一种双液注浆装置及具有其的盾构机

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种双液注浆装置及具有其的盾构机。

背景技术

目前，在盾构施工过程中，由于开挖直径大于管片外径，产生超挖间隙，需要在盾尾处对间隙进行同步注浆。在管片安装后若未及时对间隙进行注浆填充，会导致地层沉降或塌陷，使隧道无法稳固。在城市地下施工中，地层沉降则会危害附近地表建筑物的稳定性，造成严重安全隐患。现有的盾构机大多采用单液注浆的方式，即采用单一成分的泥浆对隧道间隙进行填充，但泥浆凝结速度较慢，对于稳定性不佳的地层环境，单液注浆难以快速稳定地层和隧道。由此应运而生的双液注浆方式采用两种成分混合的泥浆对间隙进行填充，能够快速凝结，有效预防地层沉降。但常用的双液注浆系统存在结构复杂，注浆管路模块较长，管道部位难以清洗等缺点。为解决上述技术难题，本领域内的技术人员提出了几种解决方案，公开号为“CN105178971A”的专利中公开的双浆液注入装置包括注浆管A、注浆管B、清洗回水管和泥缸，由注浆油缸推动泥缸中的注浆活塞，更换双液注浆模式和清洗模式。该装置实现双液注浆装置内置，提高了安全性，并能将注浆管路模块拆卸并进行清洗，但其尾部泥缸出口较长且无法拆卸，管口流量有限容易形成尾部堵塞。公开号为“CN114458343A”的专利中公开的同步双液注浆装置包括沿盾体环向分布的第一、二注浆枪，每个注浆枪包括第一、二注浆通道，两个通道并行且在中部交汇。其中第一注浆枪实现单液注浆模式，第二注浆枪实现双液注浆模式，能够根据地层实现单液注浆和双液注浆方式的转换。但其冲洗模块只限于第二注浆通道，无法对全管道进行清洗。

针对行业内目前存在的技术缺陷，本发明旨在提出一种维护成本较低、易于清洗并且注浆性能好的双液注浆装置及具有其的盾构机。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种双液注浆装置及具有其的盾构机，其解决了现有技术维护成本高，不易清洗以及注浆性能差的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一方面，本发明实施例提供一种双液注浆装置，包括结构主体以及设于其内部的注浆管路模块。所述注浆管路模块包括至少一组双液注浆管组，所述双液注浆管组包括可拆卸地安装于所述结构主体的A液注浆管和B液注浆管，开设于所述结构主体内的A液输送通道、B液输送通道以及混合液输送通道。其中，所述A液注浆管、所述A液输送通道和所述混合液输送通道依次连通；所述B液注浆管通过所述B液输送通道连通所述A液输送通道。所述结构主体能够安装于盾构机主体的盾尾内，所述混合液输送通道能够通向所述盾尾的末端。

可选地，所述结构主体包括依次连接的第一结构模块、第二结构模块以及第三结构模块。所述A液注浆管和所述B液注浆管可拆卸地安装于所述第一结构模块，所述A液输送通道和所述B液输送通道开设于所述第二结构模块，所述混合液输送通道开设于所述第三结构模块。所述第一结构模块、所述第二结构模块以及所述第三结构模块能够安装在所述盾尾内。

可选地，所述A液注浆管的进浆端向内弯曲有一定的角度。

可选地，所述A液注浆管的直径大于所述B液注浆管的直径。

可选地，所述B液注浆管上设有单向阀。

可选地，所述第一结构模块的两侧设有第一管路保护板，所述第一结构模块的前端设有第二管路保护板。

可选地，所述第二结构模块开设有清洗通道，所述清洗通道连通所述A液输送通道。

可选地，所述A液注浆管的出浆口通过法兰连通所述A液输送通道的进浆口，所述B液注浆管的出浆口通过管接头连通所述B液输送通道的进浆口。

另一方面，本发明实施例还提供一种盾构机，包括上述双液注浆装置和盾构机主体，所述结构主体安装于所述盾尾内，所述混合液输送通道通向所述盾尾的末端。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种双液注浆装置，将所述双液注浆装置安装于盾构机主体的盾尾内，通过注浆管路模块的双液注浆管组，流通并混合A液和B液，并将混合液通入盾尾的末端，注浆性能好，且每组双液注浆管组均可以单独实现双液注浆功能，不会相互发生干涉，能够有效降低维护注浆管路模块的时间成本。可拆卸地安装的A液注浆管和B液注浆管能够便于拆卸清洗。通过结构主体对注浆管路模块实现支撑保护的作用。相比于现有技术，该双液注浆装置不仅注浆性能好，易于清洗，而且维护成本低。

附图说明

图1为本发明的实施例1中的双液注浆装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例1中的第一管路保护板和第二管路保护板的位置示意图；

图3为本发明的实施例1中的结构主体的结构示意图；

图4为本发明的实施例2中的双液注浆装置在盾尾内安装的分布示意图。

【附图标记说明】

1：结构主体；11：第一结构模块；111：第一管路保护板；112：第二管路保护板；113：管夹；12：第二结构模块；121：清洗通道；13：第三结构模块；

21：A液注浆管；22：B液注浆管；23：A液输送通道；24：B液输送通道；25：混合液输送通道；26：法兰；27：管接头；

3：盾构机主体。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。其中，本文涉及的“前”“后”等方位名词，以图1的定向作为参考。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供一种双液注浆装置，包括结构主体1以及设于其内部的注浆管路模块。注浆管路模块包括至少一组双液注浆管组，双液注浆管组包括可拆卸地安装于结构主体1的A液注浆管21和B液注浆管22，开设于结构主体1内的A液输送通道23、B液输送通道24以及混合液输送通道25。其中，A液注浆管21、A液输送通道23和混合液输送通道25依次连通，B液注浆管22通过B液输送通道24连通A液输送通道23。在本实施例中，A液注浆管21的出浆口通过法兰26连通A液输送通道23的进浆口，B液注浆管22的出浆口通过管接头27连通B液输送通道24的进浆口。结构主体1能够安装于盾构机主体3的盾尾内，混合液输送通道25能够通向盾尾的末端。

