用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，包括阻浆结构和锁定结构，所述阻浆结构由设置在沉管管段底部的阻浆水囊袋构成，所述阻浆水囊袋与管段尾部的距离为5m；所述锁定结构由设置在沉管管段径向两侧的锁定抛石构成，所述锁定抛石在沉管管段纵向上至沉管管段对接端5m处为止，覆盖有所述锁定抛石的范围内沿沉管管段的纵向上均布有多个注浆排气通道。在沉管隧道基槽开挖完成后，沉管管段水下沉放到位后，使用本实用新型一方面可以防止浆液流入下一沉管管段基础里，避免影响下一节沉管管段的沉放对接质量，另一方面可以使沉管管段定位稳定。
【专利说明】用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种沉管隧道基槽注浆工艺中的阻浆及锁定装置，尤其涉及一种 基于滨海相软基的大型沉管隧道基槽水下注浆工艺中的沉管管段的阻浆及锁定装置。
【背景技术】
[0002]沉管隧道基础处理方法的种类很多，大致可分为刮铺法、桩基法、喷砂法、砂流法、 灌囊法和注浆法，其中的喷砂法、砂流法、灌囊法和注浆法属于后填法，即先将管段沉放好， 再设法将管段与基槽之间的空隙填实。其中，灌囊法是在沙石垫层面上用砂浆囊袋将剩余 空隙垫实。采用这种方法沙石垫层与管段底部留出15?20cm的空间，空囊(常用土工布制 作)事先固定在管段底部与管段一起沉没，管段沉放到位后，即向囊袋内注入注浆材料，使 囊的体积迅速膨胀，充填管段与下部地基之间的空隙。预埋孔道管内注浆法是在灌囊法基 础上发展起来的一种新颖基础处理方法，它省去了较贵的囊袋、繁复的安装工艺、水上作业 和潜水作业。通常做法是在浚挖基槽后，再槽内铺垫40?60cm厚的碎石，整平度达±5cm 即可，当管段沉放定位后，沿着管段边墙及封端墙底边抛填高0.6m?Im左右的砂石混合 料，封闭管底空间。接着从隧道里面通过预埋在管段底板上的压浆孔向管底空间压注砂浆， 充填管段底部和碎石垫层之间的空隙。
[0003]滨海相是海相沉积的一种，是位于低潮线和高潮线之间及其邻近地区的狭长滨海 地区的沉积相，潮汐作用和波浪作用占主要地位。对滨海相软土地质层，尤其是位于地震带 上的滨海相软土地质层的以往隧道基础处理中，仅采用砂、石材料作为基础，当水流较大环 境条件下，容发生冲刷现象，引起结构性破坏；以及隧道过大震动时，基础发生液化。在施工 安全、成本、便捷性能方面，采用常规的桩基础法、刮铺法、灌囊等方法均需要大型的机械船 只和潜水员作业才能完成，施工工艺复杂，成本高，风险大。因此，根据滨海相软基沉管隧道 所特有的地质、水文条件，采用基于软基下大型沉管隧道基础水下注浆浆液及其注浆工艺， 在该工艺过程中要解决沉管管段水下沉放到位后，对沉管管段实现阻浆及锁定作用。
实用新型内容
[0004]采用压力注浆法进行地基处理，以填充管底与基底之间的空隙，保证结构和基底 受力均匀，减少不均匀沉降，并在适当的注浆压力下，使其砂浆能够顺利扩散，本实用新型 提供一种用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，可以防止浆液流入下一沉管管段基础 里，避免影响下一节沉管管段的沉放对接质量，同时也可以在注浆过程中保证管段的安全 稳定。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型一种用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装 置，包括阻浆结构和锁定结构，所述阻浆结构由设置在沉管管段底部的阻浆水囊袋构成，所 述阻浆水囊袋与管段尾部的距离为5m ;所述锁定结构由设置在沉管管段径向两侧的锁定 抛石构成，所述锁定抛石在沉管管段纵向上至沉管管段对接端5m处为止，覆盖有所述锁定 抛石的范围内沿沉管管段的纵向上均布有多个注浆排气通道。[0006]本实用新型用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，其中，所述锁定抛石的石子的粒径为2~8cm，锁定抛石的高度为4m。多个注浆排气通道的走向与沉管管段的径向一致。所述阻浆水囊袋的长度为40m，直径为(tlOOcm，抗压强度为2.0Mpa。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0008]在沉管隧道基槽开挖完成后，沉管管段15水下沉放到位后，为了防止浆液流入下一沉管管段基础里，以影响下一节沉管管段的沉放对接质量，在沉管管段中设有阻浆结构， 为了使沉管管段定位稳定，沿沉管管段的径向两侧进行抛石锁定。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型沉管管段的阻浆及锁定装置的结构示意图；
[0010]图2是图1中A-A位置阻浆及锁定装置的布局示意图。
[0011]图中:
[0012]3-锁定石子6-顶板7-底板
[0013]8-边管廊9-主管廊10-中管廊
[0014]11-阻浆水囊袋12-注浆排气通道13-端封墙管边
[0015]14-对接端15-沉管管段`【具体实施方式】
[0016]以下通过实施例讲述本实用新型的详细内容，提供实施例是为了理解的方便，绝不是限制本实用新型。
