一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管，包括前后相连接的管身、管头、内管和气泡细化器，其中：管身，用于设置于注浆孔内直至底部；管头，安装于管身前端，后端壳体上与前端同轴开设有一开口，与管身相连通；气泡细化器，前后两端于管头端部相贴合，与管身相连通；气泡细化器与管头内壁间形成变径的环形腔体，环形腔体内用于盛接储存气体；内管，穿入管身内，且前端开口处位于环形腔体内，用于向环形腔体内传输气体；气泡细化器用于将环形腔体内的气体细化，并导入其内腔。采用该注浆管注浆时，气体与浆液混合，得到饱含有封闭气泡的浆液，将该浆液作为隔热材料，凝固后隔热效果好。凝固后隔热效果好。凝固后隔热效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管


[0001]本技术属于隧道工程
，尤其是涉及一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管。

技术介绍

[0002]对于穿越横断山脉的铁路，隧道埋深大，地质运动活跃，常会遭遇高地温的导热断裂(层)难题，隧道岩温达40℃～60℃，隧道穿越三条导热断裂(层)，局部涌出热水温度高达60℃，如不采取加固和隔热措施，可能导致隧道无法修通，成为废弃工程。
[0003]对于隧道岩温小于40℃的高地温隧道，施工中常采取隔热降温设计方案以大功率通风和隔热衬砌结构设计为主，其中大功率通风需要长期维持，能耗高，降温效率相对较低；衬砌结构设计采用增加衬砌厚度和增加隔热层等，属于一次性投入，但开挖面积大，最终有效净空小，施工和材料的综合成本很高。而对于岩温高于40℃且穿越区段60℃的高温热水涌出的导热断裂(层)，如果采用上述方法，成本更高。因此，在高地热地区隧道施工中，需要一种隔热效果好，且成本低的永久性施工方案。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管，在高地热地区进行帷幕注浆施工过程中，注浆时气体与浆液混合，得到饱含有封闭气泡的浆液，将该浆液作为隔热材料，凝固后其内饱含空隙，隔热效果好；在围岩内形成环包隧道的永久性隔热筒层，实现加固和隔热的双重功能。
[0005]本技术采用以下技术方案：一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管，包括前后相连接的管身、管头、内管和气泡细化器，其中：/>[0006]管身，为一管体，用于设置于注浆孔内直至底部，其插入注浆孔的一端为前端；管身内为浆液流通通道；
[0007]管头，安装于管身前端，为一前端为小头端，后端为大头端的圆台状壳体，且前端为敞口状，后端壳体上与前端同轴开设有一开口，与管身相连通；
[0008]气泡细化器，为一前后敞口的圆筒状气泡石，同轴设置于管头内，前后两端于管头端部相贴合，与管身相连通；气泡细化器与管头内壁间形成变径的环形腔体，环形腔体内用于盛接储存气体；
[0009]内管，为一细管体，穿入管身内，且前端开口处位于环形腔体内，内管用于向环形腔体内传输气体；
[0010]气泡细化器用于将环形腔体内的气体细化，并导入其内腔。
[0011]进一步地，该管身的后端螺纹安装有管尾，管尾为一两端开口的管状壳体，在管尾的侧壁上开设有通孔，内管通过通孔转向插入管身中。
[0012]进一步地，该内管的直径为3～5mm。
[0013]进一步地，该管身由多管段顺次连接组成，各段的端部均设有外螺纹；各段间由接
头连接，接头为一两端设置有内螺纹的管体，两端与管段间螺纹连接。
[0014]进一步地，该管头后端壳体上的开口与前端敞口大小相一致。
[0015]本技术的有益效果是：1.在管头内同轴设置气泡细化器，气泡细化器与管头间形成变径的环形腔体，注浆时气体通入环形腔体，并通过气泡细化器的侧壁进入其内，与浆液混合，得到饱含有封闭气泡的浆液，将该浆液作为隔热材料，凝固后其内饱含空隙，隔热效果好。2.选用复合化学浆液形成力学性能好的注浆加固区，在围岩加固区以外，利用隔热性能好，强度差的隔热材料形成永久的筒状隔热层，实现加固和隔热的双重功能；且采用复合化学浆液注浆，无需增加衬砌厚度或增加隔热层，成本低。
附图说明
[0016]图1为一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断方法中隔热注浆孔示意图；
[0017]图2为一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断方法中隔热注浆孔管头气体混合示意图；
[0018]图3为一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断方法中隔热注浆孔管头剖面图；
