用于盾构机进出洞时的辅助止水注浆系统的制作方法

本实用新型涉及盾构法隧道施工止水领域，具体是一种用于盾构始发及接收进出洞时的辅助止水注浆系统。

背景技术：

在城市轨道交通工程建设中，盾构法隧道因其施工安全、高效得到大力推广和应用，成为地铁区间工程施工主流工法。

现有常规盾构机进出洞时采用的密封及止水结构为折页压板+帘布橡胶形成的密封装置。但在实际施工时，盾构机进出洞切口环抵达帘布橡胶前不具备帘布橡胶工作条件，且随后续施工推进即是拉紧帘布橡胶后，也无法确保帘布与盾体外壳有效贴紧，如果出现涌水涌砂险情只能加快掘进速度，尽早完成始发环或接收环的拼装工作，利用管片径向注浆孔进行注浆止水。故盾构机始发和接收在始发环或接收环拼装到位前，目前尚不能做到密封腔的建立和涌水涌砂险情出现后的及时处理，仍存在较大施工风险和隐患。

技术实现要素：

本实用新型根据现有技术的不足提供一种用于盾构机进出洞时辅助止水注浆系统，该注浆系统可以在盾构机进出洞时出现涌水涌砂险情进行分区注浆，解决现有盾构机始发和接收在始发环或接收环拼装到位前无法建议密封腔和涌水涌砂险情出现后无法及时处理的问题，且该注浆系统可以分区控制，其注浆针对性好，安全高效。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种用于盾构机进出洞时的辅助止水注浆系统,包括盾构机进出洞的侧墙预埋钢环和注浆管路，其特征在于：在预埋钢环外沿上设有一个或两个或两个以上的注浆口，在预埋钢环筒体的内侧分散设有至少两个出浆口；所述注浆管路分布在预埋钢环筒体的外侧，包括一根或两根或两根以上的注浆主管和至少两根与注浆主管连通的注浆支管，所述注浆主管的进浆端口与预埋钢环外沿上的注浆口连接，每根注浆支管的出浆端分别与其中一个出浆口连接。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆口设置在预埋钢环1/2高度以下的区域；每个注浆口包括预埋钢环加工时预留在钢环外沿或后期在钢环外沿焊接的钢板，以及开设在钢板上的注浆孔洞组成，所述注浆主管的进浆端口与钢板上的注浆孔洞密封对接，或穿过钢板上的注浆孔洞与注浆设备直接连接；当注浆主管穿过钢板上的注浆孔洞时，通过密封件将注浆主管与钢板之间密封。

本实用新型较优的技术方案：所述出浆口是直接开设在预埋钢环筒体上孔洞，其直径等于或大于注浆支管的直径，每根注浆支管的出浆端与其中一个出浆口密封对接，或穿过出浆口伸入预埋钢环筒体内侧。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆主管和注浆支管均为弧度与预埋钢环筒体弧形相同的管道，沿着预埋钢环筒体分布，每根注浆主管通过三通接头连接两根注浆支管。

本实用新型较优的技术方案：在每个出浆口处安装有逆止阀或止浆阀。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆主管采用内径15～32mm，壁厚2～5mm钢管采用专业弯管机按照侧墙预埋钢环外壁尺寸弯曲形成，注浆主管与预埋钢环筒体采用点焊固定，且钢环肋板在加工前预留注浆管过路孔洞。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆口设有两个，对称设置在预埋钢环外沿下部，所述出浆口设有八个，沿着预埋钢环筒体环形等距分布；在每个注浆口的钢板上设有两个注浆孔洞，每个注浆孔筒连接一根注浆主管，每根注浆主管连接两根不同方向的注浆支管，八根注浆支管的出浆端分别与对应的出浆口连接。

本实用新型较优的技术方案：所述注浆主管与三通接头之间、注浆主管与注浆口之间、注浆支管与三通接头之间、注浆支管与出浆口之间均采用丝扣机械连接，三通接头采用与管路规格相匹配成品配件连通。

本实用新型车站结构施工盾构机进出洞端墙一侧预埋钢环时，在钢环背后预埋注浆管路，针对地层地质、端头加固取芯情况及以往施工经验等的充分考虑下，对各注浆点位进行分区。盾构机进洞或出洞阶段，根据现场出现涌水涌砂点位，准确及时对该部位注浆止水，使注浆加固具有针对性。本实用新型所有注浆管路安装完成后，按注浆分区要求，对系统加工及安装质量进行气密性试验或注水加压试验，要求试验压力不低于5mpa。

本实用新型的有益效果：

(1)所述的注浆系统是由多套独立分区控制的注浆管路组成，预先敷设在洞门钢环外侧，针对盾构机进出洞时机体与开挖轮廓或预埋钢环内壁形成的软弱夹层或空腔进行针对性注浆填充，预防或处置该部位出现涌水涌砂险情；

(2)本实用新型进一步降低了盾构机进出洞重新建立土压平衡间隙，端墙部位软弱夹层出现涌水涌砂险情的风险，不用过分依赖该部位盾构管片注浆孔对该部位注浆补强或堵漏。

(3)本实用新型还可将末端注浆孔延伸至预埋钢环末端，配合常规合页压板+帘布橡胶形成的密封腔体，通过控制注浆先后顺序实现多级补强，进一步筑牢这一薄弱部位涌水涌砂加固体。

