用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统及注浆方法

摘要

本发明公开了一种用于复合式衬砌结构背后回填的注浆系统及注浆方法，注浆系统包括：单向止回吸盘，由注浆盘和止回孔构成；单向止回注浆管，其包括注浆管第一端头和注浆管第二端头；注浆管第一端头安装有单向阀；注浆管第一端头与注浆盘的入浆口通过丝扣连通；止水环，位于单向止回注浆管的中部外壁；密封堵头，与注浆管第二端头通过丝扣连接；连接管，连接管包括第一端头和第二端头；连接管第一端头与注浆管第二端头通过丝扣连接，连接管第二端头用于连接注浆设备。注浆管中间增设止水环，可有效提高管外壁与二次衬砌结构之间接触面的止水效果。单向止回注浆管末端设置单向止回吸盘，可实现重复注浆，解决了传统注浆系统无法重复注浆的不足。

说明书

技术领域

本发明属于暗挖工程施工技术领域，特别是涉及一种用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，以及利用该系统实现的注浆方法。

背景技术

轨道交通是现代城市交通的主流和发展方向，其运量大，速度快，干扰小，能耗低，被誉为现代城市的大动脉，是一座城市融入国际大城市现代化交通的显著标志，它不仅是一个国家国力和科技水平的集中展现，而且是缓解大城市交通拥堵现状的一种有效方式。浅埋暗挖法因施工灵活性高、适用性好、对场地要求低，在地下人防、地铁及地下大型构筑物等工程施工中广泛应用。在上述工程施工过程中，需要利用衬砌结构防止围岩变形或坍塌。

二次衬砌是暗挖工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。也就是说在暗挖工程已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、增强防排水效果、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用。二次衬砌结构受混凝土及施工局限性的影响，容易出现二次衬砌结构与初期支护结构之间存在空隙和二次衬砌混凝土不密实等现象，需要采取二次衬砌结构背后回填注浆解决以上问题，并在一定程度对结构防渗效果起到增强的作用。

传统的二次衬砌结构背后回填注浆系统在现场施工中其保护及注浆存在以下问题：注浆导管材质较软，固定时容易变形；在混凝土浇筑过程中，注浆导管受混凝土挤压，注浆通道容易变小或压瘪，无法实现注浆功能；注浆导管与注浆设备采用简易连接，且注浆加压时导管与注浆设备接口部位容易破损；传统注浆导管存在渗漏的风险；注浆导管外露于二次衬砌混凝土结构表面感观效果不佳。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统。

本发明的第二目的是提供一种复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，用于对初期支护和二次衬砌之间的空隙进行注浆，其包括：

单向止回吸盘，所述单向止回吸盘由注浆盘和止回孔构成；所述注浆盘的盘面设有放射状排布的溢浆槽，中部设有入浆口和出浆口；所述止回孔由带十字切口的塑料片构成；所述止回孔设置在注浆盘的出浆口；

单向止回注浆管，所述单向止回注浆管包括注浆管第一端头和注浆管第二端头；所述注浆管第一端头安装有单向阀；所述单向阀由弹簧和单向塞构成，安装在注浆管内；所述注浆管第一端头与注浆盘的入浆口通过丝扣连通；

止水环，所述止水环位于单向止回注浆管的中部外壁；

密封堵头，所述密封堵头与注浆管第二端头通过丝扣连接；

连接管，所述连接管包括连接管第一端头和连接管第二端头；连接管第一端头与注浆管第二端头通过丝扣连接，连接管第二端头用于连接注浆设备；

使用时，单向止回吸盘安装在初期支护和二次衬砌之间的防水板上；单向止回注浆管及止水环浇筑在二次衬砌结构内。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，所述单向止回注浆管为钢管，所述止水环与所述单向止回注浆管通过焊接固定连接。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，所述单向止回注浆管为硬质塑料管，所述止水环与所述单向止回注浆管整体模注成型。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，所述单向止回注浆管为聚乙烯塑料管、聚丙烯塑料管、聚酰胺塑料管或聚氯乙烯塑料管。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，单向止回注浆管第一端头具有内螺纹，单向止回吸盘的开口端具有与所述内螺纹适配的外螺纹。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，单向止回注浆管第二端头具有内螺纹，密封堵头的开口端具有与所述内螺纹适配的外螺纹。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，单向止回注浆管第二端头具有内螺纹，连接管第一端头具有与所述内螺纹适配的外螺纹。

本发明如上所述的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，进一步，单向止回注浆管第二端头具有内螺纹，密封堵头的开口端具有与所述内螺纹适配的外螺纹，连接管第一端头具有与所述内螺纹适配的外螺纹。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆方法，该方法利用如上任一项所述的注浆系统进行施工，该注浆方法依次包括以下步骤：

步骤1，初期支护施工完成后，在初期支护结构表面铺装防水板；

步骤2，采用手工热熔焊将单向止回吸盘固定在防水板上，在注浆盘外侧用透明胶带将注浆盘与防水板临时封口；

步骤3，二次衬砌结构钢筋绑扎；

步骤4，安装单向止回注浆管，将注浆管第一端头与注浆盘的入浆口通过丝扣连通；注浆管第二端头连接密封堵头；

步骤5，模筑混凝土，将单向止回注浆管及止水环浇筑在二次衬砌结构内；

步骤6，拆除密封堵头后将连接管第一端头与单向止回注浆管第二端头通过丝扣连通，连接管第二端头与注浆设备连通；

步骤7，开启注浆设备进行回填注浆；

步骤8，拆除连接管后在单向止回注浆管第二端头安装密封堵头；

步骤9，若有需要，重复步骤6-8进行重复注浆。

本发明的有益效果是：

单向止回注浆管选用PE硬塑管或钢管，材质较硬、容易固定且不变形，解决了传统注浆管易变形、不易固定的问题。

单向止回注浆管中间设置止水环，可有效提高管外壁与二次衬砌结构之间接触面的止水效果。

单向止回注浆管末端设置单向止回吸盘，可实现重复注浆，解决了传统注浆系统无法重复注浆的不足，提高注浆效果。

单向止回注浆管外端由密封堵头封堵，不同于传统注浆系统注浆完成后靠浆液封堵，具有简易、灵活、美观等特点。

复合式衬砌结构背后回填注浆系统设置两道单向止水阀和一个密封堵头，注浆管内防渗漏效果好。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明一种实施例的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统示意图；

