一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置制造方法及图纸

一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，包括完整盾构管片衬砌（1）、定位螺栓（2）、预制内螺纹钢套管（3）、注浆锚杆（4）和垫板（5）。所述盾构管片衬砌由两种管片拼接而成，包括上部管片和下部管片；预制内螺纹钢套管与上部管片用定位螺栓连接；注浆锚杆与下部管片之间用垫板进行连接。定位螺栓内设置有主注浆孔和侧注浆孔；预制内螺纹钢套管外有套管翼缘。本实用新型专利技术采用一个临时定位螺栓装置实现了对岩质地层泥水盾构管片初期上浮的防控，同时为注浆锚杆（永久抗浮构件）的施工争取了时间，并且起到了二次注浆的作用，且作为临时装置，能够实现良好的回收再利用。能够实现良好的回收再利用。能够实现良好的回收再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置


[0001]本技术涉及一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，属盾构法施工


技术介绍

[0002]盾构法施工是城市轨道交通施工方法中常见的一种，其优点为施工安全、掘进速度快、自动化程度高、对周边环境影响小，因此越来越广泛地应用于地铁隧道地建设中。
[0003]但是随着城市地铁建设地快速发展，在实际盾构施工过程中常常会遇到岩质地层管片上浮的现象。当盾构管片拼装成型且脱出盾尾后，管片外壁与周围岩体之间会存在一定的超挖间隙，岩质地层围岩无法及时包裹管片，当地下水位较高且存在高压水时，同步注浆过程中易发生跑浆等现象从而导致管片外部（特别是上部）存在空洞，此时管片受到浆液浮力大于管片重力，导致易出现上浮现象，采用常规的二次补注浆措施往往也无法达到及时控制管片上浮的效果。而一旦管片发生上浮，则会导致管片错台、破损以及隧道轴线整体偏移等问题，对盾构隧道衬砌结构的工程质量影响重大。
[0004]因此，亟需提供一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，将管片上浮控制在允许范围内，以保证盾构隧道施工的质量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是，针对盾构施工过程中常常会遇到岩质地层管片上浮的现象，导致管片错台、破损以及隧道轴线整体偏移等问题，为了解决上述技术问题，公开一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置。
[0006]实现本技术的技术方案如下，一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，包括盾构管片衬砌、定位螺栓、预制内螺纹钢套管、注浆锚杆和垫板。所述盾构管片衬砌由两种管片拼接而成，包括上部管片和下部管片；预制内螺纹钢套管与上部管片用定位螺栓连接；注浆锚杆与下部管片之间用垫板进行连接。
[0007]所述上部管片为长方弧面形块状结构，上部管片中沿管片铺设方向设置有多个圆孔，放置预制内螺纹钢套管；定位螺栓与预制内螺纹钢套管之间以螺纹方式进行连接。所述预制内螺纹钢套管与上部管片的连接，也可以在预制管片加工场预先完成。
[0008]所述下部管片为长方形弧面块状结构，下部管片中沿管片铺设方向设置有多个圆孔，注浆锚杆穿过下部管片的圆孔与垫板连接。
[0009]所述定位螺栓内设置有主注浆孔和侧注浆孔；所述主注浆孔位于定位螺栓长度方向的中心线位置；所述侧注浆孔与主注浆孔垂直，并贯穿主注浆孔；所述定位螺栓外圈为螺纹，其一端为内六角。
[0010]所述预制内螺纹钢套管为有翼缘的内螺纹钢套管；翼缘与预制内螺纹钢套管的中心线垂直；预制内螺纹钢套管的内螺纹与定位螺栓的外螺纹匹配。预制内螺纹钢套管中包含翼缘，是为了保证在预制管片浇筑混凝土时，防止内螺纹钢套管在管片孔洞方向发生移
动，脱出管片。
[0011]所述定位螺栓与注浆锚杆均为沿垂直于管片方向的轴对称布置；相邻定位螺栓相对盾构管片衬砌中心，互成20
°
~45
°
角分布；相邻注浆锚杆，相对盾构管片衬砌中心，互成20
°
~45
°
角分布。
[0012]本技术的有益效果是，本技术采用一个临时定位螺栓装置实现了对岩质地层泥水盾构管片初期上浮的防控，同时为注浆锚杆（永久抗浮构件）的施工争取了时间，定位螺栓设置的主注浆孔和侧注浆孔，起到了二次注浆的作用，且作为临时装置，能够实现良好的回收再利用。
