[發(fā)明專利]能捕獲巖體弱區(qū)的注漿管裝置及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110921239.2
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113653509B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉紅坤;龐浩然;汪永宏;池慶清;王永喜;呂祥鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中電建路橋集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

本發(fā)明涉及注漿管施工技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種能捕獲巖體弱區(qū)的注漿管裝置及施工方法。所述裝置包括外層注漿管、內(nèi)層筒及控制單元；外層注漿管為柔性結(jié)構(gòu)，沿軸線方向設(shè)置若干排外層注漿孔，外層注漿管管壁設(shè)置有壓力感應(yīng)片；內(nèi)層筒沿軸線方向設(shè)置一排內(nèi)層注漿孔；外層注漿管套裝在內(nèi)層筒外，內(nèi)層筒在控制單元的控制下能在外層注漿管內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)層注漿孔與設(shè)定的外層注漿孔對齊。本發(fā)明可以在巖土體中通過識別軟弱巖體存在位置實現(xiàn)自適應(yīng)，自尋找，自轉(zhuǎn)動尋找病害位置，把漿液填充到軟弱巖體孔隙中。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，在滿足隧道洞口段超前支護功能的同時，更精準(zhǔn)尋找軟弱巖體位置對其注漿，實現(xiàn)病害巖土體針對性加固，具有廣闊應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及注漿管施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能捕獲巖體弱區(qū)的注漿管裝置及施工方法。

背景技術(shù)

超前管棚具有抗彎剛度大、超前范圍長、施工便利等特點，常用于山嶺隧道洞口段(或下穿段)或大跨度、大斷面的隧道以及地質(zhì)條件很差的淺埋暗挖隧道的設(shè)計施工中，其施工工序如下：采用超前水平鉆機在地層中打設(shè)水平鉆孔；將帶有滲漿孔的空心鋼管插入鉆孔中；向鋼花管內(nèi)壓力注漿，使?jié){液完全充滿鋼花管內(nèi)外空隙，并將周圍松散地層有效固結(jié)。

從受力分析上看，超前管棚類似于預(yù)先埋置在地層中的梁結(jié)構(gòu)，隨著掌子面的推進，超前管棚承擔(dān)了開挖所釋放的部分圍巖壓力，從而減小了作用在初期支護上的圍巖壓力。但現(xiàn)在看來，其中鋼花管進行澆筑的效果存在缺陷，其并不區(qū)分巖體自身的結(jié)構(gòu)差異，一視同仁，施工效果及效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是至少克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之一，提供了一種能捕獲巖體弱區(qū)的注漿管裝置及施工方法，通過應(yīng)變片式壓力感應(yīng)片所監(jiān)測的應(yīng)力實現(xiàn)軟弱巖土體位置智能尋找。鋼花管繞中心軸旋轉(zhuǎn)的同時，傳感器實時監(jiān)測巖土體應(yīng)力應(yīng)變情況，根據(jù)實況捕獲軟弱區(qū)位置，實現(xiàn)智能注漿。更加高效完成施工方案。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種能捕獲巖體弱區(qū)的注漿管裝置，包括外層注漿管、內(nèi)層筒及控制單元；

所述外層注漿管為柔性結(jié)構(gòu)，所述外層注漿管沿軸線方向設(shè)置兩排或若干排外層注漿孔，所述外層注漿管管壁設(shè)置有能感知外部巖體壓力的壓力感應(yīng)片；

所述內(nèi)層筒為剛性結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層筒沿軸線方向設(shè)置一排內(nèi)層注漿孔；

所述外層注漿管套裝在所述內(nèi)層筒外，所述內(nèi)層筒在所述控制單元的控制下能在所述外層注漿管內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使所述內(nèi)層注漿孔與設(shè)定的外層注漿孔對齊或錯開。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述外層注漿管管壁上還設(shè)置有能感知所述外層注漿孔位置的第一位置感應(yīng)片，所述內(nèi)層筒筒壁上設(shè)置有能感知所述內(nèi)層注漿孔位置的第二位置感應(yīng)片；所述第一位置感應(yīng)片、第二位置感應(yīng)片均與所述控制單元信號連接。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述壓力感應(yīng)片為應(yīng)變傳感器。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述外層注漿管包括內(nèi)層的基底層和外層的表面接觸層，在所述基底層和表面接觸層中間布置所述壓力感應(yīng)片。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述基底層和表面接觸層的材質(zhì)為聚氯乙烯或皮革，所述壓力感應(yīng)片通過熱熔膠與所述基底層和表面接觸層固定連接。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述內(nèi)層筒為鋼筒，所述第二位置感應(yīng)片設(shè)置在所述內(nèi)層筒內(nèi)壁。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述外層注漿孔為3-8排，沿所述外層注漿管管周均勻布置。

如上所述的任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述控制單元為單片機或電子計算機?？刂茊卧ㄟ^驅(qū)動裝置與內(nèi)層筒控制連接。