[0019]图4为一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断设计方案示意图；
[0020]其中：1.加固注浆孔；2.隔热注浆孔；3.止浆墙；
[0021]21.管头；22.管身；23.接头；24.管尾；25.气管；26.气泡细化器。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0023]本技术公开了一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管，如图1、2和3所示，包括前后相连接的管身22、管头21、内管25和气泡细化器26，管头21、管身22、接头23和管尾24均为PVC材质。其中：
[0024]管身22，为一管体，用于设置于隔热注浆孔2内直至底部，其插入隔热注浆孔2的一端为前端；管身22内为浆液流通通道；管身22由多管段顺次连接组成，各段的端部均设有外螺纹；各段间由接头23连接，接头23为一两端设置有内螺纹的管体，两端与管段间螺纹连接。
[0025]管头21，安装于管身22前端，为一前端为小头端，后端为大头端的圆台状壳体，且前端为敞口状，后端壳体上与前端同轴开设有一开口，与管身22相连通；管头21后端壳体上的开口与前端敞口大小相一致。
[0026]气泡细化器26，为一前后敞口的圆筒状气泡石，同轴设置于管头21内，前后两端于管头21端部相贴合，与管身22相连通；气泡细化器26与管头21内壁间形成变径的环形腔体，环形腔体内用于盛接储存气体；
[0027]内管25，为一细管体，穿入管身22内，且前端开口处位于环形腔体内，内管25用于向环形腔体内传输气体；内管25的直径为3～5mm。以使前端流出的气体量适合泵入浆液，且使流出的气体保持一定的压力。具体地，可在管头21 的后端壳体上轴向开设通孔，以使内管25前端穿入环形腔体内。
[0028]气泡细化器26用于将环形腔体内的气体细化，并导入其内腔，与流入气内腔的复合化学浆液相混合，以使浆液中饱含气泡。
[0029]管身22的后端螺纹安装有管尾24，管尾24为一两端开口的管状壳体，在管尾24的侧壁上开设有通孔，内管25通过通孔转向插入管身22中。
[0030]本技术中的一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断的方法中的注浆管适用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断，具体方法如下：
[0031]步骤一、施作止浆墙3：确定加固范围和隔热范围，其中，隔热范围环包加固范围。加固范围根据围岩力学参数的初值和终值计算而得，以使围岩能达到结构稳定。测定围岩初始的导热系数，以及推算加固后的导热系数，确定出围岩加固后的散热量，在未设置隔热范围时，计算出热量传导至隧道内环境温度，根据隧道施工要求，隧道施工环境有一温度设计值，则可计算出需要设定的隔热范围。在掌子面前方施做施作止浆墙3，且止浆墙3的外轮廓位于隧道开挖轮廓线外；其中，外轮廓线与开挖轮廓线间的距离为3～5m，外轮廓线与开挖轮廓线间的区域内，即作为施做隔热注浆孔2的区域。
[0032]为提高止浆墙的抗拉和抗折强度，在止浆墙3内设置钢筋网片，且钢筋网片与掌子面相平行，并采用细颗粒混凝土浇筑施做止浆墙，充分振捣，保证了后续钻孔时，其自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高地温隧道导热断裂层隔热加固注浆阻断注浆管，其特征在于，包括前后相连接的管身(22)、管头(21)、内管(25)和气泡细化器(26)，其中：所述管身(22)，为一管体，用于设置于隔热注浆孔(2)内直至底部，其插入隔热注浆孔(2)的一端为前端；所述管身(22)内为浆液流通通道；所述管头(21)，安装于管身(22)前端，为一前端为小头端，后端为大头端的圆台状壳体，且前端为敞口状，后端壳体上与前端同轴开设有一开口，与所述管身(22)相连通；所述气泡细化器(26)，为一前后敞口的圆筒状气泡石，同轴设置于所述管头(21)内，前后两端于所述管头(21)端部相贴合，与所述管身(22)相连通；所述气泡细化器(26)与所述管头(21)内壁间形成变径的环形腔体，所述环形腔体内用于盛接储存气体；所述内管(25)，为一细管体，穿入管身(22)内，且前端开口处位于所述环形腔体内，所述内管(25)用于向环形腔体内传输气体；所述气泡细化...

【专利技术属性】
技术研发人员：高广义，吴建宏，李逢魁，李现朋，卓越，刘永胜，罗占夫，徐启鹏，王玥，徐海廷，贺雄飞，李广跃，倪汉杰，皮乾勇，赵爽，王卓，翟康博，谷晴天，徐伟，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：