大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，包括储浆筒，压浆泵，注浆管，阀门，按一定顺序组合成大断面矩形顶管管道的管节，设置在管道管节壁上并贯通管节壁的注浆孔，其中，所述每一节管节上的注浆孔沿同一管节环周方向均匀布置，相邻管节上的注浆孔在管道轴线方向上交错排列布置，也就是说，所述注浆孔在相邻管节上沿轴线方向设置的位置不同，使得所述注浆孔在顶管管道上沿轴线方向交错排列布置。本发明所公开的一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，减少了注浆压力和注浆量，在管道周围可以形成很好的泥浆套。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种地下工程施工领域，尤其是涉及大断面矩形顶管管道的触变泥浆 注浆系统。 大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统
【背景技术】
[0002] 随着国内地下工程的发展，目前地铁出入口人行通道和街道地下人行通道越来越 多的采用盾构顶管机进行施工，而且顶管隧道越来越长，如何减小顶管管节和地层之间的 摩擦力，成为顶管隧道施工的关键。为此在顶管隧道施工过程要注入触变泥浆，触变泥浆在 顶管施工过程中主要起到两个作用：一是起润滑作用，将管道与土体之间的干摩擦变为湿 摩擦，减小阻力；二是起支撑作用，在注浆压力下使隧洞变得稳定，减小顶管施工引起的变 形。如果注入的泥浆能在管道周围形成一个比较完整的泥浆套，则接下来注入的泥浆不能 向外渗透，留在管道与泥浆套的空隙之间。因此在顶管隧道施工过程需要有一套触变泥浆 注浆系统用来注入触变泥浆。
[0003] 触变泥浆注浆系统在顶管施工过程中根据实际情况注入触变泥浆。注入的触变泥 浆以注浆孔的圆心为中心向四周进行扩散，扩散的直径和注浆量主要与注浆压力相关，压 力大则扩散直径大，注浆量大，注浆压力小则扩散直径小，注浆量小。如何以较小的压力和 较小的注浆量使触变泥浆在管道周围形成完整的泥浆套相当重要，若注浆的压力较大，则 对地层扰动较大同时易破换已形成的泥浆套，不仅容易造成底层沉降不易控制，而且因为 注浆量较大在经济上也造成不必要的浪费。
[0004] 长期以来，触变泥浆注浆系统中的设置在顶管管道壁上的注浆孔均采用正方 形进行布置，即相邻顶管管节上的注浆孔的设置位置相同，如果注浆孔之间的轴向间 距和周向间距均等于管节的环宽，采用此种方式进行注浆，则触变泥浆的注浆直径为 占L (L为管节环宽)，注浆过程中需要的加大压力，相邻孔间的注浆有较大结合，这样不仅 对底层扰动较大，同时注浆量也大，不仅造成底层沉降不易控制，而且经济上也造成浪费。
【发明内容】
[0005] 为了更好解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供一种大断面矩形顶管管 道的触变泥浆注浆系统，减少了注浆压力和注浆量，且容易形成完整的泥浆套。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是： 一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，包括储浆筒，压浆泵，注浆管，阀门， 按一定顺序组合成大断面矩形顶管管道的管节，设置在管道管节壁上并贯通管节壁的注浆 孔，其中，所述每一节管节上的注浆孔沿同一管节环周方向均匀布置，相邻管节上的的注浆 孔在管道轴线方向上交错排列布置，也就是说，所述注浆孔在相邻管节上沿轴线方向设置 的位置不同，使得所述注浆孔在顶管管道上沿轴线方向交错排列布置； 本发明的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其中，所述每一节管节上的注浆 孔沿中心轴向设置位置在相邻管节上沿管节环周方向相邻注浆孔之间连线的中点线上，并 且相邻管节上注浆孔之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方向的间距相等，使得所 述注浆孔在顶管管道壁上的排列形成梅花形排列。
[0007] 所述相邻顶管管节上注浆孔的之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方向 的间距均为管节的环宽度。
[0008] 本发明的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其中，所述注浆孔通过预埋 的方式设置在顶管管节壁上。
[0009] 本发明具有积极有益的效果： 1.本发明所公开的一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，减少了注浆压力和 注浆量，在管道周围可以形成很好的泥浆套。本发明克服了传统的技术偏见，通过在相邻管 节设置不同位置的注浆孔，使得所述注浆孔在顶管管道壁上交错排列，这样既能减小注浆 压力，也能减小注浆量，达到以较小的压力和较小的注浆量使触变泥浆在管道周围形成完 整的泥浆套的目的。
