一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置的制作方法

本发明涉及顶管工程施工，尤其涉及一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置。

背景技术：

1、顶管施工是一种在地表不开挖或少开挖条件下敷设地下管线的非开挖技术。顶管施工时，通过主顶油缸和中继间将管节逐段顶入地层。为减小管节外壁与周围土体之间的摩擦阻力，常规工艺通过设置在管节上的注浆孔向管节外壁与地层之间的环空间隙注入润滑泥浆，例如膨润土泥浆，以形成连续的泥浆套，起到减阻和辅助支撑孔壁的作用。

2、然而，在泥炭质地层中进行顶管施工时，面临的工况极为不利。泥炭质土有机质含量高，具有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度和易扰动的显著特点，地层自稳能力极差。仅依靠常规润滑泥浆形成的泥浆套，其强度远不足以有效支撑孔壁，孔壁极易发生坍塌和过量变形，进而引发上覆地层沉陷甚至地表塌陷。在此过程中，管节底部易出现软弱下卧层，导致管节下沉、轴线偏移和卡管等严重事故，严重影响施工安全和成孔质量。

3、为提高泥炭质地层的稳定性，现有技术中大部分是通过注浆孔向管节的环状间隙内注入水泥浆或化学浆液进行地层加固。但是浆液在固结后会将管节与周围地层胶结在一起，这样会显著增大后续顶进时的摩擦阻力，严重时可能会使得管节无法继续被向前顶进。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，包括管节，多个管节依次拼接形成管道，每个管节一侧均设有定位槽，多个管节的定位槽组合形成滑槽，滑槽内设有陶球供料装置，管节内设有弧形管，弧形管上设有多个注浆管，注浆管一一对应从弧形管的注浆孔内穿过，弧形管一侧连接供浆管，在最靠近掘进机的管节上设有陶球注入装置，陶球供料装置将陶球投入至陶球注入装置内，通过陶球注入装置将陶球注入至管节外侧。

4、优选地，陶球供料装置包括滑动块，滑动块的两侧及底部均设有行走轮，滑动块通过行走轮在滑槽内行走，滑动块上侧设有供料箱，供料箱内装有陶球，供料箱顶部设有进料口，供料箱底部设有出料口，供料箱内侧底部设有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的伸缩端固定连接推块，推块与出料口相对应设置。

5、优选地，供料箱内设有导料板。

6、优选地，陶球注入装置包括上侧为敞口的箱体，箱体底部设有让位孔，让位孔处设有导向管，箱体上侧设有中转箱，弧形管与中转箱相连通，中转箱顶部设有压球装置。

7、优选地，压球装置包括立式箱，立式箱下侧的中心孔内滑动连接压杆，立式箱内装有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的伸缩杆通过连接杆与压杆固定连接，导向管与压杆相对应设置。

8、优选地，压杆顶部设有贯穿压杆的通孔，通孔内滑动连接中心杆，中心杆下端转动连接两个转轴，每个转轴上均固定连接弧形板，两个弧形板的内弧面相对设置，每个转轴上均固定连接齿轮，压杆下侧设有空腔，空腔内装有两个齿条，齿条与齿轮一一对应设置，中心杆顶部固定连接钩板，立式箱内固定连接限位板，限位板与钩板对应设置。

9、本发明的有益效果：本发明将陶球注入装置设置在最靠近掘进机的管节上，同时配合供料装置，能够随着掘进机的前进立即从管节前端注入陶球，防止管体因底部软弱而产生的下沉和偏移，在打入陶球时，能主动挤压密实周边软弱土体，形成比陶球粒径更大的致密加固区，使得注入的陶球被牢牢嵌固在密实地层中。

1.一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，其特征在于：包括管节（100），多个管节（100）依次拼接形成管道，每个所述管节（100）一侧均设有定位槽（200），多个管节（100）的定位槽（200）组合形成滑槽，所述滑槽内设有陶球供料装置（600），所述管节（100）内设有弧形管（400），所述弧形管（400）上设有多个注浆管（401），所述注浆管（401）一一对应从所述弧形管（400）的注浆孔内穿过，所述弧形管（400）一侧连接供浆管（300），在最靠近掘进机的所述管节（100）上设有陶球注入装置（500），所述陶球供料装置（600）将陶球投入至陶球注入装置（500）内，通过陶球注入装置（500）将陶球注入至管节（100）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，其特征在于：所述陶球供料装置（600）包括滑动块（61），所述滑动块（61）的两侧及底部均设有行走轮（62），所述滑动块（61）通过行走轮（62）在所述滑槽内行走，所述滑动块（61）上侧设有供料箱（63），所述供料箱（63）内装有陶球，所述供料箱（63）顶部设有进料口（64），供料箱（63）底部设有出料口（66），所述供料箱（63）内侧底部设有第一电动伸缩杆（67），所述第一电动伸缩杆（67）的伸缩端固定连接推块（68），推块（68）与所述出料口（66）相对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，其特征在于：所述供料箱（63）内设有导料板（65）。

4.根据权利要求1所述的一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，其特征在于：所述陶球注入装置（500）包括上侧为敞口的箱体（51），箱体（51）底部设有让位孔，所述让位孔处设有导向管（54），所述箱体（51）上侧设有中转箱（52），所述弧形管（400）与所述中转箱（52）相连通，所述中转箱（52）顶部设有压球装置（1）。

5.根据权利要求4所述的一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，其特征在于：所述压球装置（1）包括立式箱（11），立式箱（11）下侧的中心孔内滑动连接压杆（12），所述立式箱（11）内装有第二电动伸缩杆（13），所述第二电动伸缩杆（13）的伸缩杆通过连接杆（14）与所述压杆（12）固定连接，所述导向管（54）与所述压杆（12）相对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种泥炭质地层顶管施工中可调节泥浆注浆加固施工装置，其特征在于：所述压杆（12）顶部设有贯穿所述压杆（12）的通孔，所述通孔内滑动连接中心杆（15），所述中心杆（15）下端转动连接两个转轴，每个所述转轴上均固定连接弧形板（16），两个弧形板（16）的内弧面相对设置，每个所述转轴上均固定连接齿轮（17），所述压杆（12）下侧设有空腔，空腔内装有两个齿条（18），所述齿条（18）与所述齿轮（17）一一对应设置，所述中心杆（15）顶部固定连接钩板（10），所述立式箱（11）内固定连接限位板（19），所述限位板（19）与所述钩板（10）对应设置。