盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法及装置与流程

本发明涉及隧道施工，尤其涉及盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法及装置。

背景技术：

1、由于城市施工区域的局限，需要严格对地表沉降控制，这是盾构隧道开挖时常见的问题。采用注浆囊袋注浆相比于直接注浆而言，能够将浆液限定于既有注浆缺陷区，能够束缚浆液的无规律扩散，由于周围岩土体性质、施工工艺、浆液性质和注浆压力以及地下水等因素的共同作用，浆液的扩散过程十分复杂，仅增加注浆压力而不约束浆液流动范围，会导致周围岩土体劈裂、浆液外溢、地层不均匀变形，达不到有效地控制地层位移的目的。

2、目前，现有技术中存在将注浆囊袋铺设于盾构管片的背面或者在盾构管片背面单独开槽埋置的方案，例如cn114776323a中公开了一种控制盾构隧道地层和应力损失双补偿的方法，根据盾构机类型确定盾构管片的形式及拼装方式，进行工厂预制，制作过程中注浆囊袋铺设于盾构管片背面，在盾构管片背面单独开槽埋置；注浆囊袋铺设完成后，需再敷设薄层钢板或高分子耐磨材料层作为保护层，防止注浆囊袋在后续运输、拼装过程中被划破。上述方案注浆囊袋铺设完成后，需再敷设薄层钢板或高分子耐磨材料层等作为保护层，但是这只是一种理想状态，首先高分子耐磨材料并不易实现，其次若在管片背后开槽埋置注浆囊袋，钢板在注浆压力下并不易从管片上移去，注浆囊袋不易展开。而且，其在第一次注浆时采用注浆囊袋，第一次注浆的浆液凝固后，注浆管的浆液也将凝固，若第一次注浆变形控制达不到要求时，无法实现二次注浆。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法及装置，在第二次注浆时对隧道进行变形控制，将压缩后的注浆囊袋放入推送管中，通过注浆孔将压缩后的注浆囊袋放入指定位置，以此来限定注浆范围，能够对浆液的扩散进行有效控制，提高了盾构开挖时隧道的稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明的实施例提供了盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，包括：

4、对于注浆缺陷区，在二次注浆时将盾构管片预留注浆孔打穿；

5、在注浆缺陷区对应的盾构管片注浆口处安装控制阀门；

6、将注浆囊袋和与之相连的柔性注浆管压缩后从一端塞入推送管，推送管通过控制阀门插入到盾构管片背侧，利用压缩空气使注浆囊袋从推送管另一端推出；

7、在柔性注浆管的端头注入浆液，浆液在注浆囊袋中扩展膨胀，注浆囊袋形成对注浆范围的限定。

8、作为进一步的实现方式，所述盾构管片开设有用于注浆管穿过的注浆孔，注浆管在注浆口处安装控制阀门。

9、作为进一步的实现方式，所述推送管内壁和/或注浆囊袋外侧涂抹润滑材料。

10、作为进一步的实现方式，所述推送管外径小于控制阀门内径。

11、作为进一步的实现方式，所述柔性注浆管与注浆囊袋之间采用高强度纤维缝合。

12、作为进一步的实现方式，注入压缩空气时，保持柔性注浆管的端头始终处于控制阀门内侧。

13、作为进一步的实现方式，达到设定注浆压力后停止注浆，并扎紧柔性注浆管。

14、第二方面，本发明的实施例还提供了盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工装置，包括推送管、注浆囊袋、注浆管，所述注浆管用于插入盾构管片的注浆孔中，所述推送管用于通过注浆管将注浆囊袋从其一端推送至另一端，以至盾构管片背侧。

15、作为进一步的实现方式，所述注浆管一端安装控制阀门，推送管从控制阀门进入注浆管。

16、作为进一步的实现方式，所述注浆囊袋连接有柔性注浆管，且二者通过高强度纤维缝合。

17、本发明的有益效果如下：

18、本发明在第二次注浆时对隧道进行变形控制，将压缩后的注浆囊袋放入推送管中，通过注浆孔将压缩后的注浆囊袋放入指定位置，以此来限定注浆范围，能够对浆液的扩散进行有效控制；每块盾构管片设置独立的控制阀门和注浆囊袋，实现了注浆压力的精准控制，从而做到精准控制补偿应力，注浆压力作用于地层上，有效控制盾构隧道上覆土层的沉降。

技术特征：

1.盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，所述盾构管片开设有用于注浆管穿过的注浆孔，注浆管在注浆口处安装控制阀门。

3.根据权利要求1所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，所述推送管内壁和/或注浆囊袋外侧涂抹润滑材料。

4.根据权利要求1或3所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，所述推送管外径小于控制阀门内径。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，所述柔性注浆管与注浆囊袋之间采用高强度纤维缝合。

6.根据权利要求1所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，注入压缩空气时，保持柔性注浆管的端头始终处于控制阀门内侧。

7.根据权利要求1所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法，其特征在于，达到设定注浆压力后停止注浆，并扎紧柔性注浆管。

8.盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工装置，其特征在于，包括推送管、注浆囊袋、注浆管，所述注浆管用于插入盾构管片的注浆孔中，所述推送管用于通过注浆管将注浆囊袋从其一端推送至另一端，以至盾构管片背侧。

9.根据权利要求8所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工装置，其特征在于，所述注浆管一端安装控制阀门，推送管从控制阀门进入注浆管。

10.根据权利要求8或9所述的盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工装置，其特征在于，所述注浆囊袋连接有柔性注浆管，且二者通过高强度纤维缝合。

技术总结
本发明公开了盾构隧道限定浆液分布的囊袋式二次注浆施工方法及装置，涉及隧道施工技术领域，对于注浆缺陷区，在二次注浆时将盾构管片预留注浆孔打穿；在注浆缺陷区对应的盾构管片注浆口处安装控制阀门；将注浆囊袋和与之相连的柔性注浆管压缩后从一端塞入推送管，推送管通过控制阀门插入到盾构管片背侧，利用压缩空气使注浆囊袋从推送管另一端推出；在柔性注浆管的端头注入浆液，浆液在注浆囊袋中扩展膨胀，注浆囊袋形成对注浆范围的限定。本发明在第二次注浆时对隧道进行变形控制，将压缩的注浆囊袋放入推送管中，通过注浆孔将压缩的注浆囊袋放入指定位置，以限定注浆范围，能够对浆液的扩散进行有效控制，提高了盾构开挖时隧道的稳定性。

技术研发人员：武壮兵,晋朝,闫飞,刘刚,安同庆,李政,程泰,孙一文,周涛年,刘军华,高荔,郭英
受保护的技术使用者：中铁十二局集团第三工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16