【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盾构管片施工，涉及一种盾构管片支撑抗浮装置及其使用方法。
技术介绍
1、盾构法在隧道建设中的应用越来越频繁，但盾构施工时必然会扰动隧道周围土体，同时填充隧道与管片之间的同步注浆及其他环境、人为因素均会照成隧道管片局部或整体上浮，该上浮量尤其在使用惰性同步注浆浆液时出现较大值。
2、公开号为cn109973116a的中国专利公开的一种盾构隧道防上浮的管片结构及其施工方法，固定装置包括沿盾构隧道路线方向依次设置的多个抗浮桩，各个所述抗浮桩从隧道上方沿隧道径向方向朝隧道一侧延伸，使得盾构隧道管片安装后被约束在抗浮桩下方，通过在盾构隧道路线上设置抗浮桩，盾构隧道穿过抗浮桩后，盾构隧道管片与抗浮桩间距仅为盾构机外径与管片外径之间间隙的间距，当管片脱出盾尾，浆液尚未凝固前，抗浮桩对管片上浮产生约束作用；公开号为cn116464477a的中国专利公开的一种盾构隧道管片上浮控制装置以及方法，其在锚杆容纳腔的内端壁成型有向前延伸至其外周壁的第一浆道，在沉头螺栓成型有轴向贯穿其前后端面的第二浆道，同时在容纳腔中设置锁固结构将沉头螺栓锁定于容纳腔内并使第一浆道和第二浆道通连。当锚杆经管片的通孔整体挤地层后，可在隧道内部将浆液注入第二浆道，使浆液流经第二浆道和第一浆道后进入地层并扩散，浆液凝固后即可将锚杆与该区域的地层结合成为一体，为锚杆提供抗拉力。
3、但其尚存在缺点：现有的支撑螺杆在长度方面受限于管片厚度，由于管片过大，现有的抗浮片会影响同步注浆的效果，有些施工方法在管片上打锚杆会容易在锚杆孔位出现隧道渗漏，而
技术实现思路
1、鉴于
技术介绍
的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种盾构管片支撑抗浮装置，该装置的支撑螺杆在长度方面得到了增加，同时对管片抗渗无影响，每个管片均可安装，成本较低，能够在管片上浮前就进行抗浮。
2、为此，本专利技术是采用如下技术方案来实现的：
3、一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征在于：包括管片和支撑抗浮臂，所述支撑抗浮臂包括可控千斤顶、支撑抗浮组件和钻孔搅拌组件，所述管片上部设有导槽，所述可控千斤顶设置于导槽一端，所述支撑抗浮组件包括两个注浆支撑板和抗浮片，所述两个注浆支撑板分别对称设置在抗浮片两侧，所述注浆支撑板的末端安装在可控千斤顶上，所述钻孔搅拌组件安装于抗浮片上。
4、进一步的，所述钻孔搅拌组件包括钻头罐和钻头，所述钻头罐固定安装在抗浮片底部，所述抗浮片中间设有通孔，钻头罐开口位置与抗浮片通孔对应，所述钻头设置在钻头罐内部并可沿钻头罐上下移动，使用时，钻头从钻头罐内钻出穿过抗浮片的薄膜钻入土体内。
5、进一步的，所述抗浮片的通孔上端面覆盖有薄膜，通孔周围设有传感器，可感应抗浮片与土体间的压应力。
6、进一步的，所述注浆支撑板和抗浮片内部均设有注浆液管道并互相导通，所述钻头罐侧面设有开孔，并与抗浮片内部的注浆液管道导通。
7、进一步的，所述钻头的钻身上设有旋转刀片，所述旋转刀片上设有预留注浆孔。
8、进一步的，所述管片底部设有多个注浆孔，所述注浆孔通过注浆管与注浆支撑板内注浆液管道的入浆口连接。
9、一种盾构管片支撑抗浮装置的使用方法，步骤如下，
10、(1)将管片支撑抗浮装置设置在盾构机尾部，管片支撑抗浮装置处于未运行状态；
11、(2)管片脱离盾构机尾部时，管片不再受到盾构机限制，此时管片与隧道土体间存在一定缝隙，控制可控千斤顶对注浆支撑板施加推力，注浆支撑板向土体方向翘起直至抗浮片抵住土体；
12、(3)传感器感应抗浮片收到的土体压应力，并计算出土体对抗浮片的反向支撑力，若反向支撑力不足，则可控千斤顶继续推进注浆支撑板，使抗浮片压实土体，从而使被动土压力增大到满足隧道需求的反向支撑力；
13、(4)当传感器收到的土压力到达设定值时，钻孔搅拌组件开始工作，钻头由钻头罐钻出并钻入土体；
