本发明专利技术公开了一种隧道管棚注浆装置及可调压逆向加固施工方法，包括：钢管，其为一端开口的内中空结构，钢管的中部侧壁上设有多个通孔，其沿钢管的长度方向间隔设置；盖板，其设置在钢管的开口端并将其封闭，盖板上间隔设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；第一注浆管，其设置在钢管内部，第一注浆管的一端位于钢管未设有开口的端部并与钢管的内部连通，另一端沿钢管的长度方向穿出第一贯穿孔；注浆机，其出浆口通过第二注浆管与第一注浆管位于钢管外侧的一端连通。本发明专利技术通过在隧道注浆孔中内置钢管与注浆管组成联合管棚注浆装置，通过控制浆液运移方向，实现对注浆区域的均匀加固，并采用逆向加固的方法，有效防止堵管，提高了注浆效果。提高了注浆效果。提高了注浆效果。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道管棚注浆装置及可调压逆向加固施工方法
[0001]本专利技术涉及隧道管棚施工
更具体地说，本专利技术涉及一种隧道管棚注浆装置及可调压逆向加固施工方法。
技术介绍
[0002]随着我国经济社会的发展，隧道建设如火如荼。在隧道施工中，围岩大变形和局部冒顶是在浅埋松软地层和软弱破碎地层施工中面临的主要问题，处理上述变形和冒顶问题需要进一步耗费人力和施工时长，拖延施工进度。为保证人员、机械的安全及工期进度的要求，一般采用管棚注浆超前支护方法加固掌子面深部围岩。
[0003]目前，国内外采取的常见中管棚注浆方法均会在中管棚尾部(靠近孔口)处产生最大的浆液压力，容易对掌子面形成二次扰动，使得掌子面失稳；且孔口处围岩裂隙发育，浆液极易渗入临近注浆孔，造成堵管，导致注浆孔无法进行后续注浆。
[0004]为解决上述问题，需要提供一种新型注浆装置及注浆方法，对现有的注浆方法进行优化，避免注浆过程中加固不均匀、注浆时易堵管的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种隧道管棚注浆装置及可调压逆向加固施工方法，通过在隧道注浆孔中内置钢管与注浆管组成联合管棚注浆装置，通过控制浆液运移方向，实现对注浆区域的均匀加固，并采用逆向加固的方法，有效防止堵管，提高了注浆效果。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种隧道管棚注浆装置，包括：
[0007]钢管，其为一端开口的内中空结构，所述钢管的中部侧壁上设有多个通孔，其沿所述钢管的长度方向间隔设置并与所述钢管的内部连通；
[0008]盖板，其设置在所述钢管的开口端并将其封闭，所述盖板上间隔设有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔的轴向均与所述钢管的轴向平行；
[0009]第一注浆管，其设置在所述钢管内部，所述第一注浆管的一端位于所述钢管未设有开口的端部并与所述钢管的内部连通，另一端沿所述钢管的长度方向穿出所述第一贯穿孔；
[0010]注浆机，其出浆口通过第二注浆管与所述第一注浆管位于所述钢管外侧的一端连通。
[0011]优选的是，所述隧道管棚注浆装置，所述钢管未设有开口的一端为封闭的尖头结构。
[0012]优选的是，所述隧道管棚注浆装置，所述第一贯穿孔与所述钢管同轴设置，所述第一贯穿孔的直径等于所述第一注浆管的外直径。
[0013]优选的是，所述隧道管棚注浆装置，还包括第一压力表，其设置在所述盖板的外侧且接头与所述第二贯穿孔连通。
[0014]优选的是，所述隧道管棚注浆装置，还包括控制阀和第二压力表，其沿注浆方向依次设置在所述第二注浆管上，所述控制阀用于控制所述第二注浆管中浆液的通断，所述第二压力表用于测试所述第二注浆管内的浆液压力。
[0015]优选的是，所述隧道管棚注浆装置，还包括泄压阀，其设置在所述第二注浆管上并位于所述控制阀与所述第二压力表之间，所述泄压阀用于调节所述第二注浆管内的浆液压力。
[0016]本专利技术还提供了一种可调压逆向加固施工方法，包括：
[0017]S1、根据孔位设计，在隧道内施作注浆孔；
[0018]S2、先将钢管设有尖头的一端朝内送入所述注浆孔中并与其内端部抵接，送管完成后在所述钢管的外端部安装盖板，并将第一注浆管穿过第一贯穿孔安装至所述钢管的内部，即完成单个管棚的架设；
[0019]S3、在隧道内按照从拱顶向拱脚两侧的顺序施作多个注浆孔，任意注浆孔施工完成后重复S2的内容在所述注浆孔内部安装对应的管棚，直至完成全部管棚架设；
[0020]S4、在隧道掌子面上浇筑止浆墙，使所述钢管的外端部埋设在所述止浆墙内；
[0021]S5、安装注浆机，使用第二注浆管将所述注浆机的出浆口与所述第一注浆管伸出所述止浆墙的端部连通，并在所述第二注浆管上沿注浆方向依次设置控制阀、泄压阀和第二压力表；
[0022]S6、通过注浆机按照从拱脚两侧向拱顶的顺序依次对多个注浆孔进行注浆施工。
