一种盾构同步注浆速凝装置及使用方法

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其涉及一种盾构同步注浆速凝装置及使用方法。

背景技术

在盾构法施工隧道过程中，盾构机开挖掘进后，会在管片与地层之间、管片与盾尾壳体之间将存在一定的空隙，为控制地层变形，减少沉降，并有利于提高隧道抗渗性以及管片衬砌的早期稳定，需要在管片壁后环向间隙采用同步注浆方式填充浆液，若不及时回填空隙，势必造成地层变化，进而影响临近建筑物的稳定性。一般同步注浆有单液浆和双液浆两种，采用单液浆时，凝结时间长，需要4~6个小时，无法及时抑制地层变形，进而限制地面建构筑物的变形，而且单液浆易被地下水稀释，产生材料分离，产生管片上浮现象，采用双液浆时，若双液浆在盾尾注浆管路前进行混合，然后在通过注浆管路进行注浆，易发生堵管，管路清理费时费力，施工效率低。

经检索，中国专利申请号为CN201921627545.X的专利，公开了一种盾构隧道速溶快凝型同步注浆系统及速凝剂胶囊，包括速凝剂胶囊、盾构机的同步注浆管路以及添加剂注浆管路，速凝剂胶囊由水溶性封装材料封装速凝剂形成，添加剂注浆管路与同步注浆管路连通。上述专利中的盾构隧道速溶快凝型同步注浆系统及速凝剂胶囊存在以下不足：需要对同步注浆管路系统进行改造，在同步注浆管路末端连接阀组将速凝剂注入管路，增加设备改造费用，提高成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种盾构同步注浆速凝装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种盾构同步注浆速凝装置，包括注浆速凝结构主体、设置于盾构机本体内壁的两个以上的管环、同步注浆浆液和土层、凝结块，两个以上的管环均包括两个以上的管片，两个以上的管片一侧内壁均设置有吊装孔，两个以上的吊装孔内壁均设置有螺纹管，位于其中一个管环靠近顶端三个吊装孔的圆周外壁设置有三个开孔；注浆速凝结构主体包括球阀、外螺纹、注浆头、防水套和渗透阻尼膜，外螺纹的圆周内壁固定连接于注浆头的圆周外壁，螺纹管与外螺纹相匹配。

优选地：注浆头采用45号钢制材料制成，注浆头整体为一字型的圆柱体；注浆头的一端固定连接有进料端，进料端的圆周外壁设置有管牙。

优选地：注浆头的圆周内壁设置有通孔，注浆头的圆周外壁设置有卡槽。

优选地：防水套的内壁通过卡块设置于卡槽的内壁，卡块的圆周外壁设置于防水套的圆周外壁，防水套采用遇水膨胀橡胶制成，防水套呈圆环型。

优选地：注浆头的另一端固定连接有出料端，出料端的圆周外壁设置有两个连接槽，两个连接槽的底部内壁和顶部内壁均设置有T型槽，两个连接槽的相对一侧内壁均设置有三个弹性组件。

优选地：渗透阻尼膜的一端设置有端口，端口的圆周外壁设置有套筒，套筒的圆周内壁设置有两个连接块，连接块与连接槽相匹配。

优选地：两个连接块的一侧外壁均设置有三个连接孔，连接孔内径与弹性组件的直径相等，且两个连接块的底部外壁和顶部外壁均设置有T型橡胶块。

优选地：渗透阻尼膜的外壁设置有两个以上的弹性柱，两个以上的弹性柱圆周内壁均转动连接有刷体组件，刷体组件包括弹性绳和弹性尼龙刷丝构成。

一种盾构同步注浆速凝装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：组装盾构同步注浆速凝装置；

S2：预判需要加快同步注浆浆液凝结的盾构隧道区段；

S3：将管片拼装成环后，在管环顶部的封顶块及其两侧临接块上靠近吊装孔一端开设直径38mm的开孔；

S4：在三个管片的吊装孔内安装盾构同步注浆速凝装置，关闭球阀；

S5：盾构推进千斤顶推动安装盾构同步注浆速凝装置的管片，在盾尾处进行同步注浆充填管片与土层间隙；

S6：待安装盾构同步注浆速凝装置的管片脱离盾尾，距离盾尾有一个管环宽度即管片脱出盾尾第二环时，利用球阀连接外部速凝剂注入管路后，打开球阀注入速凝剂；

S7：当速凝剂注入压力大于管片外水土和浆液的合力，渗透阻尼膜受力开始向管片外伸出，持续注入速凝剂，保持注入压力略大于管片外水土和浆液的合力0.01Mpa，速凝剂开始透过渗透阻尼膜15，并与同步注浆浆液发生反应；

