[發明專利]可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置及其方法

有效

• 申請號: 201611049687.3
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106703007B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 金煒楓;鄧陳艷;張力友;王鑫;程澤海
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院（浙江中德科技促進中心）
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D3/12
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 董建軍

1.一種可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：其包括彎曲頂管系統、硅溶膠壓注系統、抽水系統和隔水板；

所述彎曲頂管系統包括若干側邊開孔的彎曲管，所述彎曲管分兩排平行地插在擬建盾構隧道區域兩側的地基中，其中擬建盾構隧道區域一側的彎曲管為硅溶膠溶液注入彎曲管，擬建盾構隧道區域另外一側的彎曲管為抽水彎曲管；

所述硅溶膠壓注系統包含依次相連的硅溶膠溶液注入總管、第一水泵和硅溶膠貯存容器；

所述抽水系統包含依次相連的抽水總管、第二水泵和貯液池；

所述隔水板分兩排平行地插在擬建盾構隧道區域兩側的地基中，所述彎曲頂管系統和擬建盾構隧道區域位于兩排隔水板中間，同一排的隔水板前后相連；

所述硅溶膠溶液注入彎曲管與硅溶膠溶液注入總管連接，所述抽水彎曲管與抽水總管連接。

2.根據權利要求1所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：每個彎曲管頂部設有導向外管，所述導向外管套在彎曲管外側。

3.根據權利要求1所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：每個彎曲管上每距離1600mm設有一個直徑為40mm的圓孔，圓孔指向擬建盾構隧道區域。

4.根據權利要求3所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：硅溶膠溶液注入彎曲管上的圓孔為硅溶膠溶液注入彎曲管的注入孔，抽水彎曲管上的圓孔為抽水彎曲管的抽水孔。

5.根據權利要求2所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：所述導向外管的外管徑為120mm，內管徑為102mm，長度為500mm；所述彎曲管的外管徑為100mm，內管徑為92mm。

6.根據權利要求1所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：以擬建盾構隧道區域的中軸線為對稱軸，對稱布置兩排彎曲管，且彎曲管插入地基中的深度比擬建盾構隧道區域的深度深3m。

7.根據權利要求6所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置，其特征在于：所述彎曲管與擬建盾構隧道區域外邊緣的最近距離小于等于1.6m，同一排彎曲管的間距小于等于1.6m。

8.一種如權利要求2所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置的加固方法，其特征在于：其包括下述步驟：

步驟1：將隔水板分兩排插入擬建盾構隧道區域兩側，然后通過導向外管將硅溶膠溶液注入彎曲管、抽水彎曲管分兩排頂入擬建盾構隧道區域兩側，然后把每一個硅溶膠溶液注入彎曲管和抽水彎曲管分別與硅溶膠溶液注入總管和抽水總管連接，最后在硅溶膠溶液注入總管上依次連接第一水泵和硅溶膠貯存容器，在抽水總管上依次連接第二水泵和貯液池；

步驟2：配置硅溶膠溶液，通過加入鹽酸降低硅溶膠溶液的堿性，從而調整硅溶膠生成凝膠的時間為指定時間；

步驟3：同時開啟硅溶膠溶液注入系統和抽水系統；

步驟4：按制定的時間表隔期對處理的地基進行波速檢測和靜力觸探檢測；

步驟5：如果波速檢測和靜力觸探檢測沒有達到預期效果時重復步驟2~步驟4；當波速檢測和靜力觸探檢測達到預期效果時，加固完成。

9.根據權利要求8所述的可液化砂土中防止盾構機下沉的硅溶膠加固裝置的加固方法，其特征在于：所述步驟3中控制抽水速率和硅溶膠溶液的注入速率，使抽水彎曲管的抽水量與硅溶膠溶液注入彎曲管的注入量相等。