CN111608695A - 一种盾构施工同步注浆补浆*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盾构施工同步注浆补浆***，包括注浆泵、注浆管以及补浆管；注浆管与注浆泵连接，注浆管与盾构机连接；补浆管与注浆泵连接，并与注浆管并联设置；补浆管与管片的注浆孔连接。本发明技术方案实现了注浆管与补浆管共用同一注浆泵，以使得同步注浆与二次补浆能够同时进行的功能，进而达到了在简化盾构施工注浆***，提高施工效率，减小施工成本的效果。
Description
技术领域
本发明涉及施工注浆技术领域，特别涉及一种盾构施工同步注浆补浆***。
背景技术
目前，在隧道盾构施工技术领域中，盾构与注浆同步进行，以使得在盾构过程中能够同时对衬砌管片与岩石之间的空隙进行注浆(水泥或混凝土等浆液)，而当同步注浆无法完全填充衬砌管片壁后的空隙时，或砂卵石地层及破碎地层滞后沉降无法控制时，需要对衬砌管片壁后的空隙进行二次补浆填充，而此时同步注浆的管道已经随着盾构机前进一定的距离，相关技术中，通常会设置一套独立的补浆***进行二次补浆，此种方式的注浆***复杂，施工效率低下，并且投入空间大，导致施工成本的增加。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种盾构施工同步注浆补浆***，旨在简化注浆***，提高施工效率，减小施工成本。
为实现上述目的，本发明提出的盾构施工同步注浆补浆***，包括：注浆泵、注浆管以及补浆管；所述注浆管与所述注浆泵连接，所述注浆管与盾构机连接；所述补浆管与所述注浆泵连接，并与所述注浆管并联设置；所述补浆管与管片的注浆孔连接。
在本发明一实施例中，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括三通管、第一控制阀以及第二控制阀，所述注浆管和所述补浆管分别通过所述三通管与所述注浆泵连接；所述第一控制阀设于所述注浆管与所述三通管之间；所述第二控制阀设于所述补浆管与所述三通管之间。
在本发明一实施例中，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括水玻璃注入管，所述水玻璃注入管与所述注浆孔连接。
在本发明一实施例中，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括分配器，所述补浆管与所述水玻璃注入管均通过所述分配器与所述注浆孔连接。
在本发明一实施例中，所述分配器为四通分配器；所述盾构施工同步注浆补浆***还包括清洗管路，所述水玻璃注入管、所述注浆管以及所述清洗管路均通过所述分配器与所述注浆孔连接。
在本发明一实施例中，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括快速接头，所述快速接头连接在所述分配器与所述注浆孔之间；所述快速接头上设有第三控制阀。
在本发明一实施例中，所述水玻璃注入管上设有水玻璃压力表和单向控制阀。
在本发明一实施例中，所述分配器的出液管处设有浆液压力表。
在本发明一实施例中，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括与所述补浆管连接的接入接头，所述接入接头插设于所述注浆孔内。
在本发明一实施例中，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括连接在所述注浆泵与所述三通管之间的连接管，所述连接管上设有第四控制阀。
本发明技术方案盾构施工同步注浆补浆***包括注浆泵、与注浆泵连接的注浆管以及与注浆泵连接的补浆管，注浆管与盾构机连接，以实现注浆管跟随盾构机的挖掘动作同步注浆的功能，同时，补浆管与注浆管并联设置，并且补浆管与衬砌管片的注浆孔连接，以实现当衬砌管片与围岩之间仍然存在空隙时，补浆管进行二次补浆的功能，从而实现了注浆管与补浆管共用同一注浆泵，以使得同步注浆与二次注浆能够同时进行的功能，进而达到了在简化注浆***，提高施工效率，减小施工成本的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明盾构施工同步注浆补浆***一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 注浆泵 | 2 | 注浆管 |