S8：根据速凝剂与同步注浆浆液的反应时间、注浆压力、渗透阻尼膜的渗透率，计算并控制速凝剂的注入量和扩算范围；

S9：待所需具有一定强度的浆液凝结块形成后，关闭球阀，等待30分钟使得浆液凝结；

S10：利用水泥封堵吊装孔，安装止逆阀。

优选地：等待30分钟使得浆液凝结，具体操作包括如下步骤：

S51：打开球阀，查看是否有液体流出；

S52：若存在流水现象，则关闭球阀等待浆液凝结；

S53：凝结后旋转注浆头，分离渗透阻尼膜与吊装孔，拔除注浆头。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过螺纹管与外螺纹的配合，将三个注浆速凝结构主体固定于脱离盾尾的盾构机本体第二环管片上的三个吊装孔内，注浆头的进料端外露于管片外，安装拆卸便利，无需对盾构机同步注浆管路、盾尾进行设备改造，节约了成本。

2、本发明安装时，将球阀通过管牙与注浆头的进料端连接固定，将渗透阻尼膜固定在注浆头上后，将收缩后的渗透阻尼膜袋体从注浆头的一端塞入通孔内，防水套的外表面与管片上的吊装孔内壁相接触，卡块被置于注浆头上的卡槽内，起到避免防水套从注浆头上脱落的作用，结构可靠。

3、本发明在注浆头内注入速凝剂后，注入的速凝剂进入通孔内后使得渗透阻尼膜受力缓慢推出，伸入到管片与土层间的空隙间同步浆液中，充填管片与土层间隙，速凝剂被包裹在渗透阻尼膜内，控制速凝剂的扩算速率进而控制其最终的扩算范围，使其在指定的范围与同步注浆浆液发生化学反应，局部调节同步注浆浆液的凝结时间，形成具有一定强度的凝结块，该凝结块距离盾尾刷至少有一个管环的距离，生成的凝结块阻挡了后方的浆液向盾体流动，防止浆液凝结裹死盾体，造成盾体前行困难，推力扭矩异常增大。

4、本发明当注入速凝剂时，渗透阻尼膜袋体受力从注浆头内翻转并被缓慢推出，此时，刷体组件位于渗透阻尼膜袋体的内壁，故，当渗透阻尼膜袋体渗透速凝剂等水流体流出，并防止水泥、砂石、土体等颗粒通过时，渗透阻尼膜袋体内的刷体组件以弹性柱为连接点与袋体内壁过滤的水泥、砂石、土体等颗粒不断接触，有效避免杂质凝结在渗透阻尼膜袋体内造成其堵塞，影响速凝剂等水流体流出的效率，且形成的凝结块可支撑管片上方的土层，控制地层沉降变形，抑制浆液产生浮力，控制隧道结构变形，避免隧道轴线偏差超限。

5、本发明将收缩后的渗透阻尼膜袋体从注浆头的一端塞入通孔内后，预留出渗透阻尼膜的端口，然后手动操控将套筒套在注浆头上的出料端外壁，并向内推入，使得两个连接块分别卡入对应的两个连接槽内，卡接时，两个连接块同时向中间施力，挤压两侧的弹性组件向两侧压缩，在T型橡胶块插入对应的T型槽内后，此时两侧的弹性组件会插入对应位置的同一组连接孔内，进而完成渗透阻尼膜与注浆头的连接固定，避免同步注浆期间渗透阻尼膜袋体从注浆头上脱落。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的注浆速凝结构主体前视爆炸结构示意图；

图3为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的注浆速凝结构主体和防水套爆炸结构示意图；

图4为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的渗透阻尼膜结构示意图；

图5为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的渗透阻尼膜局部结构示意图；

图6为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的渗透阻尼膜使用状态时的结构示意图；

图7为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的图4中A部分放大结构示意图；

图8为本发明提出的管片拼装成环状结构示意图；

图9为本发明提出的管片俯视结构示意图；

图10为本发明提出的管片侧视剖面结构示意图；

图11为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的安装状态结构示意图；

图12为本发明提出的一种盾构同步注浆速凝装置的工作状态结构示意图；

图13为本发明提出的同步注浆浆液凝结成块状态结构示意图。

图中：1注浆速凝结构主体、2球阀、3外螺纹、4注浆头、5防水套、6管牙、7通孔、8进料端、9限位块、10卡块、11连接槽、12T型槽、13出料端、14弹性组件、15渗透阻尼膜、16套筒、17连接孔、18连接块、19T型橡胶块、20端口、21弹性柱、22刷体组件、23管片、24吊装孔、25开孔、26螺纹管、27盾构机本体、28同步注浆浆液、29土层、30凝结块、31卡槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1：

