一种盾构隧道管片注浆装置的制作方法

本实用新型属于盾构法隧道施工领域，具体涉及一种盾构隧道用注浆装置。

背景技术：

随着我国城市地铁工程高速发展，盾构施工所穿地层及周边建(构)筑物情况也越来越复杂。因此，盾构施工对地层沉降的控制技术和要求也越来越高，二次注浆工序是整个盾构施工中控制地表沉降、防水和补充同步注浆不足的关键工序，所以，盾构施工中二次注浆工序也被越发广泛、频繁的使用。目前盾构二次注浆施工工艺主要为：用电钻直接击穿管片注浆孔处混凝土，然后在管片预留注浆孔(吊装孔)内直接安装注浆装置进行注浆。而隧道处在承压水地层时，现有注浆装置在打孔和安装过程中，隧道内极有可能发生涌水涌砂现象；由于现有的注浆装置未伸出管片外径(长度固定)，所以在控制建(构)筑物沉降时，无法根据地面或建构(筑)物与隧道的空间位置关系进行拟定区域的注浆作业；且该装置注浆完成后会造成注浆孔堵塞，只能完成一次性注浆，无法做到根据地面或建(构)筑物的沉降监测数据，在隧道内进行反复、多次的动态注浆，从而达到有效控制地面或建(构)筑物的沉降效果。

盾构在富水砂层施工时，因富水砂层含水量丰富，渗透性好，且受到扰动后易液化。该地质对隧道的成型质量有较高地施工要求，也极易产生地层的沉降。因此隧道施工时需要及时进行同步注浆和二次补浆来填补地层的间隙。而对常规的二次补浆，补浆往往因同步注浆浆液凝结和地层水压较大的影响而难以注入，这将对富水砂层地质的隧道质量带来特别棘手的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种盾构隧道用注浆装置，通过该装置可对盾构隧道管片衬砌环与地层之间的空隙进行多次、反复注浆，并有效地解决在含承压水地层注浆时涌水涌砂造成地层损失问题、注浆深度不足不能有效防止沉降和管片下沉等问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案：所述一种盾构隧道管片注浆装置，其特征在于：所述注浆装置包括注浆套管组件和注浆花管，所述注浆套管组件包括套管球阀、注浆套管和单向阀，所述单向阀嵌设在盾构管片预留注浆孔内，并与盾构管片预留注浆孔螺纹连接，所述注浆套管一端嵌入盾构管片预留注浆孔内，并与单向阀密封连接，其管壁与盾构管片预留注浆孔螺纹连接，另一端与套管球阀螺纹连接；所述注浆花管的一端设置成锥形尖端，并在靠近锥形尖端的管壁开设有多个注浆孔，在注浆花管的另一端设有注浆球阀，并在注浆花管靠近注浆球阀的部位设有螺纹连接块，注浆花管的尖端从套管球阀上端口插入注浆套管内，并穿过单向阀和盾构管片预留注浆孔伸入盾构管片衬砌背后地层内，其螺纹连接块与套管球阀螺纹连接。

本实用新型较优的技术方案：所述单向阀采用管片止浆阀，将其旋拧到盾构管片预留注浆孔的底部。

本实用新型较优的技术方案：所述螺纹连接块与注浆花管通过焊接缝密封焊接。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆花管采用钢性材质中空硬管，其尖端成封闭状态，管体的直径小于等于注浆孔的直径，管体的长度大于隧道管片的厚度，所述注浆花管在管片端焊接变形为螺纹丝口，并通过螺纹丝口与注套管球阀连接。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆花管在注浆套管组件安装好，并通过的管片注浆孔开孔钻进动力装置将管片注浆孔打通后，从注浆套管组件插入管片预留注浆孔内；所述管片注浆孔开孔钻进动力装置为风动扳手(钢钎)或电钻。

本实用新型在盾构穿越含承压水地层注浆时，通过设置密封装置和球阀，有效的防止了可能出现的涌水、涌沙现象，采用多种形式的砂浆及组合注浆方式，调整注浆区域且能够进行反复、多次动态注浆，更加具有针对性注浆，有利于合理的补充隧道周围地层流失水土，控制隧道附近建、构筑物的沉降和保护成型盾构隧道。本实用新型容易操作、安全可靠，并可以完全将浆液密封，密封效果好，整个施工过程安全易行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的注浆套管组件结构示意图；

