一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置的制作方法

本技术涉及盾构隧道注浆，尤其涉及一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置。

背景技术：

1、盾构法以其施工精度高、环境影响小等优点在公路、地铁等基础设施工程中应用广泛。为尽可能减小地面沉降、掘进阻力以及加固围岩，盾构施工需在盾构机和围岩间隙注入浆液。但隧道穿越的地层常富含地下水，尤其是在近海、江等地区，施工或在地震时容易引起饱和土层液化失稳，导致隧道塌陷等重大事故，危害人民生命财产安全。为解决盾构隧道的液化失稳问题，目前多采用桩基等地面或注浆等洞内加固方法，地面加固方法成本较高，施工复杂，洞内加固方法处理效果好，但在饱和土层超静孔隙水压力作用下耐久性受限，因此如何降低土层饱和度、提高注浆加固效果和土层抗液化能力是亟待解决的技术问题。

2、公开专利cn114411689a提供了一种自掘进注气抗液化处理装置，适用于建筑地基自掘进注气抗液化，但由于其注气管内置于注浆管，容易造成气体对周边饱和液化土的挤压不充分，地下水对注浆体有一定冲散作用、过高地下水压力也会破坏注浆体，另外在盾构隧道一般通过管片预留孔来注浆，但利用该专利亦无法具体操作，故存在一定使用缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型结合盾构隧道管片注浆管和注气抗液化原理，提供一种可具体实施的施工便捷、能精确控制注浆区域和可液化地层处置位置、有效降低隧道周围土层饱和度、持续监测加固和减饱和效果的盾构隧道减饱和注浆装置。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，包括注浆管、注气管、注浆装置、注气装置以及监测和控制装置，所述注气管外套于注浆管，注气管上设置有电阻测量单元及声波参数测量单元，声波参数测量单元包括一个声波发射器和两个声波接收器，注气管端部边界连接注气装置，连接处设置合金网为主体的土工织物，注浆管尾部边界设置有注浆口，注浆管端部边界连接注浆装置，所述电阻测量单元、声波参数测量单元通过集成线缆连接监测与控制装置。

4、所述注气管沿横截面和轴线分布有若干注气口，注气口上端安装注气喷嘴，注气口位置设置有防止浆液等入渗、碎石等掉落的土工织物，土工织物主体为抗腐蚀性能好的合金网。

5、所述注气装置通过集成线缆与监测和控制装置连接。

6、所述注浆装置通过活塞阀门装置与注浆管在注浆管端部边界处连接，活塞阀门装置用于注浆管的推出以及拉入注气管腔内；注浆装置与活塞阀门装置连接，并通过集成线缆与监测与控制装置连接。

7、所述注气管套设于注浆管外侧，注气管直径略大于注浆管，注浆管和注气管材料为抗腐蚀钢材，注浆管端部边界、注气管端部边界封闭，且注浆管端部边界直径略大于注浆管直径，另一端注浆管与注气管交界用钢材封闭，注浆管外壁设置有密封油脂管设置在注气管与注浆管交界与注浆管端部边界之间，密封油脂管与注气管与注浆管交界连接位置设置有管尾刷，密封油脂管通过集成线缆与监测与控制装置相连。

8、注气管与注浆管交界与注浆管端部边界设置内嵌式螺纹。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、本实用新型减饱和注浆装置采用注气注浆双层模式。通过对注浆管外套注气管以及类似针筒的抽拉模式，实施盾构注浆前对饱和地层充气减饱和施工，减少地下水对浆液的冲散作用、过高地下水压力对注浆体的破坏作用，节约注浆材料，响应国家环保政策，有效降低注浆成本。

11、注浆管外设密封油脂管，可以使注浆管顺利从注气管中推出以及拉回腔内，同时保证密闭性。此外，密封油脂管还可以防止注浆管在推进过程中受到摩擦和磨损，从而保持注浆管的完好性。同时，在注浆过程中，密封油脂管还可以起到减震和缓冲的作用，减少注浆管的震动和噪音，提高注浆质量和工作效率。

12、注气管设置多个注气口，这有助于气体更均匀和充分地挤压周边饱和液化土，从而提高处理效率。

13、注浆管外套设注气管，一是有利于减少地下水对浆液的冲散作用，减少过高地下水压力对注浆体的破坏作用；二是更适用于盾构隧道通过管片预留孔来注浆的实际工作环境，可以有效地防止浆液的外泄，同时提高注浆的精度和可靠性，确保隧道建设的顺利进行。

14、本实用新型施工方法是通过注入气体来提高盾构隧道周围土层的抗液化能力，从而降低盾构隧道液化失稳的风险，这种方法施工简便，适用范围广，而且具有强大的抗地震能力。此外，这种方法可以有效地减少隧道施工中的不稳定因素，从而提高工程的安全性和可靠性，保障工程的顺利进行。因此，本实用新型的施工方法是一种非常有前途和发展潜力的技术，可以为隧道工程的发展做出重要的贡献。

技术特征：

1.一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，包括注浆管（1）、注气管（2）、注浆装置（7）、注气装置（8）以及监测和控制装置（9），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，其特征在于：

技术总结
本技术公开了一种应用于盾构隧道的减饱和注浆装置，包括注浆管、注气管、注浆装置、注气装置以及监测和控制装置，所述注气管外套于注浆管，注气管上设置有电阻测量单元及声波参数测量单元，注气管端部边界连接注气装置，注浆管尾部边界设置有注浆口，注浆管端部边界连接注浆装置，所述电阻测量单元、声波参数测量单元通过集成线缆连接监测与控制装置。本技术结合盾构隧道管片注浆管和注气抗液化原理，提供一种可具体实施的施工便捷、能精确控制注浆区域和可液化地层处置位置、有效降低隧道周围土层饱和度、持续监测加固和减饱和效果的盾构隧道减饱和注浆装置。

技术研发人员：冯义,张海,雷振国,高志宏,喻忠,蒋清国,雷永生,张碧文
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：20230614
技术公布日：2024/2/29