【技术实现步骤摘要】
本申请涉及地铁盾构轨道的，尤其是涉及一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构。
技术介绍
1、近年来运用盾构法施工进行开挖的隧道日益增多，盾构机在通过灰岩地层或对预防沉降要求较高的地段时，由于地质条件的复杂性与不可视性，区间范围及周边可能存在地勘钻孔未揭露的溶洞、溶槽、土洞。在盾构机掘进过程中，突遇这些前期未发现、未处理的溶土洞，有可能引起泥浆瞬间大量流失、盾构机载头、盾构机姿态失控等，会严重影响盾构施工安全，甚至危及到周边建构筑物安全。
2、为了降低这类事件发生的概率，需要对地层进行超前注浆，超前注浆是指工程开挖前，通过超前钻机钻孔至盾构机刀盘前，随后将浆液通过超前钻机钻好的孔洞填充至土层裂隙或溶洞内，利用浆液把土层周围的各种弱面充实并重新胶结起来，或将溶洞、溶槽、土洞等填充成一个整体，能够有效改善土层的物理力学性能，提高土层整体性和自承能力。
3、其中通过多组超前注浆管往孔洞内灌注浆液并形成一个超前加固层，目前常见的浇筑的方式为将浇筑管插入孔洞内，然后对孔洞孔口处进行封堵密封，最后通过浇筑管向孔洞内浇筑浆液，浇筑浆液时浆液会往孔洞孔口处回流，使得浆液将孔洞填满后再通过增压将浆液渗透入土层内。当孔洞填满后孔洞侧壁的部分位置浆液已发生初凝固，大大降低了浆液向土层内渗透的浆液量，最终降低了超前加固层对地铁盾构下穿铁路轨道的加固效果。
技术实现思路
1、为了提高超前加固层对地铁盾构下穿铁路轨道的加固效果，本申请提供了一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构。
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3、一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，包括开设在盾构机外周的多个超前注浆孔，所述超前注浆孔上设置有用于对超前注浆孔进行浇筑的注浆机构，所述注浆机构包括：
4、注浆管，所述注浆管设置在盾构机上并伸入超前注浆孔内，所述注浆管用于向超前注浆孔内灌入浆液；
5、伸缩囊，所述伸缩囊设置在注浆管外侧壁上，所述伸缩囊可发生弹性形变并改变伸缩囊外径的大小，所述伸缩囊外径增大并抵紧在超前注浆孔内侧壁上形成封堵；
6、控制组件，所述控制组件用于控制伸缩囊的外径大小。
7、通过采用上述技术方案，将注浆管和伸缩囊伸入超前注浆孔内，通过控制组件使伸缩囊外径增大，使得伸缩囊体积增大并将保护罩抵紧在孔侧壁上并形成封堵并形成密封段，注浆管向密封段内灌注浆液并使得浆液在压力作用下充分渗透入土层内，并将土层周围的各种弱面充实并重新胶结起来形成一个整体；然后通过控制组件使得伸缩囊外径减小，便于伸缩囊在超前注浆孔内移动到下一个指定位置进行封堵，将超前注浆孔分割成多份来进行浇筑，使得每一段的超前注浆孔内快速填满，提高了浆液向土层内渗透的浆液量，最终提高了超前加固层对地铁盾构下穿铁路轨道的加固效果。
8、进一步，所述控制组件包括：
9、介质箱，所述介质箱设置在盾构机上并用于提供使伸缩囊伸缩的介质；
10、输送泵，所述输送泵设置在介质箱上并用于将介质箱内的介质排出；
11、入料管，所述入料管设置在输送泵上并与伸缩囊内部连通，所述入料管用于将输送泵排出的介质送入伸缩囊内；
12、排料管，所述排料管设置在伸缩囊上并用于排出伸缩囊内的介质；
13、控制阀，所述控制阀设置在介质箱上并与入料管和排料管连接，所述控制阀用于分别控制入料管和排料管的开启或关闭。
14、通过采用上述技术方案，当需要增大伸缩囊的外径时，启动输送泵将介质箱内的介质通过入料管排入伸缩囊内，当伸缩囊内的压力值达到设定值后通过控制阀关闭入料管，使得伸缩囊稳定在固定大小；当需要减小伸缩囊外径时，通过控制阀开启排料管将伸缩囊内的介质排出，通过控制排出量的多少来控制伸缩囊减小的外径大小，便于对超前注浆孔进行封堵，提高了浆液向土层内渗透的浆液量。
15、进一步，所述注浆管上设置有对伸缩囊进行固定的固定框，所述固定框上开设有对伸缩囊进行固定的定位槽。
16、通过采用上述技术方案，通过将伸缩囊放置在固定框的定位槽内，使得伸缩囊体积增大时主要往外径方向上增大，降低了伸缩囊内介质的含量，同时提高了伸缩囊伸缩的速度。
17、进一步，所述固定框上设置有可发生弹性形变的保护罩，所述伸缩囊位于固定框和保护罩之间，所述伸缩囊体积增大时使得保护罩与超前注浆孔内侧壁直接接触。
18、通过采用上述技术方案，通过保护罩的保护，使得伸缩囊体积增大时通过保护罩与超前注浆孔侧壁进行直接接触，降低了伸缩囊的磨损速度。
19、进一步，所述控制组件包括：
20、固定板，所述固定板设置在注浆管外侧壁上；
21、活动板，所述活动板滑移设置在注浆管外侧壁上，所述活动板位于固定板远离超前注浆孔底部的一端，所述固定板与活动板之间形成有用于放置伸缩囊的放置腔；
22、驱动件，所述驱动件设置在固定板上并用于驱动活动板靠近或远离固定板。
23、通过采用上述技术方案，当需要增大伸缩囊的外径时，启动驱动件将活动板向靠近固定板方向滑移指定距离，使得放置腔的体积减小并挤压伸缩囊使其外径增大；当需要减小伸缩囊外径时，启动驱动件将活动板向远离固定板方向滑移指定距离，使得放置腔的体积增大并减小对伸缩囊的挤压使其外径减小，便于对超前注浆孔进行封堵，提高了浆液向土层内渗透的浆液量。