14、(5)待钻头完全钻出后，钻头上旋转刀片开始旋转，同时注浆设备从注浆孔处向注浆支撑板注入注浆浆液，注浆浆液依次经过注浆支撑板和抗浮片的注浆液管道注入钻头罐中，再由钻头罐传输至钻头处，并由旋转刀头的预留浆液孔注入土体内，旋转刀片旋转使得土体和注浆浆液混合搅拌，注浆液、土体和钻头三者浇筑一体。
15、采用上述技术方案后，有益效果如下：
16、1、通过管片长度方向的支撑抗浮臂进行支撑，支撑长度不在受限于管片厚度；
17、2、使用的抗浮片较为小巧，同时通过其他方法增加了抗浮性能；
18、3、该装置无需在管片上进行打孔处理，避免了因打孔而导致管片容易出现渗漏的问题；
19、4、该盾构管片支撑抗浮装置，通过管片和土体形成有效支撑结构，从而进行被动抗浮，其在上浮发生前就已经存在有效措施防止上浮发生，解决了现有技术的不足。
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1.一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征在于：包括管片和支撑抗浮臂，所述支撑抗浮臂包括可控千斤顶、支撑抗浮组件和钻孔搅拌组件，所述管片上部设有导槽，所述可控千斤顶设置于导槽一端，所述支撑抗浮组件包括两个注浆支撑板和抗浮片，所述两个注浆支撑板分别对称设置在抗浮片两侧，所述注浆支撑板的末端安装在可控千斤顶上，所述钻孔搅拌组件安装于抗浮片上。
2.根据权利要求1所述的一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征是：所述钻孔搅拌组件包括钻头罐和钻头，所述钻头罐固定安装在抗浮片底部，所述抗浮片中间设有通孔，钻头罐开口位置与抗浮片通孔对应，所述钻头设置在钻头罐内部并可沿钻头罐上下移动，使用时，钻头从钻头罐内钻出穿过抗浮片的薄膜钻入土体内。
3.根据权利要求1或2所述的一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征是：所述抗浮片的通孔上端面覆盖有薄膜，通孔周围设有传感器，可感应抗浮片与土体间的压应力。
4.根据权利要求3所述的一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征是：所述注浆支撑板和抗浮片内部均设有注浆液管道并互相导通，所述钻头罐侧面设有开孔，并与抗浮片内部的注浆液管道导通。
5.
6.根据权利要求4所述的一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征是：所述管片底部设有多个注浆孔，所述注浆孔通过注浆管与注浆支撑板内注浆液管道的入浆口连接。
7.一种盾构管片支撑抗浮装置的使用方法，其特征是：步骤如下，
...【技术特征摘要】
1.一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征在于：包括管片和支撑抗浮臂，所述支撑抗浮臂包括可控千斤顶、支撑抗浮组件和钻孔搅拌组件，所述管片上部设有导槽，所述可控千斤顶设置于导槽一端，所述支撑抗浮组件包括两个注浆支撑板和抗浮片，所述两个注浆支撑板分别对称设置在抗浮片两侧，所述注浆支撑板的末端安装在可控千斤顶上，所述钻孔搅拌组件安装于抗浮片上。
2.根据权利要求1所述的一种盾构管片支撑抗浮装置，其特征是：所述钻孔搅拌组件包括钻头罐和钻头，所述钻头罐固定安装在抗浮片底部，所述抗浮片中间设有通孔，钻头罐开口位置与抗浮片通孔对应，所述钻头设置在钻头罐内部并可沿钻头罐上下移动，使用时，钻头从钻头罐内钻出穿过抗浮片的薄膜钻入土体内。
3.根据权利要求1或2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王渤，蔡晓澜，徐山琳，曹宏涛，孙宏磊，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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