一种盾构同步注浆速凝装置，如图1-4和图6、图8-13所示，包括注浆速凝结构主体1、设置于盾构机本体27内壁的两个以上的管环、同步注浆浆液28和土层29、凝结块30，两个以上的管环均包括两个以上的管片23，两个以上的管片23一侧内壁均开设有吊装孔24，两个以上的吊装孔24内壁均通过螺栓固定有螺纹管26，位于其中一个管环靠近顶端三个吊装孔24的圆周外壁开设有三个开孔25，开孔25的直径为38mm。注浆速凝结构主体1包括球阀2、外螺纹3、注浆头4、防水套5和渗透阻尼膜15，外螺纹3的圆周内壁固定连接于注浆头4的圆周外壁，螺纹管26与外螺纹3相匹配。注浆头4采用45号钢制材料制成，注浆头4整体为一字型的圆柱体，注浆头4的一端固定连接有进料端8，进料端8的圆周外壁开设有管牙6，注浆头4的圆周内壁开设有通孔7，通孔7的直径为28mm，注浆头4的圆周外壁开设有卡槽31，防水套5的内壁通过卡块10套接于卡槽31的内壁，卡块10的圆周外壁通过螺栓固定于防水套5的圆周外壁。防水套5采用遇水膨胀橡胶制成，防水套5呈圆环型。安装时，将球阀2通过管牙6与注浆头4的进料端8连接固定，将渗透阻尼膜15固定在注浆头4上后，将收缩后的渗透阻尼膜15袋体从注浆头4的一端塞入通孔7内，防水套5的外表面与管片23上的吊装孔24内壁相接触，卡块10被置于注浆头4上的卡槽31内，起到避免防水套5从注浆头4上脱落的作用，然后通过螺纹管26与外螺纹3的配合，将三个注浆速凝结构主体1固定于脱离盾尾的盾构机本体27第二环管片上的三个吊装孔24内，注浆头4的进料端8外露于管片23外，安装拆卸便利，无需对盾构机同步注浆管路、盾尾进行设备改造，节约了成本，使用时，将球阀2的另一端与外部速凝剂注入管路连接，在注浆头4内注入速凝剂后，注入的速凝剂进入通孔7内后使得渗透阻尼膜15受力缓慢推出，如图6、图12所示，伸入到管片23与土层29间的空隙间同步浆液中，充填管片23与土层29间隙，速凝剂被包裹在渗透阻尼膜15内，控制速凝剂的扩算速率进而控制其最终的扩算范围，使其在指定的范围与同步注浆浆液28发生化学反应，局部调节同步注浆浆液28的凝结时间，形成具有一定强度的凝结块30，如图13所示，该凝结块30距离盾尾刷至少有一个管环的距离，生成的凝结块30阻挡了后方的浆液向盾体流动，防止浆液凝结裹死盾体，造成盾体前行困难，推力扭矩异常增大，同时该凝结块30可支撑管片23上方的土层29，控制地层沉降变形，抑制浆液产生浮力，控制隧道结构变形，避免隧道轴线偏差超限，渗透阻尼膜15起到有效渗透速凝剂等水流体流出，并防止水泥、砂石、土体等颗粒通过的作用，操作简单，施工效率高。

为了使得渗透阻尼膜15与注浆头4的连接固定，如图3和图5、图6所示，注浆头4的另一端固定连接有出料端13，出料端13的圆周外壁开设有两个连接槽11，两个连接槽11的底部内壁和顶部内壁均开设有T型槽12，两个连接槽11的相对一侧内壁均通过螺栓固定有三个弹性组件14，渗透阻尼膜15的一端开设有端口20，端口20的圆周外壁焊接有套筒16，套筒16的圆周内壁通过螺栓固定有两个连接块18，连接块18与连接槽11相匹配，两个连接块18的一侧外壁均开设有三个连接孔17，连接孔17内径与弹性组件14的直径相等，且两个连接块18的底部外壁和顶部外壁均通过螺栓固定有T型橡胶块19，安装时，将收缩后的渗透阻尼膜15袋体从注浆头4的一端塞入通孔7内后，预留出渗透阻尼膜15的端口20，然后手动操控将套筒16套在注浆头4上的出料端13外壁，并向内推入，使得两个连接块18分别卡入对应的两个连接槽11内，卡接时，两个连接块18同时向中间施力，挤压两侧的弹性组件14向两侧压缩，在T型橡胶块19插入对应的T型槽12内后，此时两侧的弹性组件14会插入对应位置的同一组连接孔17内，进而完成渗透阻尼膜15与注浆头4的连接固定，安装注浆速凝结构主体1后，出料端13末端距管片23外侧留有50mm的间隙，防水套5内表面与出料端13外表面相贴合。