[0010] 2.本发明所公开的一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，顶管管道上注 浆孔的布置形成梅花形布置，如果注浆孔的轴向的间距和沿管节环周方向的间距均等于管 节环宽度L，L表示管节环宽度，则注浆直径为5/4L，同样的注浆孔之间的间距为L顶管管 道上注浆孔的布置为正方形布置时，则注浆直径为占L，因此当注浆孔成梅花形布置时， 则注浆压力小，对地层扰动较小，容易形成完整费泥浆套，并且对底层沉降可以很好的控 制；另外，也导致了注浆量的减少，节约了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本发明大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统的结构示意图； 图2是图1中A向的放大图； 图3是现有技术顶管管道注浆孔的布置图； 图4是本发明中顶管管道注浆孔布置图； 图5是现有技术顶管管道注浆效果示意图； 图6是本发明顶管管道注浆效果示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和具体的实施例对本发明大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系 统做进一步详细的描述。
[0013] 在图中，管道1，管节2,注浆孔3,触变泥浆4,储浆筒5,注浆主管6,压浆泵7,注 浆支管8,阀门9。
[0014] 参见图1、图2、图4, 一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，包括储浆筒 5,压浆泵7,注浆主管6,注浆支管8,阀门9,按一定顺序组合成大断面矩形顶管管道的管节 2,设置在管道管节2壁上并贯通管节2壁的注浆孔3,其中，所述每一节管节2上的注浆孔 3沿同一管节环周方向均匀布置，相邻管节2的注浆孔3在管道轴线方向上交错排列布置， 也就是说，所述注浆孔3在相邻管节2上沿轴线方向设置的位置不同，使得所述注浆孔3在 顶管管道1上沿轴线方向交错排列布置； 所述每一节管节2上的注浆孔3沿中心轴向设置位置在相邻管节2上沿管节环周方向 相邻注浆孔3之间连线的中点线上，并且相邻顶管管节2上注浆孔3的之间的沿管节中心 轴向的间距和沿管节环周方向的间距相等，使得所述注浆孔3在顶管管道壁上的排列形成 梅花形排列。
[0015] 本发明的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其中，所述相邻顶管管节2 上注浆孔3的之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方向的间距均为管节的环宽度。
[0016] 所述注浆孔3通过预埋的方式设置在顶管管节2壁上。
[0017] 注入触变泥浆的方法为在管节施工过程预埋注浆管路，然后在顶管施工过程中根 据实际情况注入触变泥浆。注入的触变泥浆以注浆孔的圆心为中心向四周进行扩散，扩散 的直径和注浆量主要与注浆压力相关，压力大则扩散半径大，注浆量大，注浆压力小则扩散 直径小，注浆量小。
[0018] 如图3所示，目前触变泥浆注浆系统中的设置在顶管管道壁上的注浆孔均采用正 方形进行布置，即相邻顶管管节上的注浆孔的设置位置相同，注浆孔之间的沿管节中心轴 向的间距和沿管节环周方向的间距均为管节的环宽度。如图5所示，采用此种方式进行注 浆，则触变泥浆4的注浆直径为占L (L为管节环宽)，注浆过程中需要的压力大，相邻孔间 的触变泥浆4有较大结合，这样不仅对底层扰动较大，同时注浆量也大，不仅造成底层沉降 不易控制，而且经济上也造成浪费。如图6所示，顶管管道上的注浆孔成梅花形布置时，触 变泥浆4的注浆直径减少为5/4L，注浆过程中需要的压力小，相邻孔间的触变泥浆4结合面 小，这样不仅对底层扰动较小，同时注浆量减少了，使得底层沉降容易控制，而且经济上也 节约了成本。
【权利要求】
1. 一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，包括储浆筒、压浆泵、注浆管、阀门、 按一定顺序组合成大断面矩形顶管管道的管节、设置在管节壁上并贯通管节壁的注浆孔， 其特征在于：所述每一节管节上的注浆孔沿同一管节环周方向均匀布置，相邻管节上的的 注浆孔在管道轴线方向上交错排列布置。
2. 如权利要求1所述的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其特征在于：所述 每一节管节上的注浆孔沿中心轴向设置位置在相邻管节上沿管节环周方向相邻注浆孔之 间连线的中点线上，并且相邻管节上注浆孔之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方 向的间距相等。
3. 如权利要求1或2所述的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其特征在于： 所述相邻管节上注浆孔之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方向的间距均为管节 的环宽度。
4. 如权利要求1、2或3所述的任一大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其特征 在于：所述注浆孔通过预埋的方式设置在顶管管节壁上。
【文档编号】E21D11/10GK104110265SQ201410353455
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】杨红军, 荣亮, 申会宇, 段树涛, 孙振川, 徐军哲, 贺楠, 刘明辉, 沈兆烨, 郑清君, 李锐 申请人:中铁隧道集团有限公司, 中铁隧道股份有限公司