[发明专利]一种盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统及注浆方法

权利要求书

1.一种盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统，其特征在于：包括空压装置(4)、速凝剂集料桶(5)、橡胶粉末集料桶(6)、添加剂管路(12)、同步注浆管路(13)、速凝剂集料桶阀门(21)和橡胶粉末集料桶阀门(22)；速凝剂与橡胶粉末放置在集料桶内，集料桶中间隔开，分隔为速凝剂集料桶(5)和橡胶粉末集料桶(6)；速凝剂集料桶(5)底部和橡胶粉末集料桶(6)底部与添加剂管路(12)连接处分别设有速凝剂集料桶阀门(21)和橡胶粉末集料桶阀门(22)；在盾构机(2)的同步注浆管路(13)一侧设有一个单独的添加剂管路(12)，同步注浆管路(13)和添加剂管路(12)固定于盾尾刷(7)处，同步注浆管路(13)与添加剂管路(12)的走向一致并在出口处通过双管扣(14)固定；添加剂管路(12)的管道出口处布设压力计二(18)，添加剂管路(12)的管道上靠近入口处设有空压机接口并连接空压装置(4)，在空压机接口的管路出口侧设有压力计一(3)。

2.根据权利要求1所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统，其特征在于：速凝剂集料桶(5)和橡胶粉末集料桶(6)底部出口处分别设有速凝剂集料桶密封圈(20)和橡胶粉末集料桶密封圈(19)。

3.根据权利要求1所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统，其特征在于：添加剂管路(12)出口处设有螺旋喷射装置(17)。

4.根据权利要求1所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统，其特征在于：同步注浆管路(13)和添加剂管路(12)出口分别设有可拆卸密封口一(15)和可拆卸密封口二(16)。

5.根据权利要求1所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统，其特征在于：速凝剂集料桶阀门(21)和橡胶粉末集料桶阀门(22)均连接至微电脑控制器(11)。

6.根据权利要求1所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统，其特征在于：橡胶粉末的直径小于0.1mm。

7.一种如权利要求1所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统的注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、并联同步注浆管路(13)与添加剂管路(12)，开启注浆口；在盾尾刷(7)处固定同步注浆管路(13)与添加剂管路(12)，封闭同步注浆管路阀门、速凝剂集料桶阀门(21)和橡胶粉末集料桶阀门(22)；

S2、配制同步注浆液，准备速凝剂和橡胶粉末；开启空压装置(4)，使添加剂管路畅通；

S3、开始注浆：调节同步注浆管路阀门，改变注浆量的大小；调节速凝剂集料桶阀门(21)和橡胶粉末集料桶阀门(22)，改变速凝剂和橡胶粉末的掺量；在添加剂注入的过程中观察添加剂管路(12)上的压力计一(3)和压力计二(18)的示数，并控制同步注浆液注浆量和添加剂注入量；

S4、停止注浆：关闭同步注浆管路阀门，关闭速凝剂集料桶阀门(21)，关闭橡胶粉末集料桶阀门(22)；空压装置(4)再工作一段时间，再次疏通添加剂管路(12)。

8.根据权利要求7所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统的注浆方法，其特征在于：步骤S2中，同步注浆液为单液注浆；速凝剂采用水玻璃，或者采用水玻璃与氯化钙溶液的混合液。

9.根据权利要求7所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统的注浆方法，其特征在于：步骤S3中，一旦压力计二(18)的压力值大于压力计一(3)的压力值，则添加剂管路发生堵塞，此时关闭速凝剂集料桶阀门(21)和橡胶粉末集料桶阀门(22)，增加空压装置设定值，用较大的空气压力清理管路，直至两个压力计读数相同再重新开始注浆；通过调节空压装置(4)的压力大小来控制速凝剂的喷射速度。

10.根据权利要求7所述的盾构下穿建构筑物减振同步注浆系统的注浆方法，其特征在于：步骤S3中，注浆量Q的计算公式如下：

Q＝V·α

式中，V为理论孔隙量；α为注入率；R为盾构机刀盘外径；r为管片外径；h为管片长度；

α＝1+α₁+α₂+α₃+α₄

式中，α₁为压密系数；α₂为土质系数；α₃为施工损耗系数；α₄为超控系数。