图3是1是注浆套管与注浆花管对接的局部放大图。

图中：1—套管球阀，2—注浆套管，3—单向阀，4—螺纹连接块，5—焊接缝，6—注浆花管，6-1—锥形尖端，7—注浆球阀，8—浆液扩散孔，9—管片预留注浆孔，10—盾构管片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例具体如图1至图3所示，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例中提供的一种盾构隧道管片注浆装置具体如图1至图3所示，包括注浆套管组件和注浆花管6，所述注浆套管组件包括套管球阀1、注浆套管2和单向阀3，所述单向阀3采用现有的管片止浆阀，单向阀3嵌设在盾构管片预留注浆孔9内，并与盾构管片预留注浆孔9螺纹连接，旋拧到盾构管片预留注浆孔9的底部。所述注浆套管2一端嵌入盾构管片预留注浆孔9内，并与盾构管片预留注浆孔9螺纹连接，另一端与套管球阀1螺纹连接。所述注浆花管6采用钢性材质中空硬管，一端设置成锥形尖端6-1，其尖端成封闭状态，管体的直径小于等于注浆孔的直径，管体的长度大于盾构管片10的厚度，所述注浆花管6在管片端焊接变形为螺纹丝口，在注浆花管6靠近锥形尖端6-1的管壁开设有多个浆液扩散孔8，在注浆花管6的另一端设有注浆球阀7，并在注浆花管6螺纹丝口处设有螺纹连接块4，螺纹连接块4与注浆花管6通过焊接缝5密封焊接，使注浆套管和注浆花管形成封闭装置。在注浆套管组件安装好，通过的管片注浆孔开孔钻进动力装置将管片注浆孔打通，注浆花管6的尖端从套管球阀1上端口插入注浆套管2内，并穿过单向阀3和盾构管片预留注浆孔9伸入盾构管片10衬砌背后地层内，其螺纹连接块4与套管球阀1螺纹连接。所述管片注浆孔开孔钻进动力装置为风动扳手或电钻。

本实用新型具体使用之前根据施工情况，如地表、构建筑物沉降、管片下沉、管片渗漏水等情况，合理选择管片注浆孔点位。使用时，首先根据需注浆范围加工配套尺寸的注浆花管6，然后在管片预留注浆孔9内端先进行单向阀3的安装，单向阀3安装到管片预留注浆孔9底部，再将注浆套管2与套管球阀1已连接好的整体安装进管片预留注浆孔9内，并与单向阀3紧密连接形成整体注浆套管装置；使用电钻或钢钎穿过注浆套管装置将管片预留注浆孔9打穿至地层土体，拔出钻杆或钢钎，打穿的孔径在能穿过注浆套管组件前提下尽量开孔大些，开孔直径略小于注浆套管的内径；打穿注浆孔拔出钻杆或钢钎后快速将注浆花管6的一端插入注浆套管组件内穿过管片衬砌结构的预留注浆孔伸入地层，插入注浆花管遇到地层阻力时，可在注浆花管球阀端临时安装堵头，用锤子将注浆花管敲击到位，注浆花管6的另一端位于盾构管片衬砌结构的外部通过注浆花管的螺纹连接块4与注浆套管组件的套管球阀1螺纹连接，关闭注浆球阀7，使两者形成一个整体密封装置。根据注浆目的和需求不同，合理选择砂浆类型和注浆设备，将注浆花管6的外端与注浆机连接并打开注浆球阀7开始注浆。注浆达到要求后，立即用清水带压冲洗，确保冲洗完成后注浆花管6内无注浆浆液。最后关闭注浆球阀7，拆除注浆机，则第一次注浆作业完成。之后可根据沉降监测、隧道检测、管片渗漏等情况，择时连接注浆机实现多次注浆作业。在达到最终注浆效果后，拔出注浆花管6，拆除注浆套管2，封闭所述管片预留注浆孔9，整个注浆过程完成。

本实用新型的注浆花管6在满足刚性情况下，注浆花管6内径尽量大，便于砂浆流动，减少堵管。注浆花管6与注浆套管2通过螺纹连接后形成整体密封装置，注浆时不会存在漏浆情况。注浆球阀7端临时安装堵头，为防止锤子敲击注浆花管时球阀损坏。根据注浆不同需求，可以在注浆花管球阀上外安装三通阀，便于注各种浆液，可以选择移动式注浆机或盾构机自带注浆系统牵引一根管路对接进行注浆。

本实用新型的注浆装置可以承受较大的压力,注浆时水泥砂浆可以扩散更大的面积,同时注入隧道管片与土壤层之间缝隙和土壤层中的砂浆更加密实,从而有效的减少了隧道管片与土壤层之间的缝隙,提高了土壤层的结构强度,使隧道更加牢固.减少安全隐患。本实用新型具体注浆时，其注浆浆液为水泥—水玻璃双浆液、水泥砂浆、惰性砂浆或惰性砂浆里添加水泥，根据注浆目的和功能不用，可以选择单液注浆、双液注浆或者其他组合型注浆。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。