，钢筋被缕空高压注浆管压出的浆体包裹形成钢筋混凝土隔板，结构可靠。

活塞结构包括相连活塞皮碗5和活塞环13以及活塞密封圈9，注浆管和进出气管均通过活塞固结螺帽11与活塞环相连，活塞密封圈与缕孔锚管内壁相接触，可拆卸连接，组装简便。

注浆管和进出气管的另一端均通过钢丝及拉环与缕孔锚管的端部相连，结构稳定可靠。

进出气管的一端设有圆球封盖6；还包括伸缩钢丝绳1，伸缩钢丝绳穿过进出气管一端与封盖相连，伸缩钢丝绳的另一端从进出气管的另一端伸出，封盖开闭控制简便。

封盖的外侧设有封盖镂空外罩10，封盖镂空外罩上设有一组外罩镂空孔15，可对封盖活动空间进行限位。

本专利涉及暗挖隧道施工方法技术领域加固“止水帷幕”隔层注浆装置，具体地指这种装置利用高压进出气管充气给封闭空间注浆压力。在相对封闭空间对注浆管高压注浆，高压注浆通过缕空注浆管把浆压松散土体内，形成使松散土体形成“板型”钢筋混凝土与土体隔层，形成“止水帷幕”隔层。本专利解决了“向既有建筑物的下方土体内注浆”不方便施工，尤其是建筑物面积很大，需要加固建筑群面积很大，加固管道较长，不能完整的对其加固，而且加固土体上方建筑物群阻碍加固。完全解决了富水砂层上无法解决失水沉降问题，解决了公路下方加固需要长时间封路开挖难题，充分利用(车站)与出入口围护桩基条件，大大节约施工成本，也解决了长距离暗挖涌水涌沙难题；具有极大的推广价值。

优选具体实例为：

缕空管道灌浆前安装活塞结构，高压进出气管和高压注浆管穿过活塞预留孔并与活塞牢固固结，用活塞固结螺帽11固结牢固，高压进出气管端头与喇叭型端头14螺丝丝牙连接，圆球封盖6与伸缩钢丝绳1牢固焊接，圆球封盖正前方设置圆球封盖镂空外罩10，外罩侧向缕孔，正前方不缕孔，外罩长度等于2倍封堵圆球直径，方便分开封堵圆球搁置，将有又利于及时快捷封堵；同样高压注浆管穿过活塞预留孔，活塞固结螺帽将高压注浆管与活塞牢固固定。

在预应力加固层结构上方进行钢筋混凝土结构“止水帷幕”层(非预应力注浆加固层)。充分利用现有加过桩，比喻车站与出入口围护桩基，分别在车站与、入口围护地连墙间预留钢套管；在其中一侧向另一侧进行钻孔施工，孔径据注浆孔大小需要决定。从一侧(车站)向另一侧(出入口)送人缕空管道灌浆管，灌浆管为缕孔锚管，灌浆管外周围捆绑钢筋，钢筋粗细大小、数量，以及注浆管壁厚取决于加固体土质，以及埋深同时兼顾钻孔孔直径大小对上层被保护对象扰动影响因素来确定。同时考虑到钻孔后及时方便穿束注浆管配套组件装置，注浆管硬度考虑到上层土压力不变形为宜，成孔后及时穿束注浆配套装置，统一注浆，注浆液加适量缓凝剂，满足相邻注浆液在初凝前完成注浆，防止相邻注浆管浆液初凝固结形式隔层，影响加固效果。6mm钢筋5根，钢筋被缕空高压注浆管压出的浆体包裹形成钢筋混凝土隔板。

高压进出气管配套件：靠B侧端头为喇叭型端头14，喇叭型大头靠B侧。有利于圆球封盖封堵，圆球封盖有缕空圆筒罩，缕空圆筒罩端头不缕空。从出入口A端头侧向另一侧车站B端头利用导向技术钻孔，孔直径大小方便穿送注浆管及配套装置。送入镂空管道灌浆管，外周围捆绑一组钢筋，再从出入口A端头侧向另一侧车站B端头送人缕空管道灌浆管，外周围捆绑一组钢筋，再从(出入口)B端头侧向另一侧(车站)A端头具体是指从B端头回带入高压进出气管和高压注浆管灌浆管，将通过浆管固结拉环12用钢丝将高压进出气管和高压注浆管灌浆管固结在A端头，防止注浆压力高压进出气管和高压注浆管灌浆管后退。将高压进出气管和高压注浆管灌浆管将B端头封闭，让B端头与活塞之间建立相对密封空间，松开伸缩钢丝，用高压充气从高压进出气管充气，使圆球封盖与喇叭型端头断开，让高压气体通过高压进出气管注入活塞与B端头封闭空间内，使其空间压力增加，通过高压注浆泵压力表数据获得需要压力值，同时及时通过高压注浆管注浆。带有压力浆液通过缕空管道压入松散的土体内。

