[發明專利]一種軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片及注漿施工方法

在審

• 申請號: 202210902313.0
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115288728A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 苗雙平;黃雷;王永明;曾玉韜;吳堅;熊雪松;史華斌;朱鵬;鐘偉斌
• 申請（專利權）人: 浙江華東工程建設管理有限公司;中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;中電建華東勘測設計院（深圳）有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/38;E21D11/10
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 吉靖;劉曉春

1.一種軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述鋼-混組合管片包括封頂塊、底管塊以及用于連接封頂塊、底管塊的兩塊標準塊；

所述封頂塊主體為鋼管片，所述封頂塊內具有內腔，所述封頂塊內腔的頂部敞開并覆蓋環氧樹脂膜，所述環氧樹脂膜可向上打開；所述封頂塊的內腔內設有橡膠氣囊裝置；

所述封頂塊的內側設有注漿連接口，所述注漿連接口與內腔相連通；

所述橡膠氣囊裝置包括橡膠氣囊，所述橡膠氣囊上具有充氣口和充氣螺旋套管，所述橡膠氣囊的充氣口處于封頂塊的內腔內，所述充氣螺旋套管的內端與充氣口相連通，所述充氣螺旋套管的外端不處于封頂塊的內腔內；所述充氣螺旋套管與充氣口之間可拆卸連接。

2.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述底管塊與兩標準塊內設有橫縱網狀布置的注漿管以與環向接縫、縱向接縫分別形成串聯循環，所述注漿管與底管塊、標準塊上的吊裝孔相連通。

3.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述封頂塊由上面板、下底板、左側板、右側板、內側板以及外側板所圍繞形成。

4. 根據權利要求3所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述上面板、下底板、左側板、右側板、內側板以及外側板均為3 cm厚的熱軋鋼板。

5.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述封頂塊內側注漿連接口的兩側設有兩個吊裝孔。

6.根據權利要求1或5所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述注漿連接口用于與注漿反應設備相連通，所述注漿反應設備包括注漿連接管、布置在注漿連接管上的逆止閥和壓力表。

7.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述封頂塊在環向拼接的兩側分別設有環向高強度螺栓孔；所述封頂塊在縱向拼接兩側分別設有多個定位銷孔。

8.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述封頂塊內設有多根環向支撐肋以及與環向支撐肋相垂直的多根縱向支撐肋；

所述環向支撐肋包括處于外側的四根第一環向支撐肋以及處于內側的兩根第二環向支撐肋，所述縱向支撐肋為三根；

所述第二環向支撐肋與縱向支撐肋形成對封頂塊內腔的結構支撐；

所述第一環向支撐肋形成對封頂塊整體的結構支撐。

9.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片，其特征在于：所述橡膠氣囊內上設有逆止閥，所述橡膠氣囊上的逆止閥用于當橡膠氣囊內的注漿液填充到一定壓力時流出超出壓力的漿液部分。

10.根據權利要求1所述的軟弱破碎帶快速安裝雙護盾TBM施工鋼-混組合管片的注漿施工方法，其特征在于：所述注漿施工方法包括如下步驟：

S1、雙護盾TBM掘進模式下，TBM開挖和管片安裝同時進行；管片由管片預制廠預制，運輸至TBM設備安裝區域后，管片吊機抓取管片放于喂片機上，管片安裝器依次安裝底管塊，兩塊標準塊，最后安裝封頂塊；

S2、襯砌管片安裝前，對管片及安裝區進行檢查及清理，再進行縱縫、環縫內弧處遇水膨脹止水條粘貼，靠近圍巖外弧處縫隙進行預留，形成注漿回流路徑；

S3、豆礫石回填完成后，進行注漿；注漿前，充氣螺旋套管旋進封頂塊上一側的吊裝孔內并與充氣口相連通，以對橡膠氣囊充氣；

S4、充氣壓力作用下，橡膠氣囊充氣彈出，處于封頂塊內腔頂部的環氧樹脂膜與封頂塊的上面板快速分離，橡膠氣囊的上部從封頂塊內腔中擠出并與頂部圍巖面緊貼；

S5、取出充氣螺旋套管，封閉封頂塊上的吊裝孔以及底管塊、兩塊標準塊上的吊裝孔，利用TBM注漿系統與注漿反應設備、注漿連接口相連通；

漿液先充滿封頂塊的內腔，在壓力差的作用下，漿液通過橡膠氣囊上的充氣口向橡膠氣囊內部進行注漿；

當橡膠氣囊內部漿液充盈達到一定壓力，橡膠氣囊上的逆止閥自動開啟，漿液通過逆止閥回流漿液至管片本體與圍巖間間隙中；

S6、觀察與注漿連接口相連通的注漿反應設備上的壓力表，當壓力表上壓力示數達到0.1-0.2 MPa時，底管塊、兩塊標準塊通過各自管片上的吊裝孔同時對稱注漿，此時，漿液形成整體循環，管片環內、管片環與圍巖之間的縫隙形成內外壓力平衡，保證環縫、縱向縫注漿密實度達到要求；

S7、向底管塊、兩塊標準塊各自管片上的吊裝孔內持續注漿，待壓力表上壓力示數達到0.3-0.35 MPa時，進入保壓狀態，壓力值不變化的情況下，可停止注漿。