一种盾构隧道压密注浆结构的制作方法

本实用新型涉及盾构隧道加固领域，具体涉及一种盾构隧道压密注浆结构。

背景技术：

广州地铁一号线黄沙～长寿路区间为盾构隧道区间，项目施工的基坑和桩基础紧邻车站及区间隧道。自2011年1月份以来，发现下行在K5+400～K5+483隧道顶部10点～12点位(面向黄沙站)处管片纵向裂纹较多，个别管片上裂纹达4条，大多数裂纹贯穿整块管片，最大裂纹宽度约接近0.58mm；上行在K5+411～K5+480处12点～3点位(面朝黄沙站)处管片大多数有纵向裂纹，裂纹部位大致与下行线呈镜像分布。其中K5+440处12点～1点位管片开裂的较为严重，最大裂纹宽度约0.5mm。上行裂缝共72条，下行裂缝53条，共计125条。由于黄长区间已经处于严重损伤状态，为了保证地铁一号线的运营和乘客生命财产安全，急需找到一种加固方法，从而对隧道侧边地层进行加固处理。

压密注浆是将浓稠的浆液注入土体，在土体中形成孔洞，随着压力升高，注浆量增大，孔穴扩张，并迫使周围土体中孔隙压力上升，注浆完毕后的一段时间内，孔压将逐渐消散，周围土体被压密而强度提高，从而达到加固地基的目的。

现有的压密注浆技术方案中只是利用注浆机进行注浆作业，作业过程中凭借团队注浆经验进行注浆，而对于地层要求比较严格的施工项目，在注浆过程中需要进行精密监控，防止在注浆后出现地表隆起或者隧道拱顶下降，地表隆起会造成地铁轨道不平整影响地铁平稳运行，而隧道拱顶下降过多将影响整个隧道的结构稳定性，进而对地铁运行造成不良影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提出一种盾构隧道压密注浆结构，该盾构隧道压密注浆结构可实现注浆过程中监控盾构隧道的应力增量的变化及隧道的沉降，由此根据监控情况进行调控注浆，保证隧道的结构稳定性及地铁轨道的平整性。

基于此，本实用新型提出了一种盾构隧道压密注浆结构，包括盾构隧道、注浆装置和监控装置，所述盾构隧道的两侧分别设有注浆孔，所述注浆装置包括注浆管和注浆机，所述注浆管的两端分别与所述注浆孔和所述注浆机相连接，所述监控装置安装于所述盾构隧道，所述监控装置包括应力监控装置和沉降监控装置，所述应力监控装置和所述沉降监控装置均与控制器电连接。

进一步地，所述注浆孔包括由下至上依次分布的第一组注浆孔、第二组注浆孔和第三组注浆孔，以穿过所述盾构隧道的中轴线和地铁轨道的中线所在面为参考面，所述第一组注浆孔、所述第二组注浆孔和所述第三组注浆孔均包括两个关于所述参考面对称分布的注浆孔。

进一步地，所述注浆管为袖阀管。

进一步地，所述注浆孔与所述袖阀管外壁形成的间隙为速凝水泥砂浆封堵区域。

进一步地，所述封堵区域为所述间隙由地面至地面以下1m－1.5m的范围内。

进一步地，还包括单向阀，所述单向阀安装于所述袖阀管的上端。

进一步地，所述应力监控装置均匀设置于所述盾构隧道的内壁。

进一步地，所述沉降监控装置包括第一沉降监控装置和第二沉降监控装置，所述第一沉降监控装置安装于所述盾构隧道的拱顶，所述第二沉降监控装置安装于地铁轨道的中线上。

进一步地，所述第二沉降监控装置沿所述地铁轨道长度方向每40m－50m设置一个。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、注浆过程中，实现对隧道的应力增量和隧道的沉降进行监控，从而在注浆过程中及时发现问题，并对注浆参数及注浆方案进行调整，避免破坏盾构隧道的结构整体性及地铁轨道的平整性，保证地铁的平稳运行。

2、对称分布的注浆孔使得注浆后盾构隧道的两侧结构一致，保证整个隧道侧边地层加固后受力均匀，不会导致地铁轨道因一侧受力发生倾斜，进而能保证地铁轨道路面平整进而提高盾构隧道的结构稳定性。

3、注浆孔与袖阀管外壁形成的间隙为速凝水泥砂浆封堵区域，由此防止在注浆过程中发生冒浆，而封堵区域为间隙由地面至地面以下1m－1.5m的范围内，在满足封堵后结构强度的前提下，有效减少施工成本。

4、袖阀管的上端安装有单向阀，使得注浆过程中浆液不会发生倒流，使得浆液顺利进入土体中。

5、沉降监控装置包括第一沉降监控装置和第二沉降监控装置，第一沉降监控装置安装于盾构隧道的拱顶，由此可监控盾构隧道的拱顶的沉降量，第二沉降监控装置安装于地铁轨道的中线上，从而监控地铁轨道的隆起及下降，并进行注浆的调整，进而保证地铁轨道的平整性。

6、第二沉降监控装置沿地铁轨道长度方向每40m－50m设置一个，由此可监控整条地铁轨道的沉降量，而整条地铁轨道需保证整体沉降均匀，由此地铁运行时不会有颠簸，进而保证地铁平稳运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例的盾构隧道压密注浆结构的结构示意图。

图2为本实用新型实施例袖阀管与注浆孔相配合的结构示意图。

图中：1-注浆孔，2-盾构隧道，3-袖阀管，4-应力监控装置，5-沉降监控装置，6-封堵区域，7-单向阀，8-地铁轨道；1a-第一组注浆孔，1b-第二组注浆孔，1c-第三组注浆孔，5a-第一沉降监控装置，5b－第二沉降监控装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明：