本实施例在安装时，将球阀2通过管牙6与注浆头4的进料端8连接固定，将渗透阻尼膜15固定在注浆头4上后，将收缩后的渗透阻尼膜15袋体从注浆头4的出料端13塞入通孔7内，预留出渗透阻尼膜15的端口20，然后手动操控将套筒16套在注浆头4上的出料端13外壁，并向内推入，使得两个连接块18分别卡入对应的两个连接槽11内。卡接时，两个连接块18同时向中间施力，挤压两侧的弹性组件14向两侧压缩，在T型橡胶块19插入对应的T型槽12内后，此时两侧的弹性组件14会插入对应位置的同一组连接孔17内，进而完成渗透阻尼膜15与注浆头4的连接固定。防水套5的外表面与管片23上的吊装孔24内壁相接触，防水套5内表面与出料端13外表面相贴合。卡块10被置于注浆头4上的卡槽31内，起到避免防水套5从注浆头4上脱落的作用，然后通过螺纹管26与外螺纹3的配合，将三个注浆速凝结构主体1固定于脱离盾尾的盾构机本体27第二环管片上的三个吊装孔24内。安装完毕后，注浆头4的进料端8外露于管片23外，出料端13末端距管片23外侧留有50mm的间隙，使用时，将球阀2的另一端与外部速凝剂注入管路连接，在注浆头4内注入速凝剂后，注入的速凝剂从进料端8进入通孔7内后使得渗透阻尼膜15受力从出料端13处缓慢推出，如图6、图12所示，伸入到管片23与土层29间的空隙间同步浆液中，充填管片23与土层29间隙，速凝剂被包裹在渗透阻尼膜15内，控制速凝剂的扩算速率进而控制其最终的扩算范围，使其在指定的范围与同步注浆浆液28发生化学反应，局部调节同步注浆浆液28的凝结时间，形成具有一定强度的凝结块30，如图13所示，该凝结块30距离盾尾刷至少有一个管环的距离，生成的凝结块30阻挡了后方的浆液向盾体流动，防止浆液凝结裹死盾体，造成盾体前行困难，推力扭矩异常增大，同时该凝结块30可支撑管片23上方的土层29，控制地层沉降变形，抑制浆液产生浮力，控制隧道结构变形，避免隧道轴线偏差超限，渗透阻尼膜15起到有效渗透速凝剂等水流体流出，并防止水泥、砂石、土体等颗粒通过的作用，且其具有一定的延展性和强度，可以承受0.5Mpa的压力，操作简单，施工效率高。

实施例2：

一种实施例1盾构同步注浆速凝装置，为了进一步避免渗透阻尼膜15过滤时发生堵塞，如图4-7所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：渗透阻尼膜15的外壁焊接有两个以上的弹性柱21，两个以上的弹性柱21圆周内壁均转动连接有刷体组件22，刷体组件22包括弹性绳和弹性尼龙刷丝构成，将收缩后的渗透阻尼膜15袋体从注浆头4的一端塞入通孔7内时，刷体组件22位于渗透阻尼膜15袋体的外壁，塞入状态如图4所示，当注入速凝剂时，渗透阻尼膜15袋体受力从注浆头4内翻转并被缓慢推出，此时，刷体组件22位于渗透阻尼膜15袋体的内壁。故，当渗透阻尼膜15袋体渗透速凝剂等水流体流出，并防止水泥、砂石、土体等颗粒通过时，渗透阻尼膜15袋体内的刷体组件22以弹性柱21为连接点与袋体内壁过滤的水泥、砂石、土体等颗粒不断接触，有效避免杂质凝结在渗透阻尼膜15袋体内造成其堵塞，影响速凝剂等水流体流出的效率。