| 3 | 第一控制阀 | 4 | 盾构机 |
| 5 | 补浆管 | 6 | 第二控制阀 |
| 7 | 衬砌管片 | 8 | 注浆孔 |
| 9 | 三通管 | 10 | 水玻璃注入管 |
| 11 | 单向控制阀 | 12 | 水玻璃压力表 |
| 13 | 分配器 | 14 | 浆液压力表 |
| 15 | 清洗管路 | 16 | 清洗管路控制阀 |
| 17 | 快速接头 | 18 | 第三控制阀 |
| 19 | 连接管 | 20 | 第四控制阀 |
| 21 | 接入接头 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种盾构施工同步注浆补浆***，应用于盾构施工现场，在盾构施工现场，盾构机4沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘，同时通过衬砌管片7对隧洞的周壁进行支撑，盾构施工同步注浆补浆***在盾构机4挖掘的过程中，对衬砌管片7与墙壁之间的空隙填充浆液(水泥或混凝土等)以实现加固功能，防止围岩坍塌或变形。
在本发明实施例中，如图1所示，该盾构施工同步注浆补浆***包括注浆泵1、注浆管2以及补浆管5；注浆管2的一端与注浆泵1连接，该注浆管2的另一端与盾构机4连接；补浆管5与注浆泵1连接，并与注浆管2并联设置；该补浆管5用于与衬砌管片7的注浆孔8连接。
注浆泵1具有进液口和出液口，该注浆泵1的进液管连接储浆罐，出液管连接注浆管2和补浆管5，而注浆管2是连接在盾构机4上，则盾构机4在挖掘过程中，注浆管2能够同步对衬砌管片7的壁后位置进行浆液填充，由于盾构机4是一直向前推进运动的，则注浆管2也会随着盾构机4向前运动，当注浆管2运动离开之后，衬砌管片7与围岩之间仍然存在空隙时，注浆泵1可通过补浆管5从衬砌管片7的注浆孔8进行二次补浆操作，此时注浆管2也同时跟随盾构机4在前部进行同步注浆操作，从而实现只需要一个注浆泵1便能够同时进行同步注浆和二次补浆的功能，提高了施工效率，相比于需要额外设置一套补浆***，本实施例方案减小了投入空间，节省了成本。
可以理解的，注浆泵1和注浆管2可设置在盾构机4上，并能够跟随盾构机4一起运动，可选地，注浆管2可选具有高强度的钢管。补浆管5的具体长度需根据实际需要补浆的衬砌管片7的位置距盾构机4的距离来确定，即该补浆管5的长度是可变的，可选地，补浆管5可采用能够承受高压力的软管，如金属软管。
在实际应用过程中，同步注浆与二次补浆的具体操作可根据实际情况而定，如当同步注浆已经能够将衬砌管片7壁后的空隙完全填充，即不需要二次补浆，则补浆管5可不导通，此时仅注浆泵1与注浆管2导通，以使得浆液只流通到注浆管2处；当同步注浆无法完全填充衬砌管片7壁后的空隙时，此时需要二次补浆操作，可将补浆管5与注浆泵1导通，在此基础上可根据注浆管2是否与盾构机4继续工作来决定是否导通注浆管2与注浆泵1，若盾构机4仍然在挖掘，则注浆管2和补浆管5同时导通，使得同步注浆与二次补浆同时进行；若盾构机4停止挖掘，则注浆管2不导通，只导通补浆管5进行二次补浆操作，此时无需额外增加补浆***，仅仅只在原有的注浆泵1上连接补浆管5即可，节省了施工工序。
当然，注浆管2和补浆管5均与注浆泵1连接，可以理解为注浆管2和补浆管5可直接与注浆泵1连接，也可通过管道间接连接。当直接连接时，可通过注浆泵1本身的控制方式，实现注浆管2和补浆管5的通断；当间接连接时，可通过管道上设置控制阀来实现注浆管2和补浆管5的通断。
