[发明专利]大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下工程施工领域，尤其是涉及大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统。

背景技术

随着国内地下工程的发展，目前地铁出入口人行通道和街道地下人行通道越来越多的采用盾构顶管机进行施工，而且顶管隧道越来越长，如何减小顶管管节和地层之间的摩擦力，成为顶管隧道施工的关键。为此在顶管隧道施工过程要注入触变泥浆，触变泥浆在顶管施工过程中主要起到两个作用：一是起润滑作用，将管道与土体之间的干摩擦变为湿摩擦，减小阻力；二是起支撑作用，在注浆压力下使隧洞变得稳定，减小顶管施工引起的变形。如果注入的泥浆能在管道周围形成一个比较完整的泥浆套，则接下来注入的泥浆不能向外渗透，留在管道与泥浆套的空隙之间。因此在顶管隧道施工过程需要有一套触变泥浆注浆系统用来注入触变泥浆。

触变泥浆注浆系统在顶管施工过程中根据实际情况注入触变泥浆。注入的触变泥浆以注浆孔的圆心为中心向四周进行扩散，扩散的直径和注浆量主要与注浆压力相关，压力大则扩散直径大，注浆量大，注浆压力小则扩散直径小，注浆量小。如何以较小的压力和较小的注浆量使触变泥浆在管道周围形成完整的泥浆套相当重要，若注浆的压力较大，则对地层扰动较大同时易破换已形成的泥浆套，不仅容易造成底层沉降不易控制，而且因为注浆量较大在经济上也造成不必要的浪费。

长期以来，触变泥浆注浆系统中的设置在顶管管道壁上的注浆孔均采用正方形进行布置，即相邻顶管管节上的注浆孔的设置位置相同，如果注浆孔之间的轴向间距和周向间距均等于管节的环宽，采用此种方式进行注浆，则触变泥浆的注浆直径为                                                L（L为管节环宽），注浆过程中需要的加大压力，相邻孔间的注浆有较大结合，这样不仅对底层扰动较大，同时注浆量也大，不仅造成底层沉降不易控制，而且经济上也造成浪费。

发明内容

为了更好解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，减少了注浆压力和注浆量，且容易形成完整的泥浆套。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，包括储浆筒，压浆泵，注浆管，阀门，按一定顺序组合成大断面矩形顶管管道的管节，设置在管道管节壁上并贯通管节壁的注浆孔，其中，所述每一节管节上的注浆孔沿同一管节环周方向均匀布置，相邻管节上的的注浆孔在管道轴线方向上交错排列布置，也就是说，所述注浆孔在相邻管节上沿轴线方向设置的位置不同，使得所述注浆孔在顶管管道上沿轴线方向交错排列布置；

本发明的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其中，所述每一节管节上的注浆孔沿中心轴向设置位置在相邻管节上沿管节环周方向相邻注浆孔之间连线的中点线上，并且相邻管节上注浆孔之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方向的间距相等，使得所述注浆孔在顶管管道壁上的排列形成梅花形排列。

所述相邻顶管管节上注浆孔的之间的沿管节中心轴向的间距和沿管节环周方向的间距均为管节的环宽度。

本发明的大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，其中，所述注浆孔通过预埋的方式设置在顶管管节壁上。

本发明具有积极有益的效果：

1.本发明所公开的一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，减少了注浆压力和注浆量，在管道周围可以形成很好的泥浆套。本发明克服了传统的技术偏见，通过在相邻管节设置不同位置的注浆孔，使得所述注浆孔在顶管管道壁上交错排列，这样既能减小注浆压力，也能减小注浆量，达到以较小的压力和较小的注浆量使触变泥浆在管道周围形成完整的泥浆套的目的。

2.本发明所公开的一种大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统，顶管管道上注浆孔的布置形成梅花形布置，如果注浆孔的轴向的间距和沿管节环周方向的间距均等于管节环宽度L， L表示管节环宽度，则注浆直径为5/4L，同样的注浆孔之间的间距为L顶管管道上注浆孔的布置为正方形布置时，则注浆直径为L，因此当注浆孔成梅花形布置时，则注浆压力小，对地层扰动较小，容易形成完整费泥浆套，并且对底层沉降可以很好的控制；另外，也导致了注浆量的减少，节约了成本。

附图说明

图1是本发明大断面矩形顶管管道的触变泥浆注浆系统的结构示意图；

图2是图1中A向的放大图；

图3是现有技术顶管管道注浆孔的布置图；

图4是本发明中顶管管道注浆孔布置图；

图5是现有技术顶管管道注浆效果示意图；