[发明专利]一种盾构隧道破碎带地层注浆加固设备及其注浆加固方法

说明书

本发明涉及一种盾构隧道破碎带地层注浆加固设备及其注浆加固方法，其特征在于，所述注浆加固设备包括：盾构管片、注浆泵、储浆罐和注浆工具；所述盾构管片安装于隧道内部，所述盾构管片的内表面开设有预埋注浆孔；所述盾构管片的内侧设置有所述注浆泵和所述储浆罐，所述注浆泵与储浆罐通过输送管路相连通；所述储浆罐包括搅拌器和储浆罐体；所述注浆工具依次穿过所述预埋注浆孔、所述盾构管片背部区域和所述深度注浆区域，所述注浆工具包括注浆管、管阀连接头、丝扣和闸阀；本发明的所述注浆加固方法，操作简单、便于实施、对隧道内破碎带地层进行分层注浆加固，提升隧道运营安全，提高地层稳定性和强度。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种盾构隧道破碎带地层注浆加固设备及其注浆加固方法。

背景技术

近年来随着社会的快速发展，城市内的轨道交通建设越来越多，盾构法因施工快速，对地面的影响小而在城市轨道交通区间建设中得到了广泛的应用。在一些江河城市施工中，盾构机通过后，地下水沿破碎带地层渗流浸泡隧道周边中风化泥质粉砂岩，导致岩层软化崩解碎裂，影响隧道运营安全。

现有处理方式为采用盾构机同步注浆系统对管片背部空腔进行填充，由于管片背部注浆体积有限，根据盾构机开挖直径与管片外径关系，填充空腔一般厚度仅有15cm，无法对破碎带区域管片背部地层进行加固，对隧道运营无法提供有效的安全保障以及解决方案。

例如中国专利公开号为CN110486049A的发明专利公开了一种富水砂岩巷道过断层破碎带综合治理方法，该富水砂岩巷道过断层破碎带综合治理方法包括如下步骤：引水泄压，破壁注浆，超前预注浆，探放水孔，该发明通过引水泄压、破壁注浆将巷道散水、淋水导入排水管路，有效改善了巷道面貌；通过施工“止浆岩帽”有效防止迎头有裂隙跑浆，使注浆效果更好；通过超前预注浆，能够使岩石裂隙得到有效加固，在注浆控制范围内掘进过程中可避免较大涌水的出现，可使巷道岩石力学性能有很好的加固，增加了围岩强度，确保施工过程中的安全，能够有效将巷道围岩进行加固、对裂隙进行充填，增加围岩稳定性，减少涌水量，确保施工安全。

再例如中国专利公开号为CN110259465A的发明专利公开了一种单护盾双模式TBM超前注浆加固断层破碎带的方法，包括在TBM拼装机的旋转盘上安装超前钻孔设备的步骤；包括通过TBM自带的八个水平孔和十四个斜向孔中的至少一个孔位进行超前钻孔的步骤；包括根据钻孔情况进行超前注浆的步骤；包括注浆加固并封孔的步骤。可以快速对掌子面断裂带进行注浆加固，作业时钻下一孔位时可对上一孔进行注浆加固，大大的节省了施工时间，节约人力，施工效率高，在机械法施工时，使用配套的注浆加固设备，可以大幅度减少设备循环安装调试的时间，提高了施工效率，在设备预留孔洞下，可以做到最大范围对断层破碎带土体的加固，值得在EPB和TBM隧道掘进断层破碎带中推广。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种盾构隧道破碎带地层注浆加固设备及其注浆加固方法。

一种盾构隧道破碎带地层注浆加固设备，所述注浆加固设备包括：盾构管片、注浆泵、储浆罐和注浆工具；

所述盾构管片安装于隧道内部，所述盾构管片的内表面开设有预埋注浆孔，所述盾构管片的外侧依次设置有盾构管片背部区域和深度注浆区域；

所述盾构管片的内侧设置有所述注浆泵和所述储浆罐，所述注浆泵与储浆罐通过输送管路相连通；

所述储浆罐包括储浆罐体和搅拌器，所述储浆罐体的注入口通过Y型管分别与水泥浆输送管和水玻璃输送管连通，所述搅拌器设置于所述储浆罐体内，对注入储浆罐体内的混合浆液进行搅拌；