本实施例在安装时，将球阀2通过管牙6与注浆头4的进料端8连接固定，将渗透阻尼膜15固定在注浆头4上后，将收缩后的渗透阻尼膜15袋体从注浆头4的出料端13塞入通孔7内。刷体组件22位于渗透阻尼膜15袋体的外壁，塞入状态如图4所示，预留出渗透阻尼膜15的端口20，然后手动操控将套筒16套在注浆头4上的出料端13外壁，并向内推入，使得两个连接块18分别卡入对应的两个连接槽11内，卡接时，两个连接块18同时向中间施力，挤压两侧的弹性组件14向两侧压缩，在T型橡胶块19插入对应的T型槽12内后，此时两侧的弹性组件14会插入对应位置的同一组连接孔17内，进而完成渗透阻尼膜15与注浆头4的连接固定。防水套5的外表面与管片23上的吊装孔24内壁相接触，防水套5内表面与出料端13外表面相贴合，卡块10被置于注浆头4上的卡槽31内，起到避免防水套5从注浆头4上脱落的作用。然后通过螺纹管26与外螺纹3的配合，将三个注浆速凝结构主体1固定于脱离盾尾的盾构机本体27第二环管片上的三个吊装孔24内，安装完毕后，注浆头4的进料端8外露于管片23外，出料端13末端距管片23外侧留有50mm的间隙。使用时，将球阀2的另一端与外部速凝剂注入管路连接，在注浆头4内注入速凝剂后，注入的速凝剂从进料端8进入通孔7内后使得渗透阻尼膜15袋体受力，从注浆头4内翻转并被从出料端13处缓慢推出，如图6、图12所示，此时，刷体组件22位于渗透阻尼膜15袋体的内壁。故，当渗透阻尼膜15袋体渗透速凝剂等水流体流出，并防止水泥、砂石、土体等颗粒通过时，渗透阻尼膜15袋体内的刷体组件22以弹性柱21为连接点与袋体内壁过滤的水泥、砂石、土体等颗粒不断接触，避免杂质凝结在渗透阻尼膜15袋体内造成其堵塞，渗透阻尼膜15袋体伸入到管片23与土层29间的空隙间同步浆液中，充填管片23与土层29间隙，速凝剂被包裹在渗透阻尼膜15内，控制速凝剂的扩算速率进而控制其最终的扩算范围，使其在指定的范围与同步注浆浆液28发生化学反应，局部调节同步注浆浆液28的凝结时间，形成具有一定强度的凝结块30，如图13所示，该凝结块30距离盾尾刷至少有一个管环的距离，生成的凝结块30阻挡了后方的浆液向盾体流动，防止浆液凝结裹死盾体，造成盾体前行困难，推力扭矩异常增大，同时该凝结块30可支撑管片23上方的土层29，控制地层沉降变形，抑制浆液产生浮力，控制隧道结构变形，避免隧道轴线偏差超限。

实施例3：

一种盾构同步注浆速凝装置的使用方法，如图1-13所示，包括如下步骤：

S1：组装盾构同步注浆速凝装置；

S2：预判需要加快同步注浆浆液凝结的盾构隧道区段；

S3：将管片23拼装成环后，在管环顶部的封顶块及其两侧临接块上靠近吊装孔一端开设直径38mm的开孔25；

S4：在三个管片23的吊装孔24内安装盾构同步注浆速凝装置，关闭球阀2；

S5：盾构推进千斤顶推动安装盾构同步注浆速凝装置的管片23，在盾尾处进行同步注浆充填管片23与土层29间隙；

S6：待安装盾构同步注浆速凝装置的管片23脱离盾尾，距离盾尾有一个管环宽度即管片23脱出盾尾第二环时，利用球阀2连接外部速凝剂注入管路后，打开球阀2注入速凝剂；

S7：当速凝剂注入压力大于管片23外水土和浆液的合力，渗透阻尼膜15受力开始向管片23外伸出，持续注入速凝剂，保持注入压力略大于管片23外水土和浆液的合力0.01Mpa，速凝剂开始透过渗透阻尼膜15，并与同步注浆浆液28发生反应；

S8：根据速凝剂与同步注浆浆液28的反应时间、注浆压力、渗透阻尼膜15的渗透率，计算并控制速凝剂的注入量和扩算范围；

S9：待所需具有一定强度的浆液凝结块30形成后，关闭球阀2，等待30分钟使得浆液凝结；

S10：利用水泥封堵吊装孔24，安装止逆阀。

S9中等待30分钟使得浆液凝结，具体操作包括如下步骤：

S51：打开球阀2，查看是否有液体流出；

S52：若存在流水现象，则关闭球阀2等待浆液凝结；

S53：凝结后旋转注浆头4，分离渗透阻尼膜15与吊装孔24，拔除注浆头4。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。