[发明专利]一种地铁顶管施工中触变泥浆置换装置

说明书

本发明公开了一种地铁顶管施工中触变泥浆置换装置，包括注浆机构和预埋件机构，注浆机构与预埋件机构的相互配合来完成顶管周围触变泥浆的置换，依次从上而下对单个注浆孔注浆，来减少置换后触变泥浆的残留；注浆机构包括密合板，预埋件机构包括对接壳，密合板与对接壳的对接锁止，提高了注浆管与注浆软管之间连接的稳定性；对接壳上开设有半球形凹槽，密合板上固定有铰接球，铰接球与支撑架之间连接有支撑弹簧，半球形凹槽、铰接球、支撑弹簧起到导向的作用，大大提高了偏转后对接的便利性。

技术领域

本发明涉及地铁施工领域，特别是涉及一种地铁顶管施工中触变泥浆置换装置。

背景技术

随着现代城市的发展，建筑物越来越密集，明挖施工困难，因此地铁隧道施工中常采用土压平衡顶管技术，将预制的矩形管节作为顶进传力和开挖空间支护，在顶管过程中，向管节上预留的注浆孔注入触变泥浆来达到减摩的效果，触变泥浆还起到填充管外侧超挖、塌落等原因造成的空隙的效果，在顶进施工完成后，采用稳定性好的浆液置换触变泥浆，主要是为了减少地面沉降，在置换完成后对注浆孔进行封堵。

常见的置换触变泥浆方式，通过向管节上所有的注浆孔注入水泥砂浆，来将触变泥浆从管节上的排浆孔压出，这种置换方式存在隐患问题，相邻注浆孔之间同时注入水泥砂浆，而排浆孔位于管节的下方，这会导致相邻注浆孔之间的触变泥浆置换后残留较多，触变泥浆混合在置换后的水泥砂浆中，触变泥浆一经触动会变为流体状态，大量残留触变泥浆会使通过置换来减少地面的沉降的效果弱化，并且在触变泥浆流失后，会使塌陷、裂缝、漏水等问题的风险概率增大，便需要重新钻孔补浆，不仅耗费人力物力，补浆的过程也麻烦复杂。

依次对顶管管壁上的注浆孔进行触变泥浆的置换是减少置换残留的有益方法，使用注浆机从上而下依次对注浆孔进行注浆，选择一个注浆孔注浆，相邻的注浆孔排浆，并将其余的注浆孔封堵；注浆机较为沉重，通常是安置在顶管中间所设置的导轨内行进，但是注浆孔是均匀分布在顶管上的，这使得依次对注浆孔注浆时，对孔过程较为困难。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种地铁顶管施工中触变泥浆置换装置，该装置是安置在顶管中间所设置的导轨内，依次对顶管上的注浆孔注入水泥砂浆，来置换注浆孔外的触变泥浆，可以实现便利精准的对孔。

其解决的技术方案是，一种地铁顶管施工中触变泥浆置换装置，包括注浆机构和预埋件机构，所述的注浆机构包括安置于外界顶管的导轨上的注浆机，注浆机的出浆口上连接有注浆软管，注浆软管的端部连接有密合板，密合板上固定有竖直的一级外筒，密合板上开设有将一级外筒内部与注浆软管连通的通孔，一级外筒上有置于一级外筒内的二级外筒，一级外筒密封滑动套设于二级外筒上，二级外筒置于一级外筒的上端，一级外筒的内壁上开设有L型导槽， L型导槽包括横槽与竖槽，横槽置于竖槽的上端并与竖槽连通，L型导槽内滑动配合有固定连接于二级外筒上的锁止滑块，锁止滑块置于横槽内；一级外筒与二级外筒之间连接有竖直设置的压缩弹簧，二级外筒上密封转动连接有同轴的三级外筒，三级外筒与二级外筒之间连接有沿三级外筒圆周方向设置的复位弹簧，三级外筒上圆周均布有长度沿竖直方向设置的多个第一齿条；

所述的预埋件机构包括安置于外界顶管的预埋孔内的注浆管，注浆管上螺纹连接有对接壳，对接壳上开设有将注浆外筒内部与外界连通的竖直的第二通孔，对接壳上开设有与多个第一齿条一一对应的竖直的限位槽，限位槽开设在第二通孔的侧壁上，对接壳上竖向滑动连接有与多个第一齿条一一对应的竖直的第二齿条，对接壳上转动连接有置于限位槽内并与第二齿条相啮合的齿轮，齿轮与第一齿条相匹配，当三级外筒上移至第二通孔内时，第一齿条竖向滑动匹配在限位槽内并与齿轮相啮合；第二齿条上连接有开合机构，多个开合机构相互组合并将第二通孔封堵，当第二齿条下移时，开合机构解除对第二通孔的封堵；第二齿条的下端沿二级外筒的径向弹性滑动连接有推杆，推杆下方有开设于二级外筒外壁上并与推杆匹配的转动槽，转动槽的路径沿二级外筒的轴线螺旋向下，第二齿条下移时，推杆下移并弹入转动槽内，推杆在转动槽内的滑动时，带动二级外筒沿二级外筒的轴线转动。