全隧模块化通用型快速注浆注水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，包含超前小导管注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌带模注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块和初支、砌衬背部打孔注浆模块。通过不同部件的更换、转换，进行不同体系注浆，以满足在注浆压力下能够达到填充注浆效果。所有注浆注水的所有部件在均可以在注浆注水完成后进行拆卸清洗干净，重复利用。

Modularized and Universal Rapid Grouting and Water Injection System for Whole Tunnel

【技术实现步骤摘要】
全隧模块化通用型快速注浆注水系统
本技术属于隧道施工工艺领域，具体为一种全隧模块化通用型快速注浆注水体系，适用于所有超前小导管，中空锚杆，初支、衬砌背部注浆，衬砌拱顶带模注浆和隧道排水盲管通水试验的注浆工艺，也可适用于类似路基工程。
技术介绍
总体方面：现场注浆目的不同，规格不同，采用的机械配置多样，造成冗机现象严重，现场一个注浆机为了满足通水试验的要求将输浆管端口安装、拆除数次，甚至一个作业面，为了适应不同注浆要求，配制了多台注浆机，没有通用性；同时高瓦斯隧道严禁进行动火作业，限制了传统作业工序的要求。超前小导管和中空锚杆，现场焊接质量难以控制，频繁发生爆管漏浆液，同时现场焊接作业时间长，延长作业循环时间。初支、衬砌背部注浆、衬砌拱顶带模注浆是直接将输浆软管通过口径差，大管吞小管的办法，进行人工绑扎加固，且极易在拆除过程中发生泄浆现象，无法保证浆液的有效填充。而衬砌排水锚杆的注水试验，现场大多采用软管塞排水盲管内，一端进水一端出水来判读是否畅通，而导致的结果是，完成通路试验的同时因为无法完成负压水的传递，无法排出细小杂物（析出的矿物质等），无法扩展被混凝土细微覆盖的杂物，甚至出现堵塞现象。
技术实现思路
本实用新为了用于解决现有隧道施工中注浆体系的口径不通用、不兼容的问题，而且现场焊接质量、注浆压力达不到、无法有效连接问题，本实用新提供一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，替换了传统工序的焊接工艺和洞外加工，洞内组装，做到了模块化操作，在洞内，不进行二次加工，简单方便。本技术是采用如下技术方案实现的：一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，包括超前小导管注浆模块，初支、衬砌背部注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块，衬砌拱顶纵向带模注浆模块。所述超前小导管注浆模块包括超前小导管，所述超前小导管的管身设有溢浆孔，所述超前小导管前端设有超前小导管锥头，所述超前小导管尾端内部通过铁箍固定有超前小导管封堵段，所述超前小导管尾部开有DN20螺纹接口，所述DN20螺纹接口通过DN20盘丝对丝接头连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。所述初支、衬砌背部注浆模块包括初支、衬砌背部注浆镀锌钢管，所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管的管身设有溢浆孔，所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管前端设有圆滑部，所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管后端连接DN20外丝接口，所述DN20外丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。所述中空锚杆注浆模块包括转换接头，所述转换接头由中空锚杆端连接螺栓内丝接口和DN20螺栓内丝接口焊接构成，所述转换接头的中空锚杆端连接螺栓内丝接口连接中空锚杆，所述转换接头的DN20螺栓内丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。所述衬砌排水盲管通水试验模块包括排水盲管注水接管，所述排水盲管注水接管分为嵌入段和外部延伸端段，所述嵌入段和外部延伸端段夹角为135°，所述嵌入段外周包裹塑料泡沫衣后插入仰拱端部浇筑的混凝土，所述外部延伸端段端部连接DN20外丝接口，所述DN20外丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。所述衬砌拱顶纵向带模注浆模块包括纵向快速接管，所述纵向快速接管分为嵌合段和外部连接段，所述嵌合段和外部连接段夹角为135°，所述嵌合段外径比纵向注浆管内径小1mm、且插入纵向注浆管，所述外部连接段端部连接DN20外丝接口，所述DN20外丝接口连接止浆阀，所述止浆阀通过C型快速连接接头和F型快速连接接头连接注浆输浆软管。具体应用如下：1、注浆机改装：常规注浆机输浆管的连接管口，多为φ32口径的活丝接口，现更换为DN20-C型接头。2、超前小导管模块，洞外预制钻孔，在超前小导管尾部设DN20螺纹孔，安设DN20对丝螺纹接口或现场安设。在现场作业人员完成超前小导管的打设、安装完成后，安设DN20对丝螺纹接口或洞外提前安设，将DN20对丝螺纹接口、止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合连接，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。3、初支、衬砌背部打孔注浆模块，制作打孔注浆管，采用DN20镀锌钢管，钢管端部尾部安设DN20螺栓（外丝）接口，钢管本身钻孔（孔径8mm左右），同时对端部头部端口1/2切口，割除剩余1/2,将剩余的1/2管打弯，做封闭钢管管口状，形成圆滑部，以避免抵破防水板或被杂物直接堵住管口，并在两侧形成出浆口，类似于卷起来的煎饼。在现场施工中，将打孔注浆管插入钻好的孔径内并完成封闭，通过常规DN20螺栓（外丝）接口与止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。4、中空锚杆注浆模块（组合中空锚杆），制作六边形锚杆与螺纹转换接头，将现场锚杆螺栓（内丝）和常规DN20螺栓（内丝）接口进行焊接。在现场施工中，中空锚杆完成安装后，在锚杆安装转换接头，将转换接头和止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。5、衬砌排水盲管通水试验模块，制作一个嵌入部长度50cm的DN20镀锌钢管，外部裹泡沫塑衣嵌入部，弯折135°，在外部延伸段加设常规DN20螺栓（外丝）接口。在现场施工中，将嵌入部插入排水盲管内，脚踩固定，通过常规DN20螺栓（外丝）接口与止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行通水，完成后依次拆除。6、衬砌拱顶带模注浆模块，制作纵向快速接管，接管分为插入嵌合段和外部连接段，插入嵌合段为316不锈钢无缝钢管，其外径由纵向注浆管的管内径所决定，利用其内径1mm的差产生的固定吸附效果完成纵向注浆管的紧固固定，通过弯折135°达到扩充作业空间，同时在外部延伸段加设常规DN20螺栓（外丝）接口。在现场施工中，将接头嵌合段插入纵向注浆管体内，将常规DN20螺栓（外丝）接口和止浆阀（球阀）与F型快速接头进行组合并安装，之后与注浆机连接部位（C型快速接头）进行铰接连接，开启注浆机进行输浆，完成后稳压，然后依次拆除。注浆完成后拆卸各部件后，用锚固剂封堵端头，并清洗快速连接接头装置的各模块，清理水泥浆等杂物，整理好供下次注浆循环使用。本技术所述全隧模块化通用型快速注浆注水系统，采用施工现场最常规、使用率最高的DN20标准丝口，具有极高的通用性，模块化操作，同时在某个部件损坏后可以立即进行更换，不影响整体使用，延长整体使用寿命和使用循环次数，降低成本，节省了大量人力物力，确保注浆过程中压力的同时有效地提高了注浆饱满度，而且成本大幅降低，具有结构件简单，操作方便的优点，同时避免施工机具的闲置，保证了单位使用效率。本技术具有如下优点：1、一种采用施工现场最常规、使用率最高的DN20标准丝口的C/F型连接接头完成对不同连接模块的转换，从而达到对不同类型、不同口径的注浆、通水要求。2、采用模块化部件，每个单元都是独立个体，且相互联通，形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，其特征在于：包括超前小导管注浆模块，初支、衬砌背部注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块，衬砌拱顶纵向带模注浆模块；所述超前小导管注浆模块包括超前小导管（7），所述超前小导管（7）的管身设有溢浆孔（9），所述超前小导管（7）前端设有超前小导管锥头（8），所述超前小导管（7）尾端内部通过铁箍（10）固定有超前小导管封堵段（11），所述超前小导管（7）尾部开有DN20螺纹接口（6），所述DN20螺纹接口（6）通过DN20盘丝对丝接头（5）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；所述初支、衬砌背部注浆模块包括初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）的管身设有溢浆孔（9），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）前端设有圆滑部（12），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）后端连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；所述中空锚杆注浆模块包括转换接头（16），所述转换接头（16）由中空锚杆端连接螺栓内丝接口（161）和DN20螺栓内丝接口（162）焊接构成，所述转换接头（16）的中空锚杆端连接螺栓内丝接口（161）连接中空锚杆（15），所述转换接头（16）的DN20螺栓内丝接口（162）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；所述衬砌排水盲管通水试验模块包括排水盲管注水接管（17），所述排水盲管注水接管（17）分为嵌入段（171）和外部延伸端段（172），所述嵌入段（171）和外部延伸端段（172）夹角为135°，所述嵌入段（171）外周包裹塑料泡沫衣（18）后插入仰拱端部浇筑的混凝土（19），所述外部延伸端段（172）端部连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；所述衬砌拱顶纵向带模注浆模块包括纵向快速接管（20），所述纵向快速接管（20）分为嵌合段（201）和外部连接段（202），所述嵌合段（201）和外部连接段（202）夹角为135°，所述嵌合段（201）外径比纵向注浆管内径小1mm、且插入纵向注浆管（21），所述外部连接段（202）端部连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）。...