24、进一步，所述驱动件为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的缸体和活塞杆分别设置在固定板和活动板上。
25、通过采用上述技术方案，电动伸缩杆启动并控制活动板与固定板之间的距离，以此来控制伸缩囊的外径大小，便于伸缩囊在超前注浆孔内滑移或对超前注浆孔进行封堵。
26、进一步，所述注浆管和入料管上均安装有压力表，所述压力表用于检测超前注浆孔内浆液的压力值和伸缩囊内的介质压力值。
27、通过采用上述技术方案，注浆管上的压力表便于实时对注浆孔内的浆液压力值进行监测，便于保证浆液充分渗透入土层内；入料管上的压力表便于对伸缩囊内部压力值进行监测，便于控制充入伸缩囊内的介质量的多少。
28、进一步，所述超前注浆孔钻孔时通过空心钻杆对土层进行取样检测，所述超前注浆孔进行注浆前先对超前注浆孔内的溶洞、溶槽、土洞等进行位置和大小进行检测。
29、通过采用上述技术方案，注浆管注浆前通过土层样本监测和孔洞位置大小监测结果对所述的浆液量进行初步判断，根据所需的浆液量来对超前注浆孔进行分段，以此来确保此段超前注浆孔内用浆液注满前浆液不会发生初凝固，提高了浆液向土层内渗透的浆液量，最终提高了超前加固层对地铁盾构下穿铁路轨道的加固效果。。
30、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
31、1.通过对超前注浆孔进行检测，根据检测结果初步判断所需的浆液量来将超前注浆孔进行分段，然后将注浆管和伸缩囊伸入超前注浆孔内，通过入料管向伸缩囊内充入介质，使得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：包括开设在盾构机（1）外周的多个超前注浆孔（11），所述超前注浆孔（11）上设置有用于对超前注浆孔（11）进行浇筑的注浆机构（2），所述注浆机构（2）包括：
2.根据权利要求1所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述控制组件（23）包括：
3.根据权利要求1所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述注浆管（21）上设置有对伸缩囊（22）进行固定的固定框（4），所述固定框（4）上开设有对伸缩囊（22）进行固定的定位槽。
4.根据权利要求3所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述固定框（4）上设置有可发生弹性形变的保护罩（42），所述伸缩囊（22）位于固定框（4）和保护罩（42）之间，所述伸缩囊（22）体积增大时使得保护罩（42）与超前注浆孔（11）内侧壁直接接触。
5.根据权利要求1所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述控制组件（23）包括：
6.根据权利要求5所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构
7.根据权利要求2所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述注浆管（21）和入料管（233）上均安装有压力表（5），所述压力表（5）用于检测超前注浆孔（11）内浆液的压力值和伸缩囊（22）内的介质压力值。
8.根据权利要求1所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述超前注浆孔（11）钻孔时通过空心钻杆对土层进行取样检测，所述超前注浆孔（11）进行注浆前先对超前注浆孔（11）内的溶洞、溶槽、土洞等进行位置和大小进行检测。
...【技术特征摘要】
1.一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：包括开设在盾构机（1）外周的多个超前注浆孔（11），所述超前注浆孔（11）上设置有用于对超前注浆孔（11）进行浇筑的注浆机构（2），所述注浆机构（2）包括：
2.根据权利要求1所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述控制组件（23）包括：
3.根据权利要求1所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述注浆管（21）上设置有对伸缩囊（22）进行固定的固定框（4），所述固定框（4）上开设有对伸缩囊（22）进行固定的定位槽。
4.根据权利要求3所述的一种地铁盾构下穿铁路轨道的加固结构，其特征在于：所述固定框（4）上设置有可发生弹性形变的保护罩（42），所述伸缩囊（22）位于固定框（4）和保护罩（42）之间，所述伸缩囊（22）体积增大时使得保护罩（42）与超前注浆孔（11）内侧壁直接接...
【专利技术属性】
技术研发人员：于洪彪，吴彬，吴飞，曹伟杨，吴辉，包坤，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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