[发明专利]一种用于隧道底地层加固的防喷涌装置及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于隧道成形后对隧道底部地层进行加固处理的防喷涌装置，以及该防喷涌装置的施工方法。

背景技术

在城市轨道交通的盾构工程中，经常会遇到软弱地层或是液化砂层，此类地层会对地铁的运营造成影响，因此隧道底部以下的此类必须进行加固处理，而盾构工程都是位于城市繁华区域，通常都不具备地面加固的条件，因此只能等盾构隧道成形后，再从隧道内进行注浆加固，但若是直接利用管片吊装孔进行压力注浆加固，仅能对管片周边很小范围注浆，其注浆范围不受控制，并容易导致管片过大上浮，影响成型隧道的质量，并且不能真正取到地层加固的效果。若是采用从管片上钻孔埋管进行注浆加固，由于隧道埋深较深，隧道底部水头承力较大，在钻穿管片、下注浆管过程均容易出现喷水、喷砂的情况，从而有可能导致隧道的变形，其后果非常严重。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、操作方便的用于隧道底地层加固的防喷涌装置及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于隧道底地层加固的防喷涌装置，其包括设置在地层管片内壁上的下钢管，下钢管通过球阀与上钢管连接，所述上钢管通过异型接头与小钢管连接固定，所述小钢管内壁设置有若干个密封胶圈，所述密封胶圈内径与钻头上的钻杆外径相同，所述下钢管侧壁预留有套壳料注入管。

一种应用上述防喷涌装置的施工方法，其施工步骤如下：

1)：首先在地层管片内壁上连接下钢管，接着在下钢管上依此连接球阀和上钢管；

2)：把钻头上的钻杆套装在小钢管内，并将异型接头连接在上钢管上；

3)：打开球阀，钻头通过球阀进行钻孔；

4)：当钻头钻至设计底标高后提起钻头，待钻头过球阀后关闭球阀；

5)：松开异形接头，提出钻头并从钻杆上取出小钢管；

6)：将异型接头连接在上钢管上，插入注浆管，待注浆管通过小钢管内壁的密封胶圈后再打开球阀让注浆管下到设计底标高；

7)：在注浆管内插入注浆芯管至设计底标高；

8)：通过下钢管侧壁的注入管注入套壳料；

9)：通过注浆芯管进行注浆，同时缓慢提升注浆芯管，从而实现分层注浆。

本发明的有益效果是：本产品有效保证了在钻孔过程和下注浆管过程时均是处于密封状态下，防止了地层出现喷涌现象的发生，本产品由于结构简单、操作方便，从而可以广泛应用于隧道底地层的加固上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的使用状态结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，一种用于隧道底地层加固的防喷涌装置，其包括设置在地层管片7内壁上的下钢管1，所述下钢管1侧壁预留有套壳料注入管12，所述下钢管1与地层管片7之间采用紧固膨胀螺栓9进行固定连接，为了保证连接的密封性，其之间还设置有密封橡胶片11。下钢管1通过球阀2与上钢管3连接，所述上钢管3通过异型接头4与小钢管5连接固定，本产品将异型接头4与小钢管5为一体焊接成型，当然也可以采用分体密封固定连接的方式进行制作；所述小钢管5内壁设置有若干个密封胶圈6，所述密封胶圈6内径与钻头82上的钻杆81外径相同，为了保证密封效果，密封胶圈6为3个或以上，其安装方式是首先在小钢管5内壁设置有凹槽，再将密封胶圈6固定在凹槽内即可。

一种应用上述防喷涌装置的施工方法，其施工步骤如下：

1)：首先在地层管片7内壁上连接下钢管1，接着在下钢管1上依此连接球阀2和上钢管3；

2)：把钻头82上的钻杆81套装在小钢管5内，并将异型接头4连接在上钢管3上；

3)：打开球阀2，钻头82通过球阀2进行钻孔；

4)：当钻头82钻至设计底标高后提起钻头82，待钻头82过球阀2后关闭球阀2；

5)：松开异形接头4，提出钻头82并从钻杆81上取出小钢管5；

6)：将异型接头4连接在上钢管3上，插入注浆管，待注浆管通过小钢管5内壁的密封胶圈6后再打开球阀4让注浆管下到设计底标高；所述注浆管外径为52mm的钢管，钢管末端为锥形，钢管上每隔100mm车一道50mm长、厚2mm的内槽，内槽部位梅花型开直径2mm～4mm的小孔，然后在内槽位置套上一个橡胶套。由于注浆管与钻杆81外径相同，从而有效保证了密封效果。

7)：在注浆管内插入注浆芯管至设计底标高；所述注浆芯管由开孔钢花管和两个橡胶套栓塞组成，注浆芯管末端用闷盖封堵。