[发明专利]一种用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法

说明书

本发明提供一种用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法，涉及盾构领域。该用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法，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。本发明提出一种用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法，其盾构施工存在诸多风险源(穿越密集建构筑物群、带压进仓检查更换刀具及盾构施工穿越长距离上软下硬地层)，需要进行加固处理，而盾构地面又不具备加固条件，所以利用盾构自带超前注浆孔从洞内对停机风险点进行加固是不错的选择，特别是在“隧道埋深深、地质条件差，停机时间长的情况”下使用，以保证盾构施工的安全。

技术领域

本发明涉及盾构领域，具体为一种用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，我国城镇化率逐步提高，城市人口日渐增多，人们也更加注重生活的质量，对出行便利性的要求提高，且随着环保意识的增强，对绿色出行也有了新的要求,在此背景下道路交通拥堵、汽车尾气排放及噪声污染、公交便捷及安全等问题愈发被人们关注。城市轨道交通作为一种电能驱动、快捷便利的公共出行方式受到了众多城市的欢迎，也极大满足了居民的生活需要，在国家政策的推动下，我国城市轨道交通取得了巨大发展。截至2019年底，中国大陆地区有56个城市(个别由地方政府批复项目未纳入统计)在建线路总规模6902.5公里(含部分2019年当年仍有建设说展和投资额发生的新投运项目)，同比增长8.3％。在建线路279条(段)。在6902.5公里的在建线路中，地下线5632.8公里，占比81.6％，地面线416.4公里，占比6％，高架线853.2公里，占比12.4％。对于城市轨道交通地下线来说多由盾构法进行施工，然而,在市区修建地铁工程，尤其是在地下管线复杂、地表构筑物纵横交错的中心地区，大量实际统计数据表明，地铁盾构工程中引发地面沉降的原因包括施工造成的地层损失、地铁盾构隧道附近地层因为遭受扰动和剪切破坏而导致的重塑土再固结等，施工开挖对周围环境产生较大的影响,严重的会导致地下管线因变形过大而破坏、地表沉降过大而导致其上部建筑物变形、开裂甚至塌落等,造成严重的经济损失和社会影响。因此，如何在隧道开挖过程中防止围岩坍塌、有效地控制开挖引起的地面沉降、减小开挖对周围环境造成的影响就显得尤为重要。

针对以上情况,在水文地质复杂(富水砂层、软弱淤泥地层、上软下硬地层)不利地质条件下，盾构机施工时目前采取的辅助措施有地表砂浆锚杆或地表注浆加固、降低地下水位法、深层搅拌桩加固、高压旋喷浆加固、冻结法加固等。

现有技术存在的缺点：对于城市轨道交通地下线来说多由盾构法进行施工，在市区修建地铁工程，尤其是在地下管线复杂、地表构筑物纵横交错的中心地区，目前在地面进行地层加固通常会受到地面建构筑物及地下管线的影响，如地面有建构筑是无法进行地层加固施工，地下管线纵横交错时存在施工时打断管线的安全事故时有发生，地下管线较多时部分部位无法加固，影响地层加固效果；由于盾构机埋深较深，在对盾构机上部地层进行加固时，会受到施工控制质量的影响较大，无法保证达到预计加固效果；地面加固时对道路破坏、周边交通、行人及日常安全文明施工带来诸多影响与不便。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于盾构法施工超前注浆加固装置和方法，解决了地下管线较多时部分部位无法加固，影响地层加固效果；由于盾构机埋深较深，在对盾构机上部地层进行加固时，会受到施工控制质量的影响较大，无法保证达到预计加固效果；地面加固时对道路破坏、周边交通、行人及日常安全文明施工带来诸多影响与不便的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：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。