图2为本发明一种实施例的单向止回吸盘示意图；

图3为本发明一种实施例的注浆系统用于复合式衬砌结构背后回填注浆的示意图；

图4为本发明一种实施例的复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆方法流程示意图；

图5为本发明一种实施例的单向塞示意图；

图6为本发明一种实施例的单向塞的截面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、注浆盘，2、单向止回注浆管，3、止水环，4、密封堵头，5、连接管，6、溢浆槽，7、止回孔，8、弹簧，9、单向塞，10、热熔手工焊点，11、临时封口胶带，12、防水板，13、初期支护结构，14、二次衬砌结构。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统及注浆方法的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1示出本发明一种实施例的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统，用于对初期支护和二次衬砌之间的空隙进行注浆，其包括：

单向止回吸盘，如图2所示，所述单向止回吸盘由注浆盘1（注浆盘包括入浆口和出浆口）、溢浆槽6和止回孔7构成；所述止回孔由带十字切口的塑料片构成；所述止回孔7设置在注浆盘1的出浆口，其作用是防止浆液回流进入注浆管，从而堵塞注浆通道；热熔手工焊点10的作用是将注浆盘1固定在防水板12上。临时封口胶带11的作用是将注浆盘1与防水板12之间缝隙临时封闭；注浆时，在浆液压力作用下临时封口胶带11与防水板12之间产生空隙，实现注浆操作。

单向止回注浆管2，所述单向止回注浆管2包括注浆管第一端头和注浆管第二端头；所述注浆管第一端头安装有单向阀；所述单向阀由弹簧8和单向塞9构成，安装在注浆管内，所述弹簧第一端头与注浆盘入浆口顶紧，第二端头与单向塞顶紧，单向塞在弹簧作用下与注浆管通道顶紧，形成封闭通道；注浆工作时，单向塞受注浆压力作用，压缩弹簧，形成注浆通道，可实现注浆；所述单向阀配合止回孔形成双重止回功能；所述注浆管第一端头与注浆盘1的入浆口通过丝扣连通；

如图5所示，本发明一种实施例的单向塞示意图，该单向塞远离弹簧的一端为圆锥结构或圆台结构，以圆锥面或圆台面与单向止回注浆管接触，实现止回功能。

如图6所示，本发明一种实施例的单向塞截面示意图。

止水环3，所述止水环3设置在所述单向止回注浆管2的中部外壁，二者整体模注成型；

密封堵头4，所述密封堵头4与注浆管第二端头通过丝扣连接；

连接管5，所述连接管5包括连接管第一端头和连接管第二端头；连接管第一端头与注浆管第二端头通过丝扣连接，连接管第二端头用于连接注浆设备；

使用时，单向止回吸盘安装在初期支护结构13和二次衬砌结构14之间的防水板12上；单向止回注浆管2及止水环3浇筑在二次衬砌结构14内。

在上述实施例的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统的实施过程中，所述单向止回注浆管为钢管，所述止水环与所述单向止回注浆管通过焊接固定连接。

在上述实施例的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统的实施过程中，所述单向止回注浆管为硬质塑料管，所述止水环与所述单向止回注浆管整体模注成型。在具体实施例中，所述单向止回注浆管为聚乙烯塑料管、聚丙烯塑料管、聚酰胺塑料管或聚氯乙烯塑料管。

单向止回注浆管选用硬塑管或钢管，材质较硬、容易固定且不变形，解决了传统注浆管易变形、不易固定的问题。

在上述实施例的用于复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆系统的一种实施过程中，注浆管第二端头具有内螺纹，密封堵头的开口端具有与所述内螺纹适配的外螺纹，连接管第一端头具有与所述内螺纹适配的外螺纹。单向止回吸盘结合单向止回注浆管的设置，能够十分容易的实现重复注浆的目的，进而消除了二次衬砌结构与初期支护结构之间存在的空隙，弥补了混凝土不密实等质量缺陷。

结合图3和图4说明本发明实施例还提供的复合式衬砌结构背后回填注浆的注浆方法，该方法利用如上任一项所述的注浆系统进行施工，该注浆方法依次包括以下步骤：

步骤1，初期支护施工完成后，在初期支护结构表面铺装防水板；

步骤2，采用手工热熔焊将单向止回吸盘固定在防水板上，在注浆盘外侧用透明胶带将注浆盘与防水板临时封口；

步骤3，二次衬砌结构钢筋绑扎；

步骤4，安装单向止回注浆管，将注浆管第一端头与注浆盘的入浆口通过丝扣连通；注浆管第二端头连接密封堵头；

步骤5，模筑混凝土，将单向止回注浆管及止水环浇筑在二次衬砌结构内；

步骤6，拆除密封堵头后将连接管第一端头与单向止回注浆管第二端头通过丝扣连通，连接管第二端头与注浆设备连通；

步骤7，开启注浆设备进行回填注浆；

步骤8，拆除连接管后在单向止回注浆管第二端头安装密封堵头；

步骤9，若有需要，重复步骤6-8进行重复注浆。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。