[0023]优选的是，所述可调压逆向加固施工方法，S6中，对任一注浆孔进行注浆施工的步骤为：先打开对应管棚及其相邻管棚的第二贯穿孔，再打开所述控制阀开始注浆；浆液通过所述第一注浆管流入所述钢管的内端部与所述第一注浆管的间隙，并从所述钢管的内端部向外端部逆向流动，同时，所述浆液穿过通孔进入所述注浆孔与所述钢管的间隙并对隧道围岩进行加固；待所述第二贯穿孔中流出浆液后，在所述第二贯穿孔处安装第一压力表，测量所述钢管的开口端的浆液压力；继续注浆至设计终压，持压一段实际后关闭所述控制阀，停止注浆。
[0024]优选的是，所述可调压逆向加固施工方法，S6中，在注浆过程中，通过所述第二压力表实时测量所述第二注浆管内的浆液压力，当所述第二注浆管内的浆液压力超出设定的阈值范围时，打开所述泄压阀进行泄压，使所述第二注浆管内的浆液压力始终保持在设定的阈值范围内。
[0025]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0026]1、本专利技术通过在隧道注浆孔中内置钢管与注浆管组成联合管棚注浆装置，通过控制浆液运移方向，使浆液从远离掌子面处的深部向靠近掌子面方向移动，移动过程中浆液压力逐步减小，从而，在靠近掌子面松动圈处产生的浆液压力小，对地层的扰动小，在远离掌子面的深部围岩处产生的浆液压力大，浆液的扩散能力强、扩散距离远，在注浆孔中形成从近到远的均匀加固区域；
[0027]2、本专利技术采用逆向加固方法，降低管棚外端部(开口处)的浆液压力，降低因浆液压力过大渗入临近注浆孔造成堵管问题的概率，且即使堵管后，由于浆液从第一注浆管流出后在钢管内逆向运动，并不影响该注浆孔的实际注浆效果，避免了注浆堵管影响注浆效果的问题；
[0028]3、本专利技术通过多个压力表对注浆机的出浆压力和管棚内的注浆压力进行实时监测，并根据地层实际条件通过泄压阀和控制阀实时调整注浆压力，保证地层较好地吃浆，有效提高了注浆质量。
[0029]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一个实施例的一种隧道管棚注浆装置的结构示意图；
[0031]图2为上述实施例中所述管棚的正面结构示意图；
[0032]图3为上述实施例中所述管棚的侧面结构示意图；
[0033]图4为上述实施例中所述盖板的侧面结构示意图。
[0034]附图标记说明：
[0035]1、第一注浆管；2、通孔；3、钢管；4、尖头；5、第一压力表；6、止浆墙；7、浆液；8、控制阀；9、泄压阀；10、连接管；11、第一贯穿孔；12、第二贯穿孔；13、盖板；14、第二压力表。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0037]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道管棚注浆装置，其特征在于，包括：钢管，其为一端开口的内中空结构，所述钢管的中部侧壁上设有多个通孔，其沿所述钢管的长度方向间隔设置并与所述钢管的内部连通；盖板，其设置在所述钢管的开口端并将其封闭，所述盖板上间隔设有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔的轴向均与所述钢管的轴向平行；第一注浆管，其设置在所述钢管内部，所述第一注浆管的一端位于所述钢管未设有开口的端部并与所述钢管的内部连通，另一端沿所述钢管的长度方向穿出所述第一贯穿孔；注浆机，其出浆口通过第二注浆管与所述第一注浆管位于所述钢管外侧的一端连通。2.如权利要求1所述的隧道管棚注浆装置，其特征在于，所述钢管未设有开口的一端为封闭的尖头结构。3.如权利要求1所述的隧道管棚注浆装置，其特征在于，所述第一贯穿孔与所述钢管同轴设置，所述第一贯穿孔的直径等于所述第一注浆管的外直径。4.如权利要求1所述的隧道管棚注浆装置，其特征在于，还包括第一压力表，其设置在所述盖板的外侧且接头与所述第二贯穿孔连通。5.如权利要求1所述的隧道管棚注浆装置，其特征在于，还包括控制阀和第二压力表，其沿注浆方向依次设置在所述第二注浆管上，所述控制阀用于控制所述第二注浆管中浆液的通断，所述第二压力表用于测试所述第二注浆管内的浆液压力。6.如权利要求5所述的隧道管棚注浆装置，其特征在于，还包括泄压阀，其设置在所述第二注浆管上并位于所述控制阀与所述第二压力表之间，所述泄压阀用于调节所述第二注浆管内的浆液压力。7.一种可调压逆向加固施工方法，其特征在于，包括：S1、根据孔位设计，在隧道内施作注浆孔；S2、先将钢管设有尖头的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨钊，陈培帅，罗会武，邓志强，黄威，李建墩，罗俊伟，徐庭，杨本亮，姚翔川，石章入，张瑞元，李勇智，姬付全，袁青，江鸿，李德杰，梁晓腾，熊齐欢，张子平，杨林，李雪松，任梦，杨睿，邱敏，李嘉成，冯龙健，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。