[发明专利]一种隧道衬砌背后预留径向注浆装置及系统

说明书

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道衬砌背后预留径向注浆装置及系统，包括注浆支管、内置阀门、空心转杆及注浆孔管；注浆孔管的一端为注浆口，另一端为用于向隧道的漏空间隙注浆的出浆口；注浆孔管的靠近出浆口端的侧壁上还设有若干出浆孔，出浆孔上连接有用于向隧道的脱空间隙注浆的注浆支管；空心转杆设置于注浆孔管内，排气进口位于出浆口，排气出口位于注浆口；注浆孔管内设有至少一个可关闭或打开注浆孔管的内置阀门，内置阀门安装于空心转杆上且位于出浆口与出浆孔之间。本发明能够快速消除隧道工后和后期运用中衬砌背后或仰拱出现漏空或脱空，明显降低隧道施工和运营阶段的维护成本，从而提升隧道建设质量，最终降低工程投入。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道衬砌背后预留径向注浆装置及系统，适用于隧道及地下工程衬砌背后漏空、脱空以及围岩修复，具体可用于公路、铁路、市政、轨道交通、输水隧洞等领域。

背景技术

现有技术中的隧道衬砌结构一般包括在围岩开挖面上依次施工的初期支护、防水层和衬砌。初期支护与防水层之间易出现空腔，形成漏空间隙；衬砌与防水层之间可能出现空隙，形成脱空间隙，特别是在拱顶处极易出现空腔。这些结构的不密实，极大地影响了隧道衬砌结构整体受力强度，若不及时处理，将会造成质量和安全隐患。所以隧道设计中采用在隧道衬砌结构中预留检查压浆的孔管，目的是在隧道衬砌浇筑或安装完毕后，通过注浆孔管检查压浆来消除这些脱空间隙及漏空间隙，也可对疏松围岩再次固结。

目前地下工程界运用的注浆孔管设置相对简单，孔管运用施工粗放，隧道工后围岩注浆往往造成防水板整体性破坏，地下水乱窜，并且处理费用偏高，最后处理效果欠佳。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种隧道衬砌背后预留径向注浆装置及系统，能够及时、科学合理地治理衬砌背后漏空、脱空以及围岩体疏松状况，降低隧道的维护成本，提升隧道建设质量。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种隧道衬砌背后预留径向注浆装置，包括注浆支管、内置阀门、用于排气的空心转杆以及用于向隧道的衬砌背后径向注浆的注浆孔管；所述注浆孔管的一端为注浆口，另一端为用于向隧道的漏空间隙注浆的出浆口；所述注浆孔管的靠近出浆口端的侧壁上还设有若干出浆孔，所述出浆孔上连接有用于向隧道的脱空间隙注浆的注浆支管；所述空心转杆沿所述注浆孔管的轴线设置于所述注浆孔管内，所述空心转杆的排气进口位于所述出浆口且略露出所述出浆口，排气出口位于所述注浆口；所述注浆孔管内设有至少一个可关闭或打开所述注浆孔管的内置阀门，所述内置阀门安装于所述空心转杆上且位于所述出浆口与所述出浆孔之间。

进一步地，所述内置阀门包括上下贴合的内置阀门大叶片和内置阀门小叶片；所述内置阀门大叶片的圆心所在处设有轴孔并套设于所述空心转杆上，所述内置阀门大叶片的弧圈与所述注浆孔管的内壁固定连接；所述内置阀门小叶片的圆心所在处与所述空心转杆固定连接；所述内置阀门小叶片的面积与所述内置阀门大叶片的面积之和大于所述注浆孔管的内圆面积；所述空心转杆设置于所述注浆孔管内并可相对于所述注浆孔管转动。

更进一步地，所述空心转杆的排气出口与空心手柄固定连接，所述注浆孔管的注浆口端的侧壁上对应所述内置阀门完全打开的位置处设有排气气道出口，所述空心手柄通过所述排气气道出口连接可拆卸的接长气管。

进一步地，所述空心转杆的排气进口以及所述注浆支管的出浆口均套有弹性包头。

进一步地，所述注浆孔管的注浆口端设置有碗形固定件，所述碗形固定件的碗底设有通孔，所述注浆孔管贯穿所述通孔并与碗底固定连接，所述碗形固定件的碗顶外围碗檐与隧道浇筑衬砌的模板设可拆解连接。

更进一步地，所述碗形固定件的内壁与所述注浆孔管的外壁之间填充有填充材料。

进一步地，所述注浆孔管外壁上对应穿过防水层的位置处设有密封件。