一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置的制作方法

本技术涉及隧道施工，具体为一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置。

背景技术：

1、根据岩土体的强度，可将围岩分为坚硬和软弱围岩两大类。对岩体来说，围岩强度(包含结构面的岩土体强度)，岩体强度受岩石强度、结构面强度、岩体结构、岩体赋存环境等多种因素的控制，其强度较岩石块体强度低。

2、1、在现有的技术中，地铁隧道的施工受软弱围岩的特性影响，当开挖的岩土属软弱围岩时，常常因支护的强度较差，从而导致隧道坍塌的风险较大，同时，现有技术中隧道内的排水效果较差，若隧道内的水排放不及时，影响隧道施工的进度，同时伴随着一定的风险；

3、2、在现有的技术中，隧道内用于锚杆注浆的注浆机，其在制备砂浆时，大多不便对砂浆料进行混合，从而导致制备形成后的砂浆的质量较差，同时，现有的技术不便对制浆罐的内壁进行清洗，针对上述问题，实用新型人提出一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决软弱围岩地铁隧道的施工速度较慢以及注浆机制备后的砂浆的质量较差的问题；本实用新型的目的在于提供一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置，包括以下步骤：

3、s1、隧道地质勘测

4、通过勘测设备对地铁隧道的沿线地质进行勘测，尽量避免通过软弱围岩地段，并对隧道进行放样；

5、s2、提前支护

6、通过盾构掘进机对洞口处进行初步开挖，采用超前管棚进洞，对洞口临时开挖的坡面进行提前支护；

7、s3、软弱围岩隧道开挖

8、采用双线法进行地铁隧道的开挖，设计隧道内地表的排水系统，并同步加强地质勘查、细化软弱围岩的特性研判；

9、a：地铁隧道开挖的过程中，通过锚杆和喷射混凝土对掌子面进行支护，及时闭合掌子面支护，并对锚杆加固基脚，向隧道地层注浆加固，注浆加固至设计高度，并同步完成锚杆的测试；

10、b：地铁隧道开挖的过程中，在隧道的地表采用分段抽排方式进行排水，施工过程中在隧道两侧设置临时排水沟，在每个缓坡带进行集中截水抽排，并设集水坑，根据隧道长度及水量设计集水坑的个数，利用水泵抽排至主排水管内。

11、优选地，在s2中，洞口的临时支护采用采取锚杆、压浆、钢筋网和喷射混凝土等方式。

12、优选地，在s2中，采用自钻式锚杆施工加固。

13、优选地，在s3中，采用yt-1200型孔口测力计和yt-dsy型频率读数仪对锚杆进行测试。

14、优选地，在s3中，通过采用注浆机对锚杆进行注浆作业，注浆浆液采用0.33:1水泥单浆液，注浆压力为：0.5～1.0mpa。

15、优选地，在s3中，排水管直径采用φ200mm，集水坑为2m(长)*2m(宽)*2m(深)，水泵采用小型潜污泵。

16、优选地，所述注浆机包括有注浆机底板，所述注浆机底板的上表面设有制浆罐，所述制浆罐远离注浆机底板的一面活动设有上盖板，所述上盖板的表面固定设有制浆装置，所述注浆机底板的表面开设有通槽，所述注浆机底板靠近制浆罐的一面固定安装有机架板，所述注浆机底板靠近制浆罐的一面固定安装有推杆，所述注浆机底板远离制浆罐的一面固定安装有均匀分布的万向轮，所述通槽的内部设有混料机构，所述机架板的一侧设有分离机构。

17、优选地，所述混料机构包括有圆形导轨，所述圆形导轨的外壁和通槽的内壁固定连接，所述圆形导轨的内壁滑动连接有两个弧形滑块，两个所述弧形滑块的上表面均固定安装有两个固定杆，所述固定杆远离弧形滑块的一端和制浆罐的下表面固定连接，两个所述弧形滑块远离固定杆的一面固定安装有圆形齿盘，所述圆形齿盘和圆形导轨同轴，所述注浆机底板远离制浆罐的一面设有转动杆，所述注浆机底板远离制浆罐的一面固定安装有第一支撑板，所述转动杆的一端和第一支撑板的一侧转动连接，所述转动杆的外壁固定安装有齿轮，所述齿轮和圆形齿盘啮合连接，所述注浆机底板远离制浆罐的一面固定安装有第一电机，所述转动杆远离第一支撑板的一端和第一电机的驱动输出端固定连接，所述第一电机的外壁固定安装有第一固定块，所述第一固定块和注浆机底板的下表面固定连接。

18、优选地，所述分离机构包括有移动座，所述移动座的一侧固定安装有连接杆，所述连接杆远离移动座的一端和上盖板的外壁固定连接，所述机架板的一侧开设有两个导向槽，两个所述导向槽的内壁均滑动连接有导向块，两个所述导向块的一侧和移动座的另一侧固定连接，所述机架板的一侧设有丝杠，所述丝杠贯穿移动座并和移动座螺纹转动连接，所述机架板的一侧固定安装有第二支撑板，所述丝杠的一端和第二支撑板转动连接，所述机架板远离注浆机底板的一面固定安装有第二电机，所述丝杠远离第二支撑板的一端和第二电机的驱动输出端固定连接，所述第二电机的外壁固定安装有第二固定块，所述第二固定块和机架板的上表面固定连接。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

