地下空间超前小导管注浆控制装置的制作方法

1.本发明涉及地下空间支护技术领域，具体为一种地下空间超前小导管注浆管理装置。


背景技术：

2.超前小导管是隧道等地下空间工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护，是稳定开挖工作面的一种非常有效的辅助施工措施。超前小导管注浆后，浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅可将岩块或颗粒胶结为整体，达到加固作用，而且填塞了裂隙，增强了松散、软弱围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定。
3.超前小导管注浆流程为在小导管尾部连接软管后采用铁丝捆扎，同时用塑胶泥将导管周围孔隙封堵密实；选用工作压力满足注浆要求的注浆泵，注浆压力一般为0.5-1.0mpa，控制好注浆量，即每根导管内已达到规定注入量时，就可结束；若孔口压力已达到规定压力值，但注入量仍不足时，也应停止注浆。注浆结束后，应对注浆效果进行检查，如未达到要求，应进行补孔注浆。现有的超前小导管与软管的连接方式操作繁琐，而且捆扎质量人为因数影响较大，不利于质量管控，且注浆完成后拆卸软管时，超前小导管内填充的浆液泄露导致漏浆，注浆量达不到预设标准，掌子面稳定性差，隧洞内存在安全隐患，因此需要在浆液中加入速凝剂，或采用停灌待凝方法处理，增加了施工成本。
4.另一方面超前小导管注浆效果的好坏关系施工安全，因此需要实时对注浆效果进行检查。目前对注浆效果的检查主要采用分析法或检查孔法，分析法即通过分析注浆记录，通过分析注浆压力、注浆量，估算注浆是否达到设计要求；检查孔法即地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔，取岩芯进行鉴定。然而分析法的分析数据来源于注浆泵，由于施工现场较为复杂，注浆泵距支护施工位置距离较远，特别是对于同一注浆泵同时多管注浆的情况，各个软管内分配的注浆量很难一致，难以准确测算位于终端的小导管内浆液注浆量及注浆压力情况；而采用检查孔法又额外增加了工作量，亟需一种准确、简便的注浆效果检查装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术的超前小导管注浆超前小导管与软管铁丝捆扎连接方式、拆卸软管漏浆以及注浆效果检测方式存在的问题，本发明提出一种地下空间超前小导管注浆管理装置。
6.本发明的地下空间超前小导管注浆管理装置，其特征在于该装置包括匀浆单元和注浆辅助单元，其中：匀浆单元通过金属管道接入注射泵后端，匀浆单元由长方体容器、同程管道和球阀组成，金属管道与长方体容器内的同程管道连接，所述同程管道水平铺设于长方体容器底部，同程管道末端开孔；匀浆单元顶部等距设置出料口，所述出料口处设置球阀，所述出料口通过软管与注浆辅助单元连接；
注浆辅助单元由软管端、小导管端两部分组成，软管端一端采用宝塔接头，另一端设置第一快速接头母头；小导管端一端采用第一快速接头公头，另一端采用第二快速接头母头，所述第二快速接头母头与超前小导管尾箍连接；小导管接头内设置单向阀，使浆液始终保持由软管流至小导管内；小导管端设置位于单向阀后的检查清扫口，检查清扫口处设置球阀，所述检查清扫口外连接液压传感器或高压气泵。
7.进一步的，所述快速接头包括扳把式快速接头和自锁式快速接头，通过快速接头公头和快速接头母头的配合实现管路快速连通或断开。
8.进一步的，所述宝塔接头采用变径式宝塔接头，使之能适应多种规格的软管。
9.进一步的，所述小导管端内腔覆盖有pe内衬，pe内衬相对光滑，必要时可在pe内腔内涂抹脱模剂，尽可能减少初凝阶段浆液残留在小导管接头内。
