[发明专利]一种单护盾TBM或盾构管片壁后的回填系统及回填方法

说明书

本发明公开一种单护盾TBM或盾构管片壁后的回填系统及回填方法，回填系统包括砂浆运输设备、注浆泵和注浆机构，砂浆运输设备和注浆泵之间通过抽浆管可拆卸连接，注浆机构至少有两个，每个注浆机构包括注浆头，用于与管片上设置的注浆孔连接并向管片壁后注浆；注浆孔分为第一组注浆孔和第二组注浆孔，第一组注浆孔设置在单护盾TBM或盾构机体的中部，第二组注浆孔设置在单护盾TBM或盾构机体的尾部；注浆泵和每个注浆机构之间通过注浆管连接。本发明所述回填方法采用回填系统二次注浆进行管片壁后填充，可减小隧道环境污染，提高壁后填充质量，减少成型隧道质量缺陷，提升施工效率。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种单护盾TBM或盾构管片壁后的回填系统及回填方法。

背景技术

随着城市地铁不断发展，单护盾TBM设备广泛应用于国内地铁领域，同时盾构设备不断升级制造，多模式盾构设备技术不断创新，能同时满足全断面硬岩及软土地层掘进，在掘进过程中采用预制钢筋混凝土结构件(管片)拼装或螺栓连接衬砌，预制管片外壁与围岩之间的空腔必须回填密实。由于掘进地层不一致，采用掘进模式不同，对管片外壁与围岩之间的空腔剂管片壁后的回填方法也存在着不同。目前单护盾TBM全断面硬岩掘进过程中，通常采用在管片后方吹填豆粒石及补充注浆方式进行成型管片壁后进行填充，盾构在全断面硬岩中掘进时，均采用同步浆液进行管片壁后填充。单护盾TBM施工采用吹点豆粒石及注浆填充及时，能较好的完成管片壁后填充及成型管片固定，但由于施工工艺复杂，对施工进度造成影响较大，同时吹填豆粒石所产生的粉尘对隧道污染较为严重，造成恶劣的洞内施工环境。盾构穿越全断面硬岩掘进过程，由于全断面硬岩掘进时采用不带压空仓模式进行掘进，采用常规同步浆液进行跟踪注浆，易出现大量浆液流向盾体及土仓，造成盾构包裹及舱内刀盘封死情况，严重影响设备运行；目前国内盾构穿越全断面硬岩，多数采用延迟注浆方法进行注浆填充，但延迟注浆因浆液不能及时填充，易造成成型管片下沉及位移现象，引起成型管片错台、破损及渗漏，出现质量事故及隐患。中国专利CN105804770B公开了一种TBM法隧道或隧洞施工的回填方法及其设备，在TBM预制衬砌结构管片外壁与围岩壁之间的空腔全洞段360°范围回填，底拱部砂浆、速凝砂浆回填，两侧拱部豆砾石灌浆回填，顶拱部混合砂浆回填；或底拱部砂浆回填、速凝砂浆回填，两侧拱部细石混凝土、速凝细石混凝土回填，顶拱部混合砂浆回填；该方法虽能克服了豆砾石灌浆回填的技术缺陷，保证工程质量,但采用分段填充，施工过程复杂，工期较长，不利用实际过程中的施工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中单护盾TBM或盾构机在回填过程中所存在的上述不足，提供一种单护盾TBM或盾构管片壁后的回填系统及回填方法，通过二次注浆进行管片壁后填充，减小隧道环境污染，提高壁后填充质量，减少成型隧道质量缺陷，提升施工效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种单护盾TBM或盾构管片壁后的回填系统，所述回填系统包括砂浆运输设备、注浆泵和注浆机构，所述砂浆运输设备和所述注浆泵之间通过抽浆管可拆卸连接，所述注浆机构至少有两个，每个所述注浆机构包括注浆头，用于与管片上设置的注浆孔连接并向管片壁后注浆；所述注浆孔分为第一组注浆孔和第二组注浆孔，所述第一组注浆孔设置在单护盾TBM或盾构机体的中部，所述第二组注浆孔设置在单护盾TBM或盾构机体的尾部；所述注浆泵和每个所述注浆机构之间通过注浆管连接，每个所述注浆管与所述注浆泵之间为可拆卸连接。

本发明所述的回填系统包括砂浆运输设备、注浆泵和注浆机构，注浆孔分为第一组注浆孔和第二组注浆孔，其中注浆泵、注浆管、注浆机构、第一组注浆孔依次连接可形成第一次注浆管道，注浆泵、注浆管、注浆机构、第二组注浆孔依次连接可形成第二次注浆管道，在单护盾TBM或盾构推进过程中，同一位置管片壁后的空腔采用第一次注浆和第二次补注浆的二次注浆方式完成回填，且不同位置可同时进行第一次注浆和第二次注浆，节约时间，提升施工效率，这种二次注浆的方式可提高壁后填充质量，减少成型隧道质量缺陷。