[发明专利]一种注浆管内插型钢注浆加固既有地铁隧道结构及方法

说明书

本发明涉及一种注浆管内插型钢注浆加固既有地铁隧道结构，包括：隧道管片环、注浆管、注浆定位装置、型钢和地层。本发明的有益效果是：本发明通过注浆钢花管底部设置出尖，中部至底部表面由疏到密设置梅花型小孔，保证了浆液的顺利流入和流出的，提高了注浆加固效果。同时将主要注浆压力释放区后移至注浆管底部，避免了因注浆二次扰动过大引起既有隧道管片环的变形，进而引起整个隧道结构的变形；本发明通过多次材料封堵及设置防水垫层、橡胶圈等，较好地解决了隧道注浆施工及后续可能出现的渗漏问题，较现有的加固结构和施工方法在防水性能上有了较大的提升。

技术领域

本发明涉及既有地铁隧道结构加固领域，尤其涉及一种注浆管内插型钢注浆加固既有地铁隧道结构及方法。

背景技术

随着城市地下空间的不断发展和地铁隧道的逐渐建成运营，越来越多的既有运营地铁隧道周边不可避免地出现近接施工情况，加之地铁隧道本身对近接施工的敏感性又较高，目前绝大多数的既有地铁隧道都存在不同程度的变形。然而，过大的变形不仅会导致隧道管片张开、错台、轨道翘曲变形，甚至会因管片间的变形张开量过大引起漏水漏沙等危害，严重影响地铁隧道的运营安全和使用寿命。因此，为了保证既有运营地铁隧道的长期安全性，提高隧道管片的整体刚度与承载力，有必要采取一定的加固措施对周边地层和隧道管片结构进行加固。

我国典型的软土地区，广泛分布着厚层软黏土，具有含水率高、压缩性高、强度低、灵敏度高、透水性低、物理力学性质差等特点，施工风险极大。工程中常采用注浆对隧道管片结构的周围地层进行加固，但是由于软土的流动性和注浆施工控制不当导致浆液流窜，极易引起邻近地层或邻近既有结构物二次扰动。许多因注浆加固反而加剧既有地铁隧道结构变形的案例也时有发生。因此，充分考虑软土地区的既有运营地铁隧道的所处地层特点及结构特征，十分有必要研发一种有效可行且极具针对性的加固既有地铁隧道结构及方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种注浆管内插型钢注浆加固既有地铁隧道结构及方法。

这种注浆管内插型钢注浆加固既有地铁隧道结构，包括隧道管片环、注浆管、注浆定位装置、型钢和地层；所述隧道管片环由管片拼接而成，隧道管片环的每一块管片均设置注浆管，所述注浆管通过管片预留的注浆孔将隧道管片环与周围的地层相连接；所述注浆管包括注浆钢花管和注浆拼接管；所述注浆钢花管底部设置出尖，注浆钢花管顶部内表面设置螺旋丝扣，注浆钢花管表面打设小孔；所述注浆拼接管底部外表面设置螺旋丝扣并与注浆钢花管顶部内表面的螺旋丝扣配合连接，注浆拼接管与注浆设备相连；所述注浆钢花管与注浆拼接管的连接处位于注浆定位装置中，所述注浆定位装置安装在管片预留的注浆孔内，注浆定位装置内外表面均设置防水密封垫，注浆定位装置顶端内表面设置螺旋丝扣并与注浆孔的螺旋盖配合相连；所述注浆管沿隧道管片环的圆周径向设置；所述型钢内插于注浆钢花管内。

作为优选：所述注浆钢花管的管身为空心圆柱形钢管，从注浆钢花管中部至底部由疏至密设置有小孔，小孔呈梅花型布置。

作为优选：所述注浆拼接管为空心圆柱形钢管，其内外径与注浆钢花管相同。

作为优选：所述注浆定位装置为空心圆柱形钢管，注浆钢花管顶部位于注浆定位装置中，注浆拼接管向外伸出注浆定位装置外部；所述注浆定位装置的内径大于注浆钢花管和注浆拼接管的外径，注浆定位装置的外径小于预留注浆孔的直径；注浆定位装置的底端顶在管片预留的注浆孔底部，注浆定位装置的顶端与注浆孔孔口平齐。

作为优选：所述防水密封垫通过胶黏剂与注浆定位装置粘贴。

作为优选：所述型钢为H型钢，型钢的尺寸与注浆钢花管相匹配。

这种注浆管内插型钢注浆加固既有地铁隧道结构的施工方法，包括以下步骤：

1)注浆管布设定位

注浆管设置在管片预留的注浆孔中，沿隧道管片环的圆周径向设置，由测量组放出管片上每个注浆孔的位置并作出标记；