20、1、通过对隧道洞口处进行提前支护，提高隧道洞口处的稳定性，避免隧道外部坍塌，同时，便于后续的施工，通过在隧道内设置排水系统，便于实现隧道内施工产生的水以及地表水的排放，提高施工过程中的安全性，同时，通过锚杆、注浆的方式对隧道掌子面进行支护，提高软弱围岩隧道掌子面的安全性，避免坍塌，同时，提高地铁隧道施工的效率；

21、2、通过开启第一电机，第一电机的驱动轴使转动杆转动，转动杆使齿轮转动，齿轮驱动圆形齿盘转动，圆形齿盘使弧形滑块沿着圆形导轨的表面滑动，弧形滑块通过固定杆使制浆罐自转，制浆罐自转的方向和制浆装置转动的方向相反，制浆罐自转的同时完成砂浆料的混合，从而提高制备形成的砂浆的质量；

22、3、通过开启第二电机，第二电机的驱动轴使丝杠转动，丝杠驱动移动座上升，移动座通过连接杆使上盖板和制浆装置上升，从而方便的实现制浆装置与制浆罐的分离，进而便于后续施工人员对制浆罐的内壁进行清洗。

技术特征：

1.一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置，施工装置包括注浆用的注浆机；其特征在于，所述注浆机包括有注浆机底板(1)，所述注浆机底板(1)的上表面设有制浆罐(11)，所述制浆罐(11)远离注浆机底板(1)的一面活动设有上盖板(12)，所述上盖板(12)的表面固定设有制浆装置(121)，所述注浆机底板(1)的表面开设有通槽(13)，所述注浆机底板(1)靠近制浆罐(11)的一面固定安装有机架板(14)，所述通槽(13)的内部设有混料机构(2)，所述机架板(14)的一侧设有分离机构(3)。

2.如权利要求1所述的一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置，其特征在于，所述注浆机底板(1)靠近制浆罐(11)的一面固定安装有推杆(15)，所述注浆机底板(1)远离制浆罐(11)的一面固定安装有均匀分布的万向轮(16)。

3.如权利要求1所述的一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置，其特征在于，所述混料机构(2)包括有圆形导轨(21)，所述圆形导轨(21)的外壁和通槽(13)的内壁固定连接，所述圆形导轨(21)的内壁滑动连接有两个弧形滑块(22)，两个所述弧形滑块(22)的上表面均固定安装有两个固定杆(23)，所述固定杆(23)远离弧形滑块(22)的一端和制浆罐(11)的下表面固定连接，两个所述弧形滑块(22)远离固定杆(23)的一面固定安装有圆形齿盘(24)，所述圆形齿盘(24)和圆形导轨(21)同轴，所述注浆机底板(1)远离制浆罐(11)的一面设有转动杆(25)，所述注浆机底板(1)远离制浆罐(11)的一面固定安装有第一支撑板(26)，所述转动杆(25)的一端和第一支撑板(26)的一侧转动连接，所述转动杆(25)的外壁固定安装有齿轮(27)，所述齿轮(27)和圆形齿盘(24)啮合连接，所述注浆机底板(1)远离制浆罐(11)的一面固定安装有第一电机(28)，所述转动杆(25)远离第一支撑板(26)的一端和第一电机(28)的驱动输出端固定连接，所述第一电机(28)的外壁固定安装有第一固定块(29)，所述第一固定块(29)和注浆机底板(1)的下表面固定连接。

4.如权利要求1所述的一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置，其特征在于，所述分离机构(3)包括有移动座(31)，所述移动座(31)的一侧固定安装有连接杆(32)，所述连接杆(32)远离移动座(31)的一端和上盖板(12)的外壁固定连接，所述机架板(14)的一侧开设有两个导向槽(33)，两个所述导向槽(33)的内壁均滑动连接有导向块(34)，两个所述导向块(34)的一侧和移动座(31)的另一侧固定连接，所述机架板(14)的一侧设有丝杠(35)，所述丝杠(35)贯穿移动座(31)并和移动座(31)螺纹转动连接，所述机架板(14)的一侧固定安装有第二支撑板(36)，所述丝杠(35)的一端和第二支撑板(36)转动连接，所述机架板(14)远离注浆机底板(1)的一面固定安装有第二电机(37)，所述丝杠(35)远离第二支撑板(36)的一端和第二电机(37)的驱动输出端固定连接，所述第二电机(37)的外壁固定安装有第二固定块(38)，所述第二固定块(38)和机架板(14)的上表面固定连接。

技术总结
本技术公开一种软弱围岩地铁隧道快速施工装置，涉及隧道施工技术领域；而本技术包括S1、隧道地质勘测，通过勘测设备对地铁隧道的沿线地质进行勘测，尽量避免通过软弱围岩地段，并对隧道进行放样；S2、提前支护，通过盾构掘进机对洞口处进行初步开挖，采用超前管棚进洞，对洞口临时开挖的坡面进行提前支护；通过对隧道洞口处进行提前支护，提高隧道洞口处的稳定性，避免隧道外部坍塌，同时，便于后续的施工，通过在隧道内设置排水系统，便于实现隧道内施工产生的水以及地表水的排放，提高施工过程中的安全性，同时，通过锚杆、注浆的方式对隧道掌子面进行支护，提高软弱围岩隧道掌子面的安全性，避免坍塌，同时，提高地铁隧道施工的效率。

技术研发人员：李远荣,张家乐,丁飞,张明涛,张杰,贺浩东,张鲁鲁,李超
受保护的技术使用者：中煤第三建设（集团）有限责任公司
技术研发日：20221219
技术公布日：2024/1/11