10.进一步的，所述小导管端的第二快速接头母头外设置有两片式卡箍，卡箍内衬有橡胶内衬；卡箍一侧内径与小导管端外径吻合，另一侧内径与超前小导管外径吻合。由于现有的超前小导管尾箍加工采用热压或焊接钢筋箍的形式，因此尾箍形状存在偏差，第二快速接头母头或会存在无法紧密连接的情况；为避免漏浆，精准控制注浆量，采用卡箍抱死注浆辅助单元与超前小导管连接位置。
11.本发明的地下空间超前小导管注浆管理装置，具备以下优点：通过匀浆单元再次混合砂浆，由于超前小导管的浆料一般采用p.o32.5普通硅酸盐水泥和中细砂混合，充分混合后更易于挤压；同程管道一般用于水暖设计领域，但由于超前小导管使用的浆料具备良好的可注性，采用同程设计保证了各个出料口的压力相对一致，进一步增强了注浆量的可控性；通过注浆辅助单元缩短了软管与超前小导管安装的操作时间，并降低了操作人员的劳动强度，充分避免超前小导管与软管端断连后漏浆的问题，进而提升了隧洞支护的安全性能；通过检查清扫口，在注浆阶段接入液压传感器监控小导管端注浆压力情况，初凝阶段拆卸液压传感器接入高压气泵清扫小导管端内腔，清洗方便，小导管端可重复使用。
附图说明
12.图1为本发明匀浆单元的结构示意图。
13.图2为本发明同程管道结构示意图。
14.图3为本发明注浆辅助单元的结构示意图。
15.图4为本发明卡箍的结构示意图。
16.图5为采用自锁式快速接头的注浆管理装置的局部放大图。
17.其中，匀浆单元1，注浆辅助单元2，软管端2-1，小导管端2-2，卡箍3。
具体实施方式
18.实施例1：地下空间超前小导管注浆管理装置，其特征在于该装置包括匀浆单元1和注浆辅助单元2，其中：匀浆单元1通过金属管道接入注射泵后端，匀浆单元1由长方体容器、同程管道和球阀组成，金属管道与长方体容器内的同程管道连接，所述同程管道水平铺设于长方体容
器底部，同程管道末端开孔；匀浆单元1顶部等距设置出料口，所述出料口处设置球阀，所述出料口通过软管与注浆辅助单元2连接；注浆辅助单元2由软管端2-1、小导管端2-2两部分组成，软管端2-1一端采用宝塔接头，另一端设置第一快速接头母头；小导管端2-2一端采用第一快速接头公头，另一端采用第二快速接头母头，所述第二快速接头母头与超前小导管尾箍连接；小导管接头内设置单向阀，使浆液始终保持由软管流至小导管内；小导管端2-2设置位于单向阀后的检查清扫口，检查清扫口处设置球阀，所述检查清扫口外连接有液压传感器或高压气泵；小导管端2-2内腔覆盖有pe内衬，pe内衬相对光滑，必要时可在pe内腔内涂抹脱模剂，尽可能减少初凝阶段浆液残留在小导管接头内。
19.小导管端2-2的第二快速接头母头外设置有两片式卡箍3，卡箍3内衬有橡胶内衬；卡箍3一侧内径与小导管端2-2外径吻合，另一侧内径与超前小导管外径吻合。
20.使用时开启注浆泵大功率运作，通过金属管道将浆料输注至匀浆单元1的长方体容器内充分混匀，并由出料口挤出，出料口通过软管与软管端2-1的宝塔接头连接，将软管端2-1和第一根超前小导管的小导管端2-2对接并通过扳把扣紧，小导管端2-2和超前小导管对接并通过扳把扣紧。在检查清扫口接入液压传感器并开启检查清扫口处的球阀，观测注浆辅助单元2处的注浆压力维持在0.5-1.0mpa，当达到规定注入量时，注浆泵结束注浆，关闭匀浆单元1出料口处和检查清扫口处的球阀，并拆卸液压传感器。
21.此时，断开软管端2-1和小导管端2-2的连接，软管端2-1与后续工序的超前小导管的小导管端2-2对接，持续开展注浆作业；此时尚未拆卸第一批小导管端2-2，由于单向阀的作用，第一批超前小导管内注入的浆液不会从小导管尾部泄露。经浆液初凝1-2小时后，超前小导管内的浆液流动性降低，拆下第一批超前小导管的小导管端2-2，经过轻微敲击震动后，在检查清扫口处接入高压气泵，采用高压气体冲洗小导管端2-2，可再次投入后续工序的超前小导管施工中。