盾构隧道穿越水域径向加固系统的制作方法

本技术涉及隧道施工，特别地，涉及一种盾构隧道穿越水域径向加固系统。

背景技术：

1、随着我国城市轨道交通加速发展，盾构法在城市地铁隧道施工中的应用也愈加广泛，盾构穿越江、河、湖泊等水域的案例越来越多。土压平衡盾构下穿水域时，尤其在地质条件复杂、建筑物重要的情况下，在确保盾构机掘进顺利的同时，需要严格控制地层扰动与地表建筑物沉降变形。

2、现有技术中，仅依靠掘进过程中的同步注浆与二次注浆难以对地表沉降进行控制，对此，有必要采取可靠的措施对盾构隧道周围土体进行加固。

3、鉴于此，亟需提出一种饱和软黄土隧道盾构加固装置，来降低盾构在饱和软黄土地层掘进时造成的地表沉降过大导致地表建构筑物破坏的影响。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种盾构隧道穿越水域径向加固系统，以解决现有技术中存在的仅依靠掘进过程中的同步注浆与二次注浆难以对地表沉降进行控制的技术问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种盾构隧道穿越水域径向加固系统，包括：多组径向加固装置，多组径向加固装置在隧道的延伸方向上呈依次间隔的环组设置，各环组包括沿管片的周向依次间隔设置的多组径向加固装置；各径向加固装置的外伸端延伸出管片的背水面，以用于与注浆设备和封管设备相连，其相对的内嵌端沿径向穿设管片后伸入管片壁后的土体中，且径向加固装置穿设管片时与管片固定连接成整体；径向加固装置密封设置，以用于在注浆加固中防止涌水进入隧道，径向加固装置用于在注浆加固中将水泥浆注入管片壁后的土体中，及用于在注浆结束后封管并外伸端拆除。

4、进一步地，径向加固装置包括预埋于管片中的预留注浆管、起导向及封管作用的临时封闭管组、用于导送水泥浆的注浆导管；预留注浆管沿管片的径向延伸布设；临时封闭管组的内嵌端连接预留注浆管，其相对的外伸端延伸出管片的背水面；注浆导管沿临时封闭管组的轴向依次穿设临时封闭管组、预留注浆管及管片后伸入管片壁后的土体中，且注浆导管的外伸端密封伸出临时封闭管组，以用于与注浆设备和封管设备相连。

5、进一步地，预留注浆管为中空管状，并在管片制作时预埋于管片内；预留注浆管的内壁面上还加工有内螺纹，以用于与临时封闭管组可拆卸式连接。

6、进一步地，预留注浆管的外伸端开口，且延伸至与管片的背水面齐平；预留注浆管相对的内嵌端通过可刺穿的第一密封片封闭，以用于在注浆导管刺穿第一密封片后，防止涌水进入预留注浆管，且预留注浆管的内嵌端未伸出管片。

7、进一步地，临时封闭管组包括带限位凸缘的封堵头、装设于封堵头内嵌端外圆上的密封垫片和遇水膨胀片、设置于封堵头外伸端的第二密封片；封堵头为中空管状，其内嵌端由预留注浆管的开口伸入预留注浆管，并与预留注浆管螺纹连接；密封垫片和遇水膨胀片通过限位凸缘压紧于预留注浆管的开口端上，以用于防止涌水由预留注浆管与封堵头之间的间隙涌流至隧道内；第二密封片用于在注浆导管未插入前封闭预留注浆管的开口，并用于在注浆导管穿刺后防止涌水由封堵头与注浆导管之间的间隙涌流至隧道内。

8、进一步地，预留注浆管的开口端内凹形成沉头槽；遇水膨胀片和密封垫片限位于限位凸缘与沉头槽的槽底面之间。

9、进一步地，封堵头外伸端的外圆上还加工有外螺纹，以用于在涌水时与起密封作用的密封阀螺纹连接后封闭止水。

10、进一步地，注浆导管呈中空管状，其内嵌端成锥形，以用于劈裂土体，减少顶进阻力，其相对的外伸端伸出临时封闭管组，以用于与外部注浆设备和封孔设备相连；注浆导管上开设有供浆液外溢的注浆孔。

11、进一步地，注浆导管包括由其内嵌端至外伸端方向依次设置且连通的顶进导管、标准节导管及尾部导管；顶进导管与标准节导管之间、标准节导管与尾部导管之间分别通过螺纹结构可拆卸式连接。

12、进一步地，注浆导管的外圆面在其长度方向上成段内凹形成阶梯管；注浆孔开设于阶梯管的内凹段上，且内凹段的外圆上还缠绕有止水带，以用于防止注浆导管顶进过程中外部杂物通过注浆孔进入内部。

13、本实用新型具有以下有益效果：

14、本实用新型提出了一种饱和软黄土隧道盾构隧道穿越水域径向加固系统，其包括多组径向加固装置，多组径向加固装置在隧道的延伸方向上呈依次间隔的环组设置，且各环组包括沿管片的周向依次间隔设置的多组径向加固装置，该种结构布设方式，可以有效降低饱和软黄土地层中盾构掘进过程中对地表沉降的影响；使用时，在盾构掘进通过管片拼装完成后，使用径向加固装置加固盾构管片外侧一定范围内的土体，从而有效降低盾构掘进对地表沉降的影响；另一方面，本实用新型系统中，径向加固装置穿设管片时与管片固定连接成整体，且注浆加工完成后，径向加固装置仅外伸端拆除，而其余部分保留在管片及其壁后的土体中，从而系统整体结构稳定，对壁后土体加固效果好，还起到支撑骨架作用，也减小盾构管片的移动，进而显著提高成型隧道质量；另外，径向加固装置密封设置，还可用于在注浆加固中防止涌水进入隧道，进一步提高隧道施工的安全性。

15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的盾构隧道穿越水域径向加固系统，其特征在于，

技术总结
本技术公开了一种盾构隧道穿越水域径向加固系统，包括：多组径向加固装置，多组径向加固装置在隧道的延伸方向上呈依次间隔的环组设置，各环组包括沿管片的周向依次间隔设置的多组径向加固装置。各径向加固装置的外伸端延伸出管片的背水面，其相对的内嵌端沿径向穿设管片后伸入管片壁后的土体中。径向加固装置密封设置，以用于在注浆加固中防止涌水进入隧道，径向加固装置用于在注浆加固中将水泥浆注入管片壁后的土体中，及用于在注浆结束后封管并外伸端拆除。本技术系统，可以有效降低饱和软黄土地层中盾构掘进过程中对地表沉降的影响，且系统整体结构稳定，也可减小盾构管片的移动，显著提高成型隧道质量。

技术研发人员：文为,刘建民,刘学佳,王铭志,狄琛,霍奇
受保护的技术使用者：中建五局土木工程有限公司
技术研发日：20230419
技术公布日：2024/1/15