适于双护盾TBM施工的豆砾石回填灌浆预制管片的制作方法

本发明涉及双护盾TBM施工用预制管片，尤其是涉及适于双护盾TBM施工的豆砾石回填灌浆预制管片。

背景技术：

双护盾TBM施工豆砾石回填及灌浆，是为确保安装的管片在脱离尾护盾后不发生变形和移位，需要对管片与围岩间的环状间隙及时充填豆砾石，对管片起到临时约束作用；豆砾石充填之后再进行水泥浆回填灌浆，将散状豆砾石胶结成一定强度的豆砾石胶结体，并与管片及围岩胶结在一起，使之共同受力，形成一个自稳定结构。因此要求豆砾石回填及灌浆后的胶结体必须均匀密实。为保证胶结体的均匀密实性，灌浆应在一定范围内连续灌注，根据地质条件在施工中需要施作封闭环，目前一般采用双液浆连续整环灌浆形成，但常常不能完全封闭而漏浆，灌浆效果较差。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种适于双护盾TBM施工的豆砾石回填灌浆预制管片。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述适于双护盾TBM施工的豆砾石回填灌浆预制管片，包括管片本体，所述管片本体内沿周向预埋有密闭的空心塑料条，所述空心塑料条的长度与管片本体的弧长相适应，空心塑料条侧壁上间隔开设有至少两个出浆孔；管片本体的外弧面上对应于空心塑料条位置处粘结有密闭的条形弹性填充膜袋，所述条形弹性填充膜袋侧壁上对应于每个所述出浆孔位置处分别设置有进浆嘴，每个所述进浆嘴分别与对应的出浆孔密封连通；管片本体的内弧面上对应于空心塑料条位置处预留有2~3个灌浆孔和置于其内的灌浆导管，所述灌浆导管的一端与空心塑料条内腔密封连通而另一端延伸出管片本体之外。

所述条形弹性填充膜袋采用弹性布料制成，条形弹性填充膜袋的原始直径为100mm，条形弹性填充膜袋的弹性拉伸至原始直径的2.5倍时张力为125kg/cm。

所述空心塑料条的外壁横断面形状为等腰梯形结构，所述等腰梯形的下底边位于所述管片本体的内弧面一侧；开设在空心塑料条侧壁上的出浆孔为圆锥型孔，设置在所述条形弹性填充膜袋侧壁上的进浆嘴为与所述出浆孔直径相匹配的圆锥形管。

沿周向预埋在所述管片本体内密闭的空心塑料条，位于管片本体的周向中部位置。

本发明优点在于预制管片在离开尾护盾后，通过设置在每一环的每个管片本体内弧面上的灌浆导管向条形弹性填充膜袋注入膨胀浆液，膨胀后的条形弹性填充膜袋最大直径为25cm，体积增加6.25倍，从而形成封闭环，该封闭环现场施工快速，成本低，保证了豆砾石回填及灌浆的连续性，并能与TBM快速掘进相匹配，同时该封闭环的应用克服了现有豆砾石回填及灌浆不连续、质量保证率低的缺陷，极大地体现出双护盾TBM快速、安全施工的优势。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的仰视结构示意图。

图3是图1的A-A向结构示意图（所述条形弹性填充膜袋处于折合状态）。

图4是图3所述条形弹性填充膜袋处于膨胀状态的结构示意图。

图5是图1的I部放大结构示意图。

图6是由本发明所述豆砾石回填灌浆预制管片组成的封闭环结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1-5所示，本发明所述适于双护盾TBM施工的豆砾石回填灌浆预制管片，包括管片本体1，在管片本体1内沿周向预埋有密闭的空心塑料条2，空心塑料条2位于管片本体1的周向中部位置处，空心塑料条2的长度与管片本体1的弧长相适应，空心塑料条2的外壁横断面形状为等腰梯形结构，等腰梯形结构的空心塑料条2下底边侧壁位于管片本体1的内弧面一侧；等腰梯形结构的空心塑料条2上底边侧壁上间隔开设有三圆锥出浆孔，管片本体1的外弧面上对应于空心塑料条2位置处粘结有密闭的条形弹性填充膜袋3，条形弹性填充膜袋3的侧壁上对应于每个圆锥出浆孔位置处分别设置有圆锥进浆嘴4，每个圆锥进浆嘴4分别与对应的圆锥出浆孔密封连通；管片本体1的内弧面上对应于空心塑料条2位置处间隔开设有三个灌浆孔和插装其内的灌浆导管5，灌浆导管5的一端与空心塑料条2内腔密封连通而另一端延伸出管片本体1的内弧面之外。

条形弹性填充膜袋3采用弹性布料制成，条形弹性填充膜袋3的原始直径为100mm，条形弹性填充膜袋3的弹性拉伸至原始直径的2.5倍时张力为125kg/cm，即：当条形弹性填充膜袋3的直径膨胀至原始直径的2.5倍时张力为125kg/cm。

本发明的使用过程简述如下：

管片本体1在TBM施工安装前，先在空心塑料条2的三个圆锥出浆孔内壁表面涂覆502胶水（化学分子式为：CH2=C(CN)-COO-C2H5），然后逐个插入设置在条形弹性填充膜袋3侧壁上的圆锥进浆嘴4，最后将条形弹性填充膜袋3沿周向固定到管片本体1的外弧面上，由于此时条形弹性填充膜袋3为折合状态，如图3所示，为避免条形弹性填充膜袋3散开后影响管片本体1的安装，将拆合状的条形弹性填充膜袋3通过胶带纸粘在管片本体1的外弧面上。

如图6所示，一环管片安装完推出尾盾后，即可以开始向条形弹性填充膜袋3灌入膨胀浆液6（双组份聚氨酯，材料发泡率5-10倍，要求在体积增加6~10倍时，强度不低于1mpa），膨胀浆液6通过设置在每个管片本体1内弧面上的灌浆导管5和空心塑料条2向条形弹性填充膜袋3内注入膨胀浆液6，每个管片本体1的条形弹性填充膜袋3在20秒内填充完成，填充完成后的10cm粗的条形弹性填充膜袋3变成鼓圆状态（如图4所示），随后开始膨胀，根据管片本体1外侧的间隙大小将管片本体1外弧面与围岩的间隙填充满，膨胀后的条形弹性填充膜袋3最大直径为25cm，体积增加6.25倍。

一环管片中相邻的两管片本体1衔接处，由于条形弹性填充膜袋3的两端部同样在环向也要膨胀，所以两个相邻条形弹性填充膜袋3的端部也被封堵并且在接缝处会相互挤紧，即形成了封闭环。封闭环完成后，即可开始在封闭环间的管片本体1外侧与围岩之间进行豆砾石充填和回填灌浆施工。