本发明技术方案盾构施工同步注浆补浆***包括注浆泵1、与注浆泵1连接的注浆管2以及与注浆泵1连接的补浆管5，注浆管2与盾构机4连接，以实现注浆管2跟随盾构机4的挖掘动作同步注浆的功能，同时，补浆管5与注浆管2并联设置，并且补浆管5与衬砌管片7的注浆孔8连接，以实现当衬砌管片7与围岩之间仍然存在空隙时，补浆管5进行二次补浆的功能，从而实现了注浆管2与补浆管5共用同一注浆泵1，以使得同步注浆与二次补浆能够同时进行的功能，进而达到了在简化盾构施工注浆***，提高施工效率，减小施工成本的效果。
在本发明一实施例中，如图1所示，盾构施工同步注浆补浆***还包括三通管9、第一控制阀3以及第二控制阀6，注浆管2和补浆管5分别通过三通管9与注浆泵1连接；第一控制阀3设于注浆管2与三通管9之间；第二控制阀6设于补浆管5与三通管9之间。
注浆管2和补浆管5分别连接三通管9的其中两个接口，剩余一接口连接注浆泵1，可选地，该三通管9可采用三通阀结构，以实现仅通过三通管9便能够控制注浆管2和补浆管5的通断。当然，该三通管9也可仅仅只是具有三个接口的管件，不具备阀的功能，则可在注浆管2与三通管9之间设置第一控制阀3用以控制注浆管2的通断，同时在补浆管5与三通管9之间设置第二控制阀6用以控制补浆管5的通断，可以理解的是，在本实施例中，第一控制阀3与第二控制阀6相互独立，即注浆管2与补浆管5之间的通断情况相互独立，可根据实际情况调节注浆管2和补浆管5的通断情况，以实现仅同步注浆、同步注浆与二次补浆同时进行或者仅二次补浆等三种工作模式。
可选地，该第一控制阀3可为电磁阀，以能够更好地控制注浆管2的通断。可选地，第二控制阀6可为电磁阀，以能够更好地控制补浆管5的通断。
为了提高衬砌管片7壁后填充的效率以及进一步加强衬砌管片7的支撑作用，如图1所示，盾构施工同步注浆补浆***还包括水玻璃注入管10，水玻璃注入管10与注浆孔8连接。水玻璃注入管10用于朝注浆孔8内注入水玻璃溶液，水玻璃溶液为硅酸钠水溶液，是一种矿黏合剂，具有加快水泥或混凝土凝结的作用。
在实际应用过程中，水玻璃溶液的注入时机需要根据实际情况而定，如当衬砌管片7与围岩之间的空隙较大时，此时可通过将水玻璃溶液与水泥或混凝土浆液混合注入注浆孔8，使得水泥或混凝土凝结的速度加快，避免了围岩或衬砌管片7坍塌或变形的情况发生。当衬砌管片7与围岩之间的空隙较小时，此时可采用仅注入水玻璃溶液、水泥浆液或者混凝土浆液等。
可选地，水玻璃注入管10上设有水玻璃压力表12和单向控制阀11，水玻璃压力表12用于检测水玻璃注入管10内的压力，以防止水玻璃溶液注入压力过大而***水玻璃注入管10以及对衬砌管片7壁后的围岩的冲击过大。单向控制阀11以使得水玻璃溶液在水玻璃注入管10内单向注入，防止补浆管5内的浆液回流到水玻璃注入管10内与水玻璃溶液混合凝固而造成堵管。
在本发明一实施例中，如图1所示，盾构施工同步注浆补浆***还包括分配器13，补浆管5与水玻璃注入管10均通过分配器13与注浆孔8连接。分配器13用于分配各个浆液的注入量，以实现单液补浆或双液补浆的功能，单液补浆时可仅注入补浆管5内的水泥或混凝土浆液，或者仅注入水玻璃注入管10内的水玻璃溶液；双液补浆时，可在分配器13处将补浆管5内的浆液与水玻璃注入管10内的水玻璃溶液混合，然后将混合后的浆液注入到衬砌管片7壁后与围岩的空隙中。
可选地，分配器13为四通分配器。盾构施工同步注浆补浆***还包括清洗管路15，水玻璃注入管10、注浆管5以及清洗管路15均通过分配器13与注浆孔8连接。清洗管路15用于在注浆补浆完毕之后，对管道进行冲洗，以防止盾构施工同步注浆补浆***内的管道堵管而报废。当清洗管道时，可将分配器13与注浆孔8拆开，然后通过清洗管路15注入清水，以对分配器13、注浆管5以及注浆管2进行清洗。
可选地，分配器13的出液管处设有浆液压力表14。浆液压力表14用于检测注入到注浆孔8内的浆液压力，以防止压力过大而导致冲击较大，或压力过小注入效果较差的情况。
为了更加快速地接入或拆除二次补浆管路，如图1所示，盾构施工同步注浆补浆***还包括快速接头17，快速接头17连接在分配器13与注浆孔8之间；快速接头17上设有第三控制阀18。快速接头17起到连接分配器13与注浆孔8的作用，以使得分配器13能够快速地接入注浆孔8内或快速地从注浆孔8拆除。快速接头17上设置第三控制阀18，以控制快速接头17的通断。