(4)本实用新型的注浆系统主要采用采用内径15-32mm，壁厚2-5mm钢管，与现有注浆或压降设备匹配性好，且注浆口位置设计在洞门两侧靠下处，预埋钢环，可注单/双液浆或聚氨酯等注浆止水材料。

(5)本实用新型可现场实际加工、制作及安装，可以根据地层地质、施工参数等适当调整注浆分区数，加密或减小末端出浆孔间距，在遵循此原理的基础上进行调整和优化

本实用新型结构简单、加工安装方便、成本较低，并可独立分区控制，能安装洞门钢环外侧在盾构机进出洞时针对涌水涌砂险情进行分区注浆，有效解决了以往盾构机进出洞时未达到设备自身注浆口或管片注浆口前无法实施注浆加固，导致现有盾构机始发和接收在始发环或接收环拼装到位前无法建立密封腔和涌水涌砂险情出现后无法及时处理的问题，提高了盾构施工的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的正面示意图；

图3是本实用新型的注浆管路结构示意图；

图4是本实用新型的侧面示意图。

图中：1—预埋钢环筒体，2—预埋钢环外沿，3—注浆口，4—出浆口，5—注浆主管，6—注浆支管，6-1—出浆端，7—三通接头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。附图1至图4均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。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。

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。

实施例中提供的一种用于盾构机进出洞时的辅助止水注浆系统,包括盾构机进出洞的侧墙预埋钢环和注浆管路，如图1至图4所示，其特征在于：在预埋钢环外沿2上设有两个注浆口3，两个注浆口3对称设置预埋钢环1/2高度以下的区域的预埋钢环外沿2上，最佳位置为预埋钢环5、7点位附近，其高度方便人员和注浆设备安装。每个注浆口3包括预埋钢环加工时预留在钢环外沿或后期在钢环外沿焊接的钢板，以及开设在钢板上的两个注浆孔洞组成。所述出浆口4设有八个，沿着预埋钢环筒体1环形等距分布，每个注浆口3的钢板上的注浆孔筒连接一根注浆主管5，每根注浆主管5连接两根不同方向的注浆支管6，八根注浆支管6的出浆端分别与对应的出浆口4连接，能实现整个侧墙预埋钢环区域范围的注浆。

实施例中的注浆主管5和注浆支管6如图3所示，均为弧度与预埋钢环筒体1弧形相同的管道，沿着预埋钢环筒体1分布，并紧贴在预埋钢环筒体1外壁，每根注浆主管5通过三通接头7连接两根注浆支管6。所述注浆主管5采用内径15～32mm，壁厚2～5mm钢管采用专业弯管机按照侧墙预埋钢环外壁尺寸弯曲形成，注浆主管5与预埋钢环筒体采用点焊固定，且钢环肋板在加工前预留注浆管过路孔洞。所述注浆主管5的进浆端口与钢板上的注浆孔洞密封对接，所述出浆口4是直接开设在预埋钢环筒体1上孔洞，其直径等于注浆支管6的直径，每根注浆支管6的出浆端6-1与其中一个出浆口4密封对接。

实施例中提供的一种用于盾构机进出洞时的辅助止水注浆系统，所述注浆主管5与三通接头7之间、注浆主管5与注浆口3之间、注浆支管6与三通接头7之间、注浆支管6与出浆口4之间均采用丝扣机械连接，三通接头7采用与管路规格相匹配成品配件连通。管路进口车内丝，要求与同型号球阀相匹配，管路出口车内丝，要求与同型号止浆阀相匹配，可以在注浆口3处安装球阀，出浆口4处安装逆止阀或止浆阀。

本实用新型中的注浆口3在正式注浆前用球阀或黄油进行临时封堵或填充。注浆管路在预埋钢环上加固完成后进行压力检测，不降压即为合格，钢环安装至端墙时及时将注浆口临时封堵，防止结构施工时水泥浆或杂物侵入造成堵塞。

本实用新型在盾构机始发或接收时，提前备好注浆原液，并将注浆设备与该注浆管路通过球阀接通其中一路(优先考虑3、9点位分区)，出现险情后，通过现场查勘确定大致点位后，将注浆管路与该分区注浆系统连接，浆液通过注浆口3进入注浆主管5，经三通分管到达不同方向的注浆支管6，然后通过出浆口4快速注入到预埋钢环筒体1与盾构机之间的区域，数十秒内即可凝固，在填充该部位空腔的同时，阻断涌水涌砂路径。等该部位浆液进一步凝固后，通过适当加大注浆压力，实现浆液回灌，填充涌水涌砂软弱通道，封闭渗漏水部位。最终通过监测注浆压力和观察现场渗水点处置情况，实现险情妥善处置。

本实用新型可以彻底解决以往盾构机进出洞时未达到设备自身注浆口或管片注浆口前无法实施注浆加固的弊端，同时在独立分区注浆的基础上将注浆口位置统一调整至人员作业方便处，降低施工难度及作业安全风险，整个系统加工、安装及使用简单方便，处置险情时及时有效，并节约注浆材料。

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。