附图说明
[0013]图1为本技术中涉及的泥水盾构管片抗浮装置整体示意图；
[0014]图2为上部管片预留孔洞示意图；
[0015]图3为下部管片预留锚杆孔洞示意图；
[0016]图4为定位螺栓结构示意图；
[0017]图5为上部管片预制内螺纹钢套管结构示意图；
[0018]图中，1为完整盾构管片衬砌；2为定位螺栓；3为预制内螺纹钢套管；4为注浆锚杆；5为垫板；6为注浆体；7为围岩；1
‑
1为上部管片；1
‑
2为下部管片；2
‑
1为主注浆孔；2
‑
2为侧注浆孔；3
‑
1为套管翼缘。
具体实施方式
[0019]本技术的具体实施方式如图1~图5所示。
[0020]如图1所示，本实施例一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，结构包括完整盾构管片衬砌1、定位螺栓2、预制内螺纹钢套管3、注浆锚杆4、垫板5。
[0021]本实施例中的衬砌管片1分为上部管片1
‑
1及下部管片1
‑
2。
[0022]如图2所示，上部管片1
‑
1为长方弧面形块状结构，上部管片中沿管片铺设方向设置有2个圆孔，放置预制内螺纹钢套管3；定位螺栓2与预制内螺纹钢套管3之间以螺纹方式进行连接。预制内螺纹钢套管3与上部管片1
‑
1在预制管片加工场中即可完成施工。
[0023]预制内螺纹钢套管3中包含翼缘3
‑
1（如图5所示），是为了保证在预制管片浇筑混凝土时，防止内螺纹钢套管3在管片孔洞方向发生移动，脱出管片。
[0024]如图4所示，定位螺栓2的直径与预制内螺纹钢套管3的孔径相同，且定位螺栓2设有外螺纹，与预制内螺纹钢套管之间以螺纹方式进行连接。施工时，根据监测结果来确定定位螺栓2需要旋出的长度，使其支顶在隧道衬砌管片1外围岩7上，且保证管片中心不上浮。在定位螺栓2固定之后，可利用定位螺栓2中的主注浆孔2
‑
1，侧注浆孔2
‑
2对隧道进行二次注浆，以完全填充管片背面空腔，且起到防水堵漏的作用。
[0025]在定位螺栓2固定的同时，即可进行施打注浆锚杆4的工序。
[0026]如图3所示，所述下部管片1
‑
2为长方形弧面块状结构，下部管片中沿管片铺设方向设置有2个圆孔，注浆锚杆4穿过下部管片2的圆孔与垫板5连接。
[0027]当注浆锚杆4施工完成后，即可拆除定位螺栓2，替换为止浆螺栓，用于防水、加固。定位螺栓2虽然为临时定位结构，但其为注浆锚杆4的施工争取了时间，有效的抑制了衬砌
管片的初期上浮，并起到了二次注浆的作用， 且能够实现良好的回收再利用。
[0028]本实施例中，定位螺栓2与注浆锚杆4均为沿竖直方向的轴对称布置。每环衬砌管片中包含的定位螺栓2与注浆锚杆4的数量，以及其相互之间的角度由工程实际情况确定，本技术中定位螺栓2角度以30
°
示意（4个），注浆锚杆4以30
°
示意（3个）。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，其特征在于，所述装置包括盾构管片衬砌、定位螺栓、预制内螺纹钢套管、注浆锚杆和垫板；所述盾构管片衬砌由两种管片拼接而成，包括上部管片和下部管片；预制内螺纹钢套管与上部管片用定位螺栓连接；注浆锚杆与下部管片之间用垫板进行连接。2.根据权利要求1所述的一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，其特征在于，所述上部管片为长方弧面形块状结构，上部管片中沿管片铺设方向设置有多个圆孔，放置预制内螺纹钢套管；定位螺栓与预制内螺纹钢套管之间以螺纹方式进行连接。3.根据权利要求1所述的一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，其特征在于，所述下部管片为长方形弧面块状结构，下部管片中沿管片铺设方向设置有多个圆孔，注浆锚杆穿过下部管片的圆孔与垫板连接。4.根据权利要求1所述的一种用于全断面岩质地层泥水盾构管片上浮的防控装置，其特征在于，所述定位螺栓内设置有主注浆孔和侧注浆孔；所述主注浆孔位于定位螺栓长度方向的中心线位置；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐贞珍，罗文俊，蒋亚龙，徐长节，朱碧堂，陈祥胜，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：