[发明专利]一种用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法

权利要求书

1.一种用于盾构法施工超前注浆加固装置，其特征在于，所述盾构法施工超前注浆加固装置包括现有的盾构机，所述盾构机的机头预留十个超前注浆孔，所述盾构机的钻机在预留孔孔口位置设置有法兰盘，所述预留孔位置位置设置有钻机，且钻机的钻杆与预留孔位置紧密滑动连接，所述钻杆内设置有连接孔，且连接孔靠近钻机位置设置有连接管。

2.根据权利要求1所述的一种用于盾构法施工超前注浆加固装置，其特征在于，十个所述超前注浆孔，其中机头中部开设有六个水平钻孔，所述机头顶部开设有四个钻孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于盾构法施工超前注浆加固装置，其特征在于，所述法兰盘通过多个紧固螺栓与盾构机的机头侧壁固定连接，所述连接管位置固定连接有闸阀。

4.根据权利要求1所述的一种用于盾构法施工超前注浆加固方法，其特征在于：所述方法包括以下具体步骤：超前注浆过程施工顺序为:施工准备→平台搭建→钻机施工→浆液材料及制浆→注浆作业→注浆封孔。

5.根据权利要求4所述的一种用于盾构法施工超前注浆加固方法，其特征在于：所述施工准备包括：

s1钻孔参数设置

盾构机盾体上预留孔的直径为100mm，钻机钻杆及钻头直径为42mm(单节钻杆长1.5～2.0m，钻杆内有注浆孔道)，在预留孔孔口位置设置法兰盘进行连接固定；钻孔深度为10～18m之间，具体深度根据实际情况进行调整；

s2浆液参数设置

浆液为双液浆，双液浆注浆参数:水泥浆液水灰比为1:1，水玻璃40波美度(1:1稀释)，水泥浆:水玻璃体积比1:1，浆液深结时间:20s～30s，注浆压力控制在0.3-0.5MPa左右，采用倒退式注浆，根据监测或实际情况调整注浆压力，钻孔过程中采用前进式注浆止水措施，注浆浆液采用磷酸，浆液配比为:水:磷酸＝10:1(体积比)；

s3安全技术交底

在作业前，组织相关作业人员进行安全技术交底培训，熟悉注浆加固意图及施工的具体参数和要求，了解作业环境的具体情况，检查自身的劳动保护用品是否配备到位。

6.根据权利要求4所述的一种用于盾构法施工超前注浆加固方法，其特征在于：所述平台搭建采用龙门吊和电瓶机车将钻机运至盾尾脚手架搭设区域，然后在盾体上部悬挂手拉葫芦将钻机吊起，吊起高度高于脚手架平台高度；盾构超前钻孔及注浆加固施工在盾壳内搭设的脚手架平台上进行，因作业环境限制(拼装机、桥架、泥浆管线路等因素),脚手架平台根据现场实际情况调整，原则上脚手架间排距不大于1.5m，作业平台可利用两侧伸出的油缸、两侧的管片及中间的桥架作为支撑点，平台板为满铺不锈钢走道板，为抵消钻孔时的冲击力，需要在平台后侧根据实际条件设置平台抛撑；平台搭设完成后，在平台四周设置安全护栏。

7.根据权利要求4所述的一种用于盾构法施工超前注浆加固方法，其特征在于：平台搭设完成且验收通过后，将钻机下放至脚手架平台上；钻机就位后，对钻机进行调整，调整钻机钻杆的倾斜度，保证钻杆与盾体预留的孔道方向致，并在钻孔前调试钻机，使设备运转正常；正式钻孔前使用彩条布对盾构机盾尾处的设备进行覆盖防护，防止设备在钻孔过程受到污染；钻机施工前，首先对钻机进行试运行，钻机试运转正常后，开始钻孔；钻孔过程中详细记录钻杆节数，保证钻孔深度的准确；施钻时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数；密切观察钻进情况，出现卡钻或钻进困难时，应立即停钻，分析原因后再进行施工；施钻时做好记录，全面反映地层情况，为注浆施工提供准确的地质水文情况，钻孔结束后做好记录。