[發明專利]一種U型盾構機管節壁后注漿系統及其注漿方法

在審

• 申請號: 202210411289.0
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN115095332A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 賈連輝;孫永剛;卓興建;李光;賀開偉;薛廣記;韓雪成;閆揚義;王樹旺;董志偉;董艷萍;李峰
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D11/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

本發明公開了一種U型盾構機管節壁后注漿系統及其注漿方法，解決了現有技術中U型盾構施工中肥槽回填效率低的問題。本發明U型盾構機管節壁后注漿支護系統，包括流態固化土制備系統、盾尾密封系統和注漿系統，盾尾密封系統可拆卸連接在盾尾處，流態固化土制備系統包括集成在前盾內的干燥裝置、篩分破碎裝置和攪拌裝置，攪拌裝置上連通有外加劑容器、固化劑容器和水箱，攪拌裝置的輸出端與注漿系統的進口端連通且向后延伸至盾尾密封系統。本發明流態固化土制備系統集成在前盾內配合超前挖掘機進行流態固化土的制備，可針對不同工況進行合理施工，與U型盾構機適配度高，利用開挖土進行肥槽回填，提高注漿過程和施工效率，同時降低了施工成本。

技術領域

本發明涉及U型盾構機施工技術領域，特別是指一種U型盾構機管節壁后注漿系統及其注漿方法。

背景技術

U型盾構機鋪設完管節向前推進后，管節側壁和原狀土之間會產生一定寬度的間隙（肥槽），這個間隙需要及時進行回填，防止側壁土體發生失穩、坍塌等，對于管節壁后間隙的處理，此前采用的是填充混凝土工法，混凝土凝固后具有一定的支撐強度，起到防止土體發生變形、防止滲水等作用，但對于長距離、大尺寸的管廊建設，混凝土的用量較大且凝固時間較長，增加了施工成本，降低了施工效率。管節壁后間隙回填流態固化土，是降本增效的方向之一。公開號為CN106638684的一種濕陷性黃土地區的管廊回填土處理方法，雖公開了對管廊兩側回填土進行壓密注漿，但其與U型盾構機適配度低且工作效率低。研發一種U型盾構機管節壁后注漿系統并集成于盾構機上，應用于填充管節壁后間隙以提高施工效率很有必要。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種U型盾構機管節壁后注漿系統及其注漿方法，解決了現有技術中U型盾構施工中肥槽回填效率低的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種U型盾構機管節壁后注漿支護系統，包括流態固化土制備系統、盾尾密封系統和注漿系統，盾尾密封系統可拆卸連接在盾尾處，流態固化土制備系統包括集成在前盾內的干燥裝置、篩分破碎裝置和攪拌裝置，干燥裝置、篩分破碎裝置和攪拌裝置依次連通，攪拌裝置上連通有外加劑容器、固化劑容器和水箱，攪拌裝置的輸出端與注漿系統的進口端連通且向后延伸至盾尾密封系統。

進一步，所述盾尾密封系統包括尾盾安裝板，尾盾安裝板上沿盾構機掘進方向前后設置至少兩道密封結構，相鄰兩道密封結構之間設置墊板。

其中，所述尾盾安裝板上設置兩道密封結構，在前的一道密封結構為聚氨酯板、在后的一道密封結構為橡膠板；聚氨酯板和橡膠板與尾盾安裝板連接處設有加強板。優選地，每道密封結構均包括左側密封、右側密封和底部密封，左側密封、右側密封和底部密封形成上部開口的密封腔結構。

作為另一種優選方案，當U型盾構機推進完成后再往肥槽內回填混合漿液時，所述盾尾密封系統還包括密封推板，密封推板通過沿軸向設置的頂推油缸與中盾或尾盾滑動連接；尾盾安裝板安裝在密封推板的軸向尾部。

進一步，所述注漿系統包括三通混合器，三通混合器的一個進口與連接在攪拌裝置的輸出端的流態固化土管相連接、另一個進口連接有外加劑管路，外加劑管路與外加劑容器連通，三通混合器的出口端連接有混漿管路，混漿管路的出液口延伸至盾尾密封系統的后方。所述流態固化土管、外加劑管路、混漿管路及水箱連通攪拌裝置的管路上均設有流量計。

U型盾構機管節壁后注漿系統還包括超前挖掘機，超前挖掘機與流態固化土制備系統相對應；所述所述攪拌裝置和固化劑容器內均設有稱重機構。

一種所述的U型盾構機管節壁后注漿系統的注漿方法，步驟如下：

S1流態固化土制備：超前挖掘機將開挖的土體直接或烘干后送入篩分破碎裝置內，篩分破碎裝置對土體進行破碎篩分，篩分后的部分土體按一定比例進入攪拌裝置內，固化劑容器和水箱同時向攪拌裝置內加入一定比例的固化劑和水；然后攪拌裝置對其內的物料進行攪拌使之形成流態固化土；攪拌裝置內的流態固化土的量至少滿足一環管片回填需求；