一种用于盾构过程中地表沉降控制装置制造方法及图纸

一种用于盾构过程中地表沉降控制装置，包括空心套管、旋转盒、连杆、数控电机、泥浆泵和计算机控制台，所述空心套管位于盾构隧道之间，所述空心套管为空心圆管，下端有底盖，空心套管上设有压力计、旋转门和弹簧，所述压力计位于空心套管管壁中并与计算机控制台连接，所述旋转门通过铰链和弹簧连接，所述旋转门在弹簧拉力下处于闭合状态；所述旋转盒与连杆固定连接，连杆与数控电机连接，所述旋转盒中设置喷头和小电机，所述喷头通过软管与泥浆泵相连，所述小电机并与喷头连接。本实用新型专利技术提供了一种盾构过程中地表沉降控制装置，能有效地控制沉降，而且简单易行、操作方便、造价低、工期短。期短。期短。

【技术实现步骤摘要】
一种用于盾构过程中地表沉降控制装置


[0001]本技术属于地铁盾构沉降控制领域，特别是涉及一种用于盾构过程中地表沉降控制装置。

技术介绍

[0002]随着国民经济的迅速发展，城市的规模和人口在不断增长，为缓解随之而来的交通压力，满足更多的活动空间需要，越来越多的城市选择修建地铁等下空间，因此基坑工程施工尤为重要。盾构会影响土体原本的应力场，导致地表土体发生变形，为了保证地上建筑设施的安全，需要对土体的变形进行控制，其是在深厚淤泥质土层中。现主要采用注浆加固控制沉降，可以增强土体强度来控制盾构开挖隧道过程中对地表土体沉降的影响，因此开发一种在盾构下穿过程中地表沉降控制装置是十分必要的。