根据设计需要压力值数据，减小充气大小，收缩伸缩钢丝绳，直至完全封堵圆球封盖喇叭型端头，关闭封口，更有利高压注浆管加压，更好把浆液通过高压注浆管缕孔压入土体内，通过直接压力表显示达到设计要求注浆效果，完成一段注浆。通过高压进出气管高压充气，同时后拉注浆管和进出气管至第二段距离，同样使二段待注浆段高压充气，达到设计要求压力开始高压注浆。根据压力需要减缓充气，收缩伸缩钢丝绳直至封盖圆球完全封堵高压进出气管的喇叭型端头直至完全封堵充气管，建立起第二段相对封闭空间，将钢丝钩将高压注浆管固结拉环与洞口拉环8固结牢固，防止注浆时注浆管后退，高压进出气管和高压注浆管灌浆管每隔2米螺帽对接，目的方便后退式加固时拆管。同时给第二相对封闭段高压注浆，高压注浆通过缕空管管孔压入松散土体内，完成第二段注浆。如此反复循环完成长距离注浆。相邻多个注浆管可以同步注浆，使松散土体形成“板型”钢筋混凝土与土体隔层，形成“止水帷幕”。下方借助新型加固结构：预应力锚索通过(车站)A段与出入口B段分别锚索管两端固定在一排加固桩预留1米钢筋连接成连系梁上，待连系梁钢筋混凝土强度达到张拉强度后对锚索进行张拉，锚索张拉力形成的支撑力通过加固桩转变成加固桩基反向摩擦力形成的支撑力，达到支撑本次加固“止水帷幕”层重力作用，本新型缕孔注浆管加固层弥补了长距离加固“止水帷幕”层目的。

本实用新型缕空管道灌浆装置可用于暗挖隧道矿山法施工，施工上方富水沙层，从地表注浆没有条件情况下。在开挖上方建立“水平止水帷幕”的施工需要，通过一种管道灌浆装置注浆满足施工要求。具体涉及地铁车站与出入口被公路分割成过街隧道，可以在不封路情况下进行过街隧道矿山法施工，通过一种缕空管道灌浆装置注浆配合相应配套一种新型加固解决开挖工程富水沙石地质条件下”渗漏“问题。达到让新型加固方法替代“成本非常高的顶管法施工”。可以对地铁车站中间价值上亿元钉子户的拆迁房屋进行加固，可以设计变更为非拆户，不会因为钉子户影响施工进度，车站可以按正常工期开挖，反而大大减少施工成本，从而将会改变拆迁格局：房屋拆与不拆改变成由建设方业主说了算，不再由钉子户说了算。以及可以替代因施打管桩进行公路地基加固，可以节省很大成本，更能保证施工质量，加快施工进度。

上述仅为对本实用新型较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本实用新型的实施例方案。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型隧道施工管道灌浆装置，包括注浆管，其特征在于：还包括缕孔锚管、进出气管以及活塞结构，所述缕孔锚管的管壁上设有一组缕孔，所述注浆管和进出气管以及活塞结构均设在缕孔锚管中，注浆管和进出气管的一端穿过活塞结构伸出设置。

2.如权利要求1所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：所述注浆管为高压注浆管，进出气管为高压进出气管，注浆管和进出气管并排设置。

3.如权利要求1所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：所述缕孔锚管的外围设有一组钢筋。

4.如权利要求1所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：所述进出气管的一端设有封盖。

5.如权利要求1所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：所述活塞结构包括相连活塞皮碗和活塞环，所述注浆管和进出气管均通过活塞固结螺帽与活塞环相连。

6.如权利要求1所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：所述注浆管和进出气管的另一端均通过钢丝及拉环与缕孔锚管的端部相连。

7.如权利要求4所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：还包括伸缩钢丝绳，所述伸缩钢丝绳穿过进出气管一端与封盖相连，伸缩钢丝绳的另一端从进出气管的另一端伸出。

8.如权利要求7所述新型隧道施工管道灌浆装置，其特征在于：所述封盖的外侧设有封盖镂空外罩。