[发明专利]用于管幕结构支护施工中长距离大直径顶管内注浆的方法

说明书

本发明涉及一种用于管幕结构支护施工中长距离大直径顶管内注浆的方法。按设计方案，将管幕工法长距离钢管分为若干段，在分隔段处的顶管内壁分别预制固定抵块和合页机构；封堵圆钢片的上部开有注浆孔和排气孔，一个面的圆心处焊接抵板；单节钢管逐一顶进，形成长距离顶管；打开合页机构的夹板，封堵圆钢片的平面面紧贴夹板，支撑杆的一端支撑于封堵圆钢片另一个面的抵板下方，支撑杆的另一端顶置于抵块处，固定封堵圆钢片，形成隔断装置，将长距离钢管分成若干段，注浆管道通过封堵圆钢片上的注浆孔依次对分段的钢管进行混凝土灌注，保障了管幕工法中单元钢管的强度和承载力。

技术领域

本发明涉及隧道与地下工程技术领域，具体涉及管幕工法中长距离钢顶管内部注浆并确保密实的方法。

背景技术

管幕工法最早在日本被用于修建穿越铁路的通道工程，主要起支护开挖断面减少沉降的作用。大直径管幕施工的一般步骤为：先构筑始发井和接收井，平行于地面方向逐节顶进钢管节段（每节长度3m左右）最终形成预定长度的钢管，钢管之间设置锁扣使钢管彼此搭接形成管幕，搭接处注入止水剂起到防水效果，钢管内的土随着顶管机传送装置排出后，进行注浆或者注混凝土，提高管幕强度。该技术经过国内外同行多年的研究和在工程中的成功实施，已发展成熟。根据实际应用的需要，管幕工法中钢管长度和内径不断增大，采用传统方法在钢管内灌注混凝土存在着易造成钢管内混凝土灌注不密实的不足，影响支护强度。

发明内容

本发明针对现有管幕工法注浆效果存在的不足，提供一种有利于长距离大直径顶管内部注浆的密实，提高管幕工法中单元钢管的强度和承载力的顶管内分段注浆施工的方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种用于管幕结构支护施工中长距离大直径顶管内注浆的方法，包括如下步骤：

（1）按设计方案，将管幕工法长距离钢管分为若干段，在分隔段处的顶管内壁分别预制固定抵块和合页机构，抵块固定于顶管内壁底部；所述合页机构包括联结钢板、夹板和带弹簧的转轴，联结钢板的一端焊接于顶管内壁，另一端通过转轴与夹板连接；

（2）根据顶管内径制备支撑杆和封堵圆钢片；所述封堵圆钢片的上部开有注浆孔和排气孔，封堵圆钢片的一个面为平面，另一个面的圆心处焊接抵板；

（3）单节钢管逐一顶进，形成长距离顶管；

（4）按分段注浆次序，打开一个分隔段处顶管内合页机构的夹板，封堵圆钢片的平面面紧贴夹板，支撑杆的一端支撑于封堵圆钢片另一个面的抵板下方，支撑杆的另一端顶置于抵块处，固定封堵圆钢片，形成顶管内的隔断装置；

（5）注浆管道通过封堵圆钢片上的注浆孔对分段的钢管进行混凝土灌注；

（6）重复步骤（4）~（5），依次将隔断装置对钢管分隔成的若干段进行混凝土灌注，完成对管幕结构支护施工中长距离大直径顶管内的注浆。

本发明提供的一种用于管幕结构支护施工中长距离大直径顶管内注浆的方法，其顶管内壁设有2~3个合页机构。封堵圆钢片与抵块间的距离为封堵圆钢片的半径；支撑杆的长度为封堵圆钢片半径的1.4倍。

本发明用于管幕结构支护施工中长距离的钢管总长度≥100 m，大直径顶管的直径≥1.5 m。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明利用隔断装置采用分段注浆的方法，在分段隔板上开设注浆孔和排气孔，以便完成分段注浆，确保混凝土灌注的密实度。相比较传统的注浆工艺，本发明通过分段注浆，弥补了传统工艺长大钢管内部注浆无法密实的特点，保障了管幕工法中单元钢管的强度和承载力。

2.本发明施工无须大型机械辅助，安装方便，操作简单，成本低廉，有利于大规模推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种用于长距离大直径顶管内分段注浆施工的隔断装置的结构示意图；