一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法与流程

1.本发明涉及土木施工技术领域，尤其涉及一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法。


背景技术：

2.随着国民经济的发展和城镇化建设的加速，国内城市轨道交通建设发展也越来越迅速。而地铁的建设伴随沿线开发活动增多，工程建设所面临的周边环境越来越复杂，穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物等屡见不鲜。在既有隧道上方或邻侧实施基坑降水开挖或堆填加载等施工活动，土体和隧道原有平衡状态被打破，土体受扰动产生区域性变形，隧道管片结构内力重分布产生相应变形，直至达到新的平衡状态。由于隧道管片为拼装结构，受施工扰动影响会引发管片结构内部系列变形，如底部隆沉，横断面径向收敛、接缝张开，纵向错台、差异沉降等，进一步产生衬砌开裂、掉块或渗漏水等病害，影响地铁结构运营安全。
3.现有技术主要通过注浆加固来控制运营隧道的差异沉降和收敛变形。如在隧道内部选定合适位置开孔进行双液注浆来加固土体控制沉降变形；或在隧道外部地面竖直下注浆管至隧道底，然后拔管注浆治理收敛变形，其注浆孔分布于隧道两侧，并与隧道保持一定距离。
4.由于盾构隧道通常埋置于软弱流塑性粘土或淤泥质粘土中，压力注浆容易在土层中形成串连通路，产生劈裂注浆，出现相邻多孔或隔孔冒浆现象，甚至出现持续注浆或重复多次注浆却毫无隧道变形修复治理效果的情况。究其原因在于高压注浆浆液渗透方向不可控，使得浆液的扩散分布和注浆量难以控制，造成浆液浪费或无效注浆，难以达到预期理想效果。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法。
6.一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法，包括以下步骤：
7.s1、根据隧道的变形姿态，在对应位置处开设注浆孔；
8.s2、将注浆管的一侧套设囊袋，并将所述囊袋放置到所述注浆孔内；
9.s3、通过注浆管对所述囊袋进行注浆，并实时监测所述囊袋内的注浆压力和注浆量；
10.s4、当所述囊袋达到设定的注浆压力和注浆量后，拔出注浆管。
11.在其中一个实施例中，所述步骤s1中，所述隧道的变形姿态包括横向收敛变形和/或竖向沉降变形；
12.当隧道产生横向收敛变形时，所述注浆孔竖直地开设在所述隧道的左右两侧一设定间距处；
13.当隧道同时产生横向收敛变形和竖向沉降变形时，所述隧道的左右两侧分别设置倾斜分布的注浆孔和竖直分布的注浆孔，或设置两个倾斜分布的注浆孔；
14.当隧道产生竖向沉降变形时，所述注浆孔穿过所述隧道的底部竖直向下延伸。
15.在其中一个实施例中，所述注浆管的底部封闭，且所述注浆管的下部侧壁上设有注浆孔，所述嚢袋套设在所述注浆管的下部，且所述嚢袋的上下两端通过限位套与所述注浆管相连接，所述注浆管的浆液能够通过注浆孔注入到所述嚢袋中。
16.在其中一个实施例中，所述注浆管的底部设有限位块，所述囊袋的下端固定在所述限位块上。
17.在其中一个实施例中，所述步骤s2之前包括:
18.s20、先进行试注浆，根据隧道的实时监测结果反馈，确定相关注浆参数，所述注浆参数包括注浆距离、注浆高度、注浆压力、注浆量、提拔速率以及囊袋大小。
19.在其中一个实施例中，所述囊袋内注浆体的形状为圆柱状或串联葫芦状，且所述嚢袋由土工织物制作而成。
20.在其中一个实施例中，所述囊袋内注浆体的形状为串联葫芦状时，所述囊袋达到预期压力和注浆量后，缓慢提拔注浆管，自下而上逐节注浆，直至把囊袋注入至设定的注浆量或达到预期变形修复效果后，拔出注浆管。
21.在其中一个实施例中，所述囊袋内注浆体的形状为圆柱状时，所述注浆管持续性喷浆至设定的注浆量或达到预期变形修复效果后，拔出注浆管。
22.在其中一个实施例中，所述注浆管的浆液为水泥浆，或水泥与水玻璃的混合浆。
23.上述嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法，通过在注浆管上套设嚢袋，然后，将浆液通过注浆管注入到囊袋内，浆液的扩散受囊袋的制约，其能够有效地控制浆液在土层中的扩散形状，将浆液限定在有限空间挤压压密土体，从而解决了浆液乱窜以至浆液浪费或注浆无效的问题，达到修复隧道不利变形的目的。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例一的注浆管和囊袋的位置分布图；
26.图2是本发明实施例二的注浆管和囊袋的位置分布图；