技术实现思路

[0003]为了克服现有盾构施工过程中沉降变形问题，本技术提供了一种盾构过程中地表沉降控制装置，能有效地控制沉降，而且简单易行、操作方便、造价低、工期短。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种用于盾构过程中地表沉降控制装置，包括空心套管、旋转盒、连杆、数控电机、泥浆泵和计算机控制台，所述空心套管位于盾构隧道之间，所述空心套管为空心圆管，下端有底盖，空心套管上设有压力计、旋转门和弹簧，所述压力计位于空心套管管壁中并与计算机控制台连接，所述旋转门通过铰链和弹簧连接，所述旋转门在弹簧拉力下处于闭合状态；所述旋转盒与连杆固定连接，连杆与数控电机连接，所述旋转盒中设置喷头和小电机，所述喷头通过软管与泥浆泵相连，所述小电机并与喷头连接。
[0006]进一步，所述喷头和软管之间通过固定螺帽连接，
[0007]优选的，所述喷头靠近出口端的管径渐小，端头做尖状处理，采用高强度金属制成。
[0008]再进一步，所述旋转盒中设有移动空间，喷头在小电机带动下可以在移动空间中来回移动。
[0009]所述加固体位于盾构隧道上方，且覆盖需要控制沉降的区域，同侧加固体之间需要互相咬合。
[0010]本技术的有益效果主要表现在：
[0011](1)实现智能高效加固。通过设立加固参数后可以进行自行加固，并结合压力计参数进行自动调整注浆压力；采用双向喷头设计，在旋转盒的单次旋转中可以实现双头扇形加固区，效率更高。
[0012](2)隔离土体。空心套管进入土体中可以旋转门进行隔离，需要加固时可以打开进行加固，加固后在弹簧作用下再次隔离土体，避免进入空心套管。
[0013](3)操作智能，经济实用。通过计算机控制旋转盒旋转和喷头的伸缩，省去多余人
工操作；加固完成后装置可以回收再利用，降低成本。
附图说明
[0014]图1是盾构下穿地层装置布置示意图。
[0015]图2是用于盾构过程中地表沉降控制装置的结构示意图。
[0016]图3是旋转盒和空心套管细部连接图。
[0017]图4是加固体平面布置图。
[0018]其中，1.空心套管；2.旋转盒；3.连杆；4.数控电机；5.泥浆泵；6.计算机控制台；7.压力计；8.软管；9.喷头；10.旋转门；11.铰链；12.小电机；13.固定螺帽；14.移动空间；15.加固体；16.盾构隧道；17.弹簧；18.土体。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术作进一步描述。
[0020]参照图1～图4，一种用于盾构过程中地表沉降控制装置，包括空心套管1、旋转盒2、连杆3、数控电机4、泥浆泵5和计算机控制台6，所述空心套管1位于盾构隧道16之间，所述空心套管1为空心圆管，下端有底盖，空心套管1上设有压力计7、旋转门10和弹簧17，所述压力计7位于空心套管1管壁中并与计算机控制台6连接，所述旋转门10通过铰链11和弹簧17连接，所述旋转门10在弹簧17拉力下处于闭合状态；所述旋转盒2与连杆3固定连接，连杆3与数控电机4连接，所述旋转盒2中设置喷头9和小电机12，所述喷头9通过软管8与泥浆泵5相连，所述小电机12并与喷头9连接。
[0021]进一步，所述喷头9和软管8之间通过固定螺帽13连接，
[0022]所述喷头9靠近出口端的管径渐小，端头做尖状处理，采用高强度金属制成。
[0023]所述旋转盒2中设有移动空间14，喷头9在小电机12带动下可以在移动空间14来回移动。
[0024]所述加固体15位于盾构隧道16上方，且覆盖需要控制沉降的区域，同侧加固体15之间需要互相咬合。
[0025]某绍兴市城市轨道交通2号线一期工程盾构下穿施工，为袍中路站～越王路站区间，区间长度为1197m，下穿经过道路、密集高楼群、工厂等。区间最大纵坡24
‰
，采用的电驱动土压平衡式盾构，下穿深度为23m，盾构隧道上方土体依次
①1杂填土、
③1‑2淤泥质粘土和
⑥2粘土层。
[0026]本专利技术的实施方案如下：
[0027]1、施工相关数据确定
[0028]为了制定更好的进行加固施工，需要确定相关初始参数，主要参数主要包括：加固深度、旋转角度，加固材料、加固土层。本次案例中加固深度为15m，旋转角度为130
°
，采用水泥浆进行加固，加固土层为
③1‑2淤泥质粘土。
[0029]2、空心套管安装
[0030]使用钻机成孔设计标高，即15m，查看空心套管1的旋转门10是否处于闭合状态。采用吊机起吊空心套管1缓缓放入钻孔之中。
[0031]3、放置旋转盒并调试
[0032]将旋转盒2放入空心套管1的底部，然后将装置中各构件进行连接并进行调试，检查喷头9伸缩、旋转盒2的旋转等功能情况。
[0033]4、喷头伸出
[0034]启动小电机12带动喷头9向外移动，然后喷头9顶开旋转门10与土体18接触后停止，为后续喷浆提供缺口。
[0035]5、喷浆
[0036]启动泥浆泵5，水泥浆液通过软管8从喷头9中高压射出进入土体18，启动数控电机4通过连杆3带动旋转盒2中喷头9旋转，旋转角度130
°
。通过多次来回旋转形成加固体15的双边扇形布置。压力计7监测土体压力，控制压力范围。
[0037]6、喷头缩回
[0038]注浆完成后，启动小电机12带动喷头9向内移动，然后喷头9离开旋转门10缓缓收回。旋转门10在弹簧17和土体18的土压力联合作用下关闭，隔离土体。
[0039]7、装置回收
[0040]将旋转盒2从空心套管1的底部取出，然后吊出空心套管1后回填孔洞，最后将装置擦拭清理备用。
[0041]本说明书的实施例所述的内容仅仅是对技术构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本技术的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本技术的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本技术构思所能想到的等同技术手段。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于盾构过程中地表沉降控制装置，其特征在于，所述装置包括空心套管、旋转盒、连杆、数控电机、泥浆泵和计算机控制台，所述空心套管位于盾构隧道之间，所述空心套管为空心圆管，下端有底盖，空心套管上设有压力计、旋转门和弹簧，所述压力计位于空心套管管壁中并与计算机控制台连接，所述旋转门通过铰链和弹簧连接，所述旋转门在弹簧拉力下处于闭合状态；所述旋转盒与连杆固定连接，连杆与数控电机连接，所述旋转盒中设置喷头和小电机，所述喷头通过软管与泥浆泵相连，所述小电机并与喷头连接。2.如权利要求1所述的一种用于盾构过程中地...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟学登，杨琛，苏轩彬，田野，芮胜利，赵伟伟，马腾文，
申请(专利权)人：中国水利水电第四工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：