进一步地，如图1所示，盾构施工同步注浆补浆***还包括与补浆管5连接的接入接头21，接入接头21插设于注浆孔8内。接入接头21插设于注浆孔8内，以供补浆管5接入，以实现补浆管5与注浆孔8的有效连接，防止浆液附着在注浆孔8而堵住注浆孔8的情况。
可选地，在上述实施例的基础上可以理解为，补浆管5连接至分配器13，分配器13连接至快速接头17，快速接头17与接入接头21连接，从而实现了补浆管5与注浆孔8的连接。
在本发明一实施例中，如图1所示，盾构施工同步注浆补浆***还包括连接在注浆泵1与三通管9之间的连接管19，连接管19上设有第四控制阀20。连接管19连接在三通管9与注浆泵1之间，并在连接管19上设置第四控制阀20，以实现供浆的有效控制，可仅通过关闭第四控制阀20，便能够实现停止供浆的功能。
可选地，管道与管道之间均可采用可拆卸连接，当需要注浆时，可将各管道与管道对接安装，以实现浆液的顺利流通；当注浆停止，需要清洗管道时，可将补浆管5与三通管9拆开，或者三通管9与连接管19拆开，以防止清洗液进入到注浆泵2中损坏泵体，同时能够顺利将补浆管5、三通管9以及注浆管2中的浆液冲洗掉。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种盾构施工同步注浆补浆***，应用于盾构施工现场，其特征在于，包括：
注浆泵；
注浆管，所述注浆管与所述注浆泵连接，所述注浆管与盾构机连接；以及
补浆管，所述补浆管与所述注浆泵连接，并与所述注浆管并联设置；所述补浆管与管片的注浆孔连接。
2.如权利要求1所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括三通管、第一控制阀以及第二控制阀，所述注浆管和所述补浆管分别通过所述三通管与所述注浆泵连接；所述第一控制阀设于所述注浆管与所述三通管之间；所述第二控制阀设于所述补浆管与所述三通管之间。
3.如权利要求2所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括水玻璃注入管，所述水玻璃注入管与所述注浆孔连接。
4.如权利要求3所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括分配器，所述补浆管与所述水玻璃注入管均通过所述分配器与所述注浆孔连接。
5.如权利要求4所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述分配器为四通分配器；所述盾构施工同步注浆补浆***还包括清洗管路，所述水玻璃注入管、所述注浆管以及所述清洗管路均通过所述分配器与所述注浆孔连接。
6.如权利要求4或5所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括快速接头，所述快速接头连接在所述分配器与所述注浆孔之间；所述快速接头上设有第三控制阀。
7.如权利要求3或4所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述水玻璃注入管上设有水玻璃压力表和单向控制阀。
8.如权利要求4或5所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述分配器的出液管处设有浆液压力表。
9.如权利要求1至5任意一项所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括与所述补浆管连接的接入接头，所述接入接头插设于所述注浆孔内。
10.如权利要求2至5任意一项所述的盾构施工同步注浆补浆***，其特征在于，所述盾构施工同步注浆补浆***还包括连接在所述注浆泵与所述三通管之间的连接管，所述连接管上设有第四控制阀。
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