27.图3是本发明实施例三的注浆管和囊袋的位置分布图。
具体实施方式
28.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.本发明一实施例提供一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法，包括以下步骤：
32.s1、根据隧道2的变形姿态，在对应位置处开设注浆孔1；
33.s2、将注浆管的一侧套设囊袋5，并将所述囊袋5放置到所述注浆孔1内；
34.s3、通过注浆管6对所述囊袋5进行注浆，并实时监测所述囊袋5内的注浆压力和注浆量；本实施例中，所述注浆压力和注浆量可以通过监控装置11予于监控。
35.s4、当所述囊袋5达到设定的注浆压力和注浆量后，拔出注浆管6。
36.上述嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法，通过在注浆管6上套设嚢袋5，然后，将浆液通过注浆管6注入到囊袋5内，浆液的扩散受囊袋5的制约，其能够有效地控制浆液在土层中的扩散形状，将浆液限定在有限空间挤压压密土体，从而解决了浆液乱窜以至浆液浪费或注浆无效的问题，达到修复隧道2不利变形的目的。
37.在本发明一实施例中，所述步骤s1中，所述隧道2的变形姿态包括横向收敛变形和/或竖向沉降变形，
38.参阅图1所示，在本发明的实施例一中，当隧道2产生横向收敛变形时，所述注浆孔1竖直地开设在所述隧道2的左右两侧一设定间距3处；本实施例中，注浆孔1与隧道2的设定间距3可以根据现场条件确定，一般控制在5m以内。注浆孔1的深度需在隧道2的水平轴线4位置深度以下2-3m，注浆孔1的孔径大小需保证囊袋5和注浆管6能顺利放入。
39.参阅图2所示，在本发明的实施例二中，当隧道2同时产生横向收敛变形和竖向沉降变形时，所述隧道2的左右两侧分别设置倾斜分布的注浆孔1和竖直分布的注浆孔1，或设置两个倾斜分布的注浆孔1。本实施例中，在隧道2外一侧以一定的倾斜角度钻取注浆孔1，倾斜分布的注浆孔1深度位置钻至隧道2底部以下一定距离，然后，下放注浆管6实施注浆，注浆体长度范围根据变形修复目的确定。具体地，注浆体范围一侧可以从隧道2底部自下而上斜孔注浆至隧道2腰部直径位置，另一侧仅隧道2腰部一定范围垂直注浆，加固周围土体，同时抬升隧道2过大的沉降变形和横向大收敛变形。在一些实施例中，也可以在隧道2的两侧均斜孔注浆修复变形，调整隧道运营服役姿态，改善隧道结构受力情况。
40.参阅图3所示，在本发明的实施例三中，当隧道2产生竖向沉降变形时，所述注浆孔1穿过所述隧道2的底部竖直向下延伸。本实施例中，在隧道2内的道床12上实施钻孔注浆作业，注浆孔1需钻穿隧道2的管片结构，实施过程中需做好管片防水措施。
41.在本发明一实施例中，所述注浆管6的底部封闭，且所述注浆管6的下部侧壁上设有注浆孔7，所述嚢袋5套设在所述注浆管6的下部，且所述嚢袋5的上下两端通过限位套9与所述注浆管6相连接，所述注浆管6的浆液能够通过注浆孔7注入到所述嚢袋5中。如此，所述嚢袋5在注入浆液后，其侧面可自由膨胀挤压土体。其中，囊袋5的长度根据注浆体高度确
定，其上端超过隧道2的水平轴线4位置深度以上2-3m。
42.在本发明一实施例中，所述注浆管6的底部设有限位块8，所述囊袋5的下端固定在所述限位块8上。本实施例中，通过设置限位块8可以提高囊袋5安装的牢固性，避免囊袋5滑脱或移动降低注浆的位置精度。
43.在本发明一实施例中，所述步骤s2之前包括:
44.s20、先进行试注浆，根据隧道2的实时监测结果反馈，确定相关注浆参数，所述注浆参数包括注浆距离、注浆高度、注浆压力、注浆量、提拔速率以及囊袋大小。
45.在本发明一实施例中，所述囊袋5内注浆体的形状为圆柱状或串联葫芦状，且所述嚢袋5由土工织物制作而成。本实施例中，囊袋5可根据确定的注浆量和注浆体高度，按一定的直径和长度进行制作。
46.在本发明一实施例中，所述囊袋5内注浆体的形状为串联葫芦状时，所述囊袋5达到预期压力和注浆量后，缓慢提拔注浆管6，自下而上逐节注浆，直至把囊袋5注入至设定的注浆量或达到预期变形修复效果后，拔出注浆管6。本实施例中，串联葫芦状的囊袋5在注浆管6缓慢提拔的过程中，每一节均能达到预期压力和注浆量，而且其形状可控性好，变形修复效果好。
47.在本发明一实施例中，所述囊袋5内注浆体的形状为圆柱状时，所述注浆管6持续性喷浆至设定的注浆量或达到预期变形修复效果后，拔出注浆管6。如此，其操作更加简单方便，施工效率更高。
48.在本发明一实施例中，所述注浆管的浆液为水泥浆，或水泥与水玻璃的混合浆等。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。