具体地，将双液注浆装置安装于盾构机主体3的盾尾内，通过注浆管路模块的双液注浆管组，流通并混合A液和B液，并将混合液通入盾尾的末端，注浆性能好，且每组双液注浆管组均可以单独实现双液注浆功能，不会相互发生干涉，能够有效降低维护注浆管路模块的时间成本。可拆卸地安装的A液注浆管21和B液注浆管22能够便于拆卸清洗。通过结构主体1对注浆管路模块实现支撑保护的作用。相比于现有技术，该双液注浆装置不仅注浆性能好，易于清洗，而且维护成本低。

进一步地，如图所示，结构主体1包括依次连接的第一结构模块11、第二结构模块12以及第三结构模块13。A液注浆管21和B液注浆管22可拆卸地安装于第一结构模块11，A液输送通道23和B液输送通道24开设于第二结构模块12，混合液输送通道25开设于第三结构模块13。第一结构模块11、第二结构模块12以及第三结构模块13能够安装在盾尾内。由此，采用分段式的结构主体1，能够便于分段加工生产，也便于安装和清理维护。在本实施例中，第二结构模块12开设有清洗通道121，清洗通道121连通A液输送通道23，通过清洗通道121可外接清洗系统，实现对A液输送通道23和B液输送通道24的清洗，能够有效避免A液输送通道23和B液输送通道24的交汇处发生堵塞。通过第三结构模块13内开设的混合液输送通道25，一方面能够保证混合液经混合液输送通道25流入盾尾末端，具体为，盾尾的管片间隙处，另一方面能够避免影响到盾尾刷的安装。

进一步地，如图所示，A液注浆管21的直径大于B液注浆管22的直径，在本实施例中，由于B液相对于A液所需的量较小，即混合液中B液所占的比例较小，A液所占混合液的比例较大，故A液注浆管21作为主注浆管，采用较大直径的注浆管，B液注浆管22作为副注浆管，采用较小直径的注浆管。同样地，A液输送通道23的直径液大于B液输送通道24的直径。通过较大直径的A液注浆管21和A液输送通道23，由结构主体1的前端直通至盾尾的末端，能够降低因注浆管路狭窄以及弯曲存在的堵塞风险。A液注浆管21通过A液输送通道23连通混合液输送通道25，B液注浆管22和A液注浆管21平行布置，B液注浆管22通过B液输送通道24连通A液输送通道23，A液和B液在A液输送通道23内混合形成混合液，混合液经混合液输送通道25流入盾尾末端，实现双液注浆。其中，B液注浆管22上设有单向阀(未示出)，以避免A液注浆管21的进浆端向内弯曲有一定的角度，以便于连通A液的输送设备。

进一步地，如图所示，第一结构模块11的两侧设有第一管路保护板111，第一结构模块11的前端设有第二管路保护板112，具体地，第一管路保护板111与第二管路保护板112相互垂直，第二管路保护板112的第一端与注浆管路模块的前端固定连接，第二管路保护板112的第二端的端面向内，由此，保护A液注浆管21和B液注浆管22，避免A液注浆管21和B液注浆管22在盾构机主体3掘进过程中造成碰撞损坏。

进一步地，如图所示，在本实施例中，考虑到双液注浆装置的体积以及盾构机主图的直径，双液注浆管组设为两组，并且两组双液注浆管组相对于结构主体1前后方向的中心线对称设置。由此，若其中一组双液注浆管组发生堵塞，可以及时调整，通过另一组双液注浆管组进行注浆。对于超大直径的盾构机，为了确保注浆质量，可以设置三组及以上的双液注浆管组。

进一步地，如图所示，双液输送模块的形状为板状，A液注浆管21和B液注浆管22通过管夹113安装于双液输送模块的底部。第二结构模块12为台阶状，其弯折面朝下布置，按照横截面尺寸由小到大分为薄板部分和厚板部分，A液注浆管21和B液注浆管22的出浆口安装于薄板部分和厚板部分的朝向前方的台阶面，A液输送通道23和B液输送通道24沿前后方向开设于厚板部分。

实施例2：

如图4所示，本实施例提供一种盾构机，包括实施例1中的双液注浆装置以及盾构机主体3，结构主体1安装于盾尾内，混合液输送通道25通向盾尾的末端。具体地，第一结构模块11、第二结构模块12以及第三结构模块13安装在盾尾内。多个双液注浆装置沿盾尾周向均匀布置，以在盾构机主体3掘进过程中，实现多方位的同步注浆。

本实施例提供的盾构机，在进行双液注浆工作时，A液注浆管21通入A液，并流入A液输送通道23，B液注浆管22通入B液，并通过B液输送通道24流入A液输送通道23，A液和B液在A液输送通道23内混合，混合液通过混合液输送通道25最终排向盾尾的管片间隙处，实现双液注浆。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。