[发明专利]一种装配式隧道结构同步注浆增强装置及同步注浆方法

说明书

本发明公开了一种装配式隧道结构同步注浆增强装置及同步注浆方法，使用在隧道施工技术领域，装置预埋在装配式隧道衬砌内，并与装配式隧道衬砌浇筑成型，装置包括主套管、主套管管帽、中部接头、尾部接头、定位件、出浆嘴和环向连接延管，通过环向连接延管将注浆分布至装配式隧道衬砌外缘的各处，通过多个出浆嘴对衬砌外缘和地层之间进行同步注浆；该装置和方法改变了传统的注浆方式，由单点注浆变为多点、线型或环周状，实现对全断面同步注浆效果，达到将隧道结构与地层之间空隙充分填充的目的。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种装配式隧道结构同步注浆增强装置及同步注浆方法。

背景技术

装配式隧道结构大量应用于盾构法、TBM法和顶管法工程，目前已成为城市轨道交通工程领域隧道工程的发展趋势和结构首选，同时也广泛应用于市政、公路、铁路、水利等隧道工程中。

装配式隧道结构施工过程中，预制衬砌结构在完成拼装作业后，衬砌与地层之间存在一定的间隙(此间隙为隧道开挖轮廓与结构轮廓间的尺寸差产生)，以上间隙应及时快速填补，一方面确保已拼装的预制衬砌结构被填充层充分包裹以确保结构稳定，另一方面也能最有效地保证地层稳定。以盾构工法为例，目前的通用做法是：在完成装配式结构拼装后，采用同步注浆措施填充装配式隧道衬砌与地层之间的空隙，而目前的同步注浆措施只能通过盾构机械内部仅有的少量纵向注浆管(通常为4～6根)路径实现,同步注浆浆液呈点型、分散状填充，难以达到一次性填充饱满裹覆到位的效果，装配式隧道结构与地层之间难免出现未填充到位的“漏填空洞”。这些“漏填空洞”就是导致地层沉降甚至地表塌陷、危及公共安全的直接根源。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中隧道衬砌环背后“漏填空洞”的问题，提供一种全新、可靠、高效的装配式隧道结构同步注浆增强装置和同步注浆方法，可对装配式隧道结构与地层之间因掘进开挖形成的空隙进行增强同步注浆，将纵向同步注浆管无法完全填充的“漏填空洞”全面填充，达到将隧道结构与地层之间空隙充分填充的目的。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种装配式隧道结构同步注浆增强装置，装置预埋在装配式隧道衬砌内，所述装置包括主套管、主套管管帽、中部接头、尾部接头、出浆嘴和环向连接延管，所述主套管的一端连通装配式隧道衬砌内缘而另一端连接主套管管帽，所述中部接头通过环向连接延管连接至主套管管帽，所述尾部接头通过环向连接延管连接至中部接头，所述中部接头和尾部接头分别连接出浆嘴；浆液注进主套管后，流经环向连接延管，再通过出浆嘴注至装配式隧道衬砌外缘与地层之间，以同步注浆；进一步地，中部接头和尾部接头通过环向连接延管呈辐射状连接在主套管管帽周围，注浆通过环向连接延管呈辐射状向装配式隧道衬砌外缘同步注浆。通过将多个出浆嘴预埋在装配式隧道衬砌内一体成型，方便装配式隧道衬砌施工后进行注浆，通过多管线向多个出浆嘴同步传送浆液，实现对装配式隧道衬砌外缘的同步注浆，改变传统的注浆方式，由单点注浆变为多点、线型或环周状，实现对全断面同步注浆效果，达到将隧道结构与地层之间空隙充分填充的目的。

在本发明较佳的实施例中，上述主套管管帽至少设有一个，所述主套管管帽连接有至少一根所述环向连接延管，所述中部接头连接有至少两根所述环向连接延管，所述中部接头和尾部接头分别至少设有一个。通过在主套管管帽连接多根环向连接延管，形成由主套管管帽向四周发散的管路，以便于形成浆液的流通路径。

在本发明较佳的实施例中，上述所述主套管管帽、中部接头、尾部接头通过环向连接延管相互连通，形成直线段形状结构、弯折形状结构、网格形状结构或树形结构，装配式隧道衬砌内设有至少一个上述的结构；进一步地，连接形成直线段形状，两根环向连接延管连接至主套管管帽；或连接形成弯折形状，环向连接延管排布为弯折形状，中部接头连接在弯折的拐角处，尾部接头连接在末端；或环向连接延管排布为网格形状，中部接头位于网格的交叉点，尾部接头位于网格的角上；或环向连接延管排布为树形结构，中部接头位于树形结构的分支点，尾部接头位于树形结构的末端。通过各接头和管路的排布，形成多种形状和结构，方便浆液分布装配式隧道衬砌外缘的各处。