[0017]如图1和图2所示，本实用新型用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，包括阻浆结构和锁定结构，所述阻浆结构由设置在沉管管段15底部的阻浆水囊袋11构成，所述阻浆水囊袋11的长度为40m，直径为100cm，抗压强度为2.0Mpa ;所述阻浆水囊袋11与管段尾部的距离为5m ;所述锁定结构由设置在沉管管段15径向两侧的锁定抛石3构成，所述锁定抛石3在沉管管段15纵向上至沉管管段对接端14相距5m处为止，所述锁定抛石的粒径为2~8cm,锁定抛石所形成的整体高度为4m,在覆盖有所述锁定抛石3的范围内沿沉管管段15的纵向上均布有多个注浆排气通道12，多个注浆排气通道12的走向与沉管管段15 的径向一致。
[0018]实施例:
[0019]实施例涉及的海河隧道工程，位于天津市塘沽区，临近渤海湾港口区，地质属于滨海相软土地质层，且处于华北地震带上。沉管隧道基槽采用压力注浆法进行地基处理，主要目的是填充管底与基底之间的空隙，保证结构和基底受力均匀，减少不均匀沉降。通过对沉管隧道基槽注浆技术的研究，保证了其混合砂浆抗压设计强度，以及浆液的流动性、扩散性，以及合适注浆压力值，使其砂浆能够顺利扩散，保证隧道管段浮沉稳定，不会因注浆压力过大而顶升隧道管段。基于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置工艺包括以下步骤:
[0020]步骤一、隧道基槽正式开挖及碎石垫层的摊铺:采用绞吸船与抓斗船作为开挖设备，在沉管隧道基槽开挖完成后，采用基底声纳方法进行回淤量检测；沉管管段的结构如图 2所示，管段顶部设有顶板6，管段底部设有底板7，中管廊10的两侧自内向外为主管廊9 和边管廊8 ;按沉管管段节段完成60cm厚碎石垫层的摊铺后，在沉管沉放前，进行回淤量检测，当回淤量过大时，在不破坏摊铺后的碎石垫层的基础上，采用吸泵清淤，一次清淤后，进 行淤泥厚度检测，若回淤量大于IOcm时，采用二次清淤；清淤后在基底IOm以上进行水体 密度的检测，当水体平均密度达到〈10.05KN/m3时，进行沉管管段水下沉放，如图1和图2 所示，利用本实用新型阻浆结构进行阻浆，即在管段底部位于距离管段尾部(即端封墙管边 13) 5m处设置阻浆水囊袋11，所述阻浆水囊袋11的长度为40m，直径为0100cm，抗压强度 为2.0Mpa，在沉管管段15沉放到位后，充水形成囊袋，进行阻浆。
[0021]步骤二、阻浆水囊袋阻浆及抛石锁定:沉管管段15水下沉放到位后，对阻浆水囊 袋11进行充水，阻浆水囊袋11用于防止浆液流入下一沉管管段基础里，以影响下一节沉管 管段的沉放对接质量，在沉管管段的径向两侧进行初步抛石锁定，如图2和图5所示，同时 在下节沉管管段对接端14留有5m位置不进行抛石锁定，即在管段尾部纵向上留出5m不进 行抛石的空间，以免影响下节沉管管段的对接，锁定抛石3的石子的粒径为2?8cm，抛石高 度为4m ;抛石过程中，沿沉管管段纵向按20m间距设置注浆排气通道12，如图1所示。
[0022]步骤三、沉管管段基础注浆:
[0023]采用沉管管段预埋注浆孔，在管内进行注浆，这样不仅不需要大型船只在河道上 来回作业，减少了通航风险，同时减少了潜水员下水作业，从而大大提高了施工安全，降低 了施工成本。在沉管对接完成锁定后，进行沉管管段基础注浆。
[0024]尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具 体实施方式，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些 均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，包括阻浆结构和锁定结构，其特征 在于，所述阻浆结构由设置在沉管管段底部的阻浆水囊袋构成，所述阻浆水囊袋与管段尾 部的距离为5m ;所述锁定结构由设置在沉管管段径向两侧的锁定抛石构成，所述锁定抛石 在沉管管段纵向上至沉管管段对接端5m处为止，覆盖有所述锁定抛石的范围内沿沉管管 段的纵向上均布有多个注浆排气通道。
2.根据权利要求1所述用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，其特征在于，所述 锁定抛石的石子的粒径为2?8cm,锁定抛石的高度为4m。
3.根据权利要求1所述用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，其特征在于，多个 注浆排气通道的走向与沉管管段的径向一致。
4.根据权利要求1所述用于沉管管段注浆基础的阻浆及锁定装置，其特征在于，所述 阻浆水囊袋的长度为40m，直径为100cm，抗压强度为2.0Mpa0
【文档编号】E02D29/073GK203429664SQ201320529553
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】于立群, 徐捷, 张兴业, 王玉国, 周晓鹏, 代敬辉, 隋洪瑞, 孟庆祥, 朱世柱, 王朝辉, 王艳宁, 袁有为, 贺春宁, 沈永芳, 张斌梁, 黄欣, 张志安, 李建芳, 李秀华, 路传华 申请人:中铁十八局集团有限公司, 天津海河下游开发有限公司, 天津市市政工程设计研究院, 上海市隧道工程轨道交通设计研究院, 上海交大海科(集团)有限公司, 天津市成套设备工程监理有限公司, 中外天利(北京)工程管理咨询有限公司