如图1至图2所示：本实施例提供一种盾构隧道压密注浆结构，包括盾构隧道2、注浆装置和监控装置，盾构隧道2的两侧分别设有注浆孔1，注浆装置包括注浆管和注浆机，注浆管的两端分别与所述注浆孔1和注浆机相连接，需要指出的是，注浆管的底部下至注浆孔1底，而注浆管的上端露出地面一段距离并与注浆机连接，由此保证注浆的顺利进行，监控装置安装于盾构隧道2，监控装置包括应力监控装置4和沉降监控装置5，应力监控装置4和沉降监控装置5均与控制器电连接，由此在注浆过程中，实现对隧道的应力增量和隧道的沉降进行监控，从而在注浆过程中及时发现问题，并对注浆参数进行调整，避免破坏盾构隧道2的结构整体性及地铁轨道8的平整性，保证地铁的平稳运行。

基于以上技术方案，在注浆过程中，实现对隧道的应力增量和隧道的沉降进行监控，从而在注浆过程中及时发现问题，并对注浆参数及注浆方案进行调整，避免破坏盾构隧道2的结构整体性及地铁轨道8的平整性，保证地铁的平稳运行。

进一步地，注浆孔1包括由下至上依次分布的第一组注浆孔1、第二组注浆孔1b和第三组注浆孔1c，以穿过盾构隧道2的中轴线和地铁轨道8的中线所在面为参考面，第一组注浆孔1a、第二组注浆孔1b和第三组注浆孔1c均包括两个关于参考面对称分布的注浆孔1，对称分布的注浆孔1使得注浆后盾构隧道2的两侧结构一致，进而提高盾构隧道2的结构稳定性。需要指出的是，本实施例中注浆过程选择由下至上依次于第一组注浆孔1a、第二组注浆孔1b和第三组注浆孔1c进行对称注浆，由此可以提高注浆效率，且对称注浆可使得浆液与隧道侧边地层的土体同时被压密，保证整个隧道侧边地层加固后受力均匀，不会导致地铁轨道8因一侧受力发生倾斜，进而能保证地铁轨道8路面平整，而由下至上的注浆顺序使得注浆后使得位于底部的结构先加固，依次向上加固，施工更加合理且使得结构更加稳定。

本实施例的注浆管为袖阀管3，袖阀管3注浆能够定时、定位、定量，操作方便且能保证注浆效果良好。进一步地，注浆孔1与袖阀管3外壁形成的间隙为速凝水泥砂浆封堵区域6，由此防止在注浆过程中发生冒浆。此外，封堵区域6为间隙由地面至地面以下1m－1.5m的范围内，在满足封堵后结构强度的前提下，有效减少施工成本。进一步地，还包括单向阀7，单向阀7安装于袖阀管3的上端，使得注浆过程中浆液不会发生倒流，使得浆液顺利进入土体中，需要指出的是本实施例中通过法兰将单向阀7与袖阀管3连接，法兰的结构简单且可使得单向阀7与袖阀管3连接紧凑。

进一步地，应力监控装置4均匀设置于盾构隧道2的内壁，由此可全方位对盾构隧道2的应力增量进行监控，通过各个方位的应力增量变化进行注浆效果评估。

本实施例中的沉降监控装置5包括第一沉降监控装置5a和第二沉降监控装置5b，第一沉降监控装置5a安装于盾构隧道2的拱顶，由此可监控盾构隧道2的拱顶的沉降量，第二沉降监控装置5b安装于地铁轨道8的中线上，从而监控地铁轨道8的隆起及下降，并进行注浆的调整，进而保证地铁轨道8的平整性。进一步地，第二沉降监控装置5b沿地铁轨道8长度方向每40m－50m设置一个，由此可监控整条地铁轨道8的沉降量，而整条地铁轨道8需保证整体沉降均匀，由此地铁运行时不会有颠簸，进而保证地铁平稳运行。

采用本实用新型实施例的盾构隧道压密注浆结构，注浆过程中，实现对隧道的应力增量和隧道的沉降进行监控，从而在注浆过程中及时发现问题，并对注浆参数及注浆方案进行调整，避免破坏盾构隧道2的结构整体性及地铁轨道8的平整性，保证地铁的平稳运行。对称分布的注浆孔1使得注浆后盾构隧道2的两侧结构一致，保证整个隧道侧边地层加固后受力均匀，不会导致地铁轨道8因一侧受力发生倾斜，进而能保证地铁轨道8路面平整进而提高盾构隧道2的结构稳定性。注浆孔1与袖阀管3外壁形成的间隙为速凝水泥砂浆的封堵区域6，由此防止在注浆过程中发生冒浆，而封堵区域6为间隙由地面至地面以下1m－1.5m的范围内，在满足封堵后结构强度的前提下，有效减少施工成本。袖阀管3的上端安装有单向阀7，使得注浆过程中浆液不会发生倒流，使得浆液顺利进入土体中。沉降监控装置5包括第一沉降监控装置5a和第二沉降监控装置5b，第一沉降监控装置5a安装于盾构隧道2的拱顶，由此可监控盾构隧道2的拱顶的沉降量，第二沉降监控装置5b安装于两条地铁轨道8之间，从而监控地铁轨道8的隆起及下降，并进行注浆的调整，进而保证地铁轨道8的平整性。第二沉降监控装置5b沿地铁轨道8长度方向每40m－50m设置一个，由此可监控整条地铁轨道8的沉降量，而整条地铁轨道8需保证整体沉降均匀，由此地铁运行时不会有颠簸，进而保证地铁平稳运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。