【技术特征摘要】
1.一种全隧模块化通用型快速注浆注水系统，其特征在于：包括超前小导管注浆模块，初支、衬砌背部注浆模块，中空锚杆注浆模块，衬砌排水盲管通水试验模块，衬砌拱顶纵向带模注浆模块；所述超前小导管注浆模块包括超前小导管（7），所述超前小导管（7）的管身设有溢浆孔（9），所述超前小导管（7）前端设有超前小导管锥头（8），所述超前小导管（7）尾端内部通过铁箍（10）固定有超前小导管封堵段（11），所述超前小导管（7）尾部开有DN20螺纹接口（6），所述DN20螺纹接口（6）通过DN20盘丝对丝接头（5）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；所述初支、衬砌背部注浆模块包括初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）的管身设有溢浆孔（9），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）前端设有圆滑部（12），所述初支、衬砌背部注浆镀锌钢管（13）后端连接DN20外丝接口（14），所述DN20外丝接口（14）连接止浆阀（4），所述止浆阀（4）通过F型快速连接接头（3）和C型快速连接接头（2）连接注浆输浆软管（1）；所述中空锚杆注浆模块包括转换接头（16），所述转换接头（16）由中空锚杆端连接螺栓内丝接口（161）和DN20螺栓内丝接口（162）焊接构成，所述转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛公却尚，贺兆鹏，程志刚，
申请(专利权)人：中铁十七局集团第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14