[发明专利]一种基于盾构管片的抗悬浮装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于盾构管片的抗悬浮装置、系统及方法，其技术方案为：包括盾构管片和锚固注浆螺栓，所述盾构管片开设有用于锚固注浆螺栓插入的螺栓孔；所述锚固注浆螺栓中心预留插入注浆管的注浆孔，锚固注浆螺栓包括螺栓主体和设于螺栓主体底部的高分子薄膜，通过注浆管注入纤维速凝液，在注浆压力作用下高分子薄膜能够迅速膨胀扩张。本发明能够有效定位固定成环盾构管片，使其精准定位原设计线位置，同时可以提高注浆的密实性，保证成环管片背后周围注浆厚度相同。

技术领域

本发明涉及盾构隧道技术领域，尤其涉及一种基于盾构管片的抗悬浮装置、系统及方法。

背景技术

随着我国地下轨道交通发展的越来越快，盾构法隧道施工技术已经得到了广泛的应用。在盾构法施工过程中盾构管片的拼接和定位直接关系到盾构隧道的整体质量，影响着隧道的耐久性和安全性。

发明人发现，现有技术中多研究盾构管片在拼接过程中存在的不足，并针对拼接中的不足给出了较好的解决办法。然而却忽略了管片在拼接成环后盾构机掘进过程中管片与围岩之间形成的空隙，在背后注浆时由于重力原因导致浆液向下流动，在注浆压力作用下使得成环管片上浮偏离原始定位，不符合隧道原有设计线。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于盾构管片的抗悬浮装置、系统及方法，能够有效定位固定成环盾构管片，使其精准定位原设计线位置，同时可以提高注浆的密实性，保证成环管片背后周围注浆厚度相同。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种基于盾构管片的抗悬浮装置，包括盾构管片和锚固注浆螺栓，所述盾构管片开设有用于锚固注浆螺栓插入的螺栓孔；

所述锚固注浆螺栓中心预留用于插入注浆管的注浆孔，锚固注浆螺栓包括螺栓主体和设于螺栓主体底部的高分子薄膜，通过注浆管注入纤维速凝液，在注浆压力作用下高分子薄膜能够迅速膨胀扩张。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于盾构管片的抗悬浮系统，包括多个所述的抗悬浮装置，其中，多个盾构管片拼装在一起形成环状结构。

第三方面，本发明实施例还提供了一种基于盾构管片的抗悬浮系统的施工方法，包括：

将盾构管片沿围岩拼装成环，在螺栓孔中置入锚固注浆螺栓，并在锚固注浆螺栓与盾构管片之间加入防水垫片；

先将注浆管插入锚固注浆螺栓底部，并将注浆管连接注浆仪器；通过注浆管注入纤维速凝液，高分子薄膜在注浆压力作用下迅速向周围扩张；之后将注浆管拔出换另一个注浆管插入至锚固注浆螺栓的注浆段位置，并注入水泥砂浆。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式的锚固注浆螺栓底部设有高分子薄膜，在注浆压力的作用下能够迅速膨胀，增大其与周围围岩的接触面积，以防周围围岩为软弱土体时，锚固注浆螺栓部分进入土体起不到定位效果；高分子薄膜膨胀后可以有效的防止螺栓进入周围土体，起到更好的定位作用，且能够防止浆液下流导致管片上浮偏离原始位置；

(2)本发明的一个或多个实施方式向高分子薄膜中注入的是纤维速凝液，纤维速凝液可以迅速凝固，短时间达到一定的强度，其中纤维的作用相当于钢筋混凝体中的钢筋，可以大大提高速凝剂的强度；

(3)本发明的一个或多个实施方式的注浆螺栓分为锚固段和注浆段，锚固段是通过螺栓与预留螺栓孔螺纹吻合起到锚固作用，锚固效果好；注浆段是通过预留注浆管注浆，由于螺栓的定位作用，不会因注浆压力导致管片上浮，保证注浆的密实性和均匀性；

(4)本发明的一个或多个实施方式通过锚固注浆螺栓使得盾构管片与背后注浆体成为一个整体，增强了盾构管片的整体性，使盾构隧道的结构性得到增强，安全性得到保障；