隧道管片及治理其接缝处涌水涌砂事故的封堵浆液和工法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111997659A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202010802449.5(22)申请日2020.08.11(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人张天奇孙基斌郑刚(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.E21D11/38(2006.01)E21D11/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称隧道管片及治理其接缝处涌水涌砂事故的封堵浆液和工法(57)摘要本发明公开了一种治理隧道管片接缝处涌水涌砂事故的封堵工法，其中预制管片设预留注浆槽及堵漏注浆孔，其中堵漏注浆孔在相邻管片间形成弧形通道。当管片接缝处发生涌水涌砂事故时，根据发生事故接缝位置确定注浆范围；在注浆范围边界处、相邻预制管片间贯通的弧形通道内插入封堵棒，在注浆范围的边界进行封堵；通过在限定范围内的预制管片上的纵缝堵漏浆液注浆孔和环缝堵漏浆液注浆孔的内侧注浆口以恒定压力注入堵漏浆液，使堵漏浆液充满注浆范围内的注浆槽；并将此注浆压力保持至事故处理完毕。本发明可以在隧道任何接缝发生涌水涌砂时，配合封堵棒快速将堵漏浆液注入失事接缝处的注浆槽内，迅速治理涌水涌砂灾害，保护隧道安全。CN111997659ACN111997659A权利要求书1/2页1.一种隧道管片，其中的隧道由沿隧道轴向依次连接的多个管环构成，管环均采用分块预制拼接的方式，拼装成环，每个管环包括六个预制管片，分别是三块标准块B、二块邻接块L和一块封顶块K；所有的预制管片均分别设有环绕侧面的防水槽(6)，相邻的两个管环按照封顶块K在隧道环向上交错一定角度来布置；其特征在于：所有的预制管片均分别设有环绕侧面的注浆槽(7)，所述注浆槽(7)与所述防水槽(6)形式相同，且两者平行，所述注浆槽(7)相对于防水槽(6)位于管片侧面的内侧位置；所有的预制管片均在两纵缝侧设有纵缝堵漏浆液注浆孔(8)；所述的标准块B均在两环缝侧设有环缝堵漏浆液注浆孔(9)；同一个管环的二块邻接块L中，不与相邻管环的封顶块K相连的邻接块L在两环缝侧设有环缝堵漏浆液注浆孔(9)；所述纵缝堵漏浆液注浆孔(8)自所在预制管片的注浆槽(7)贯通至该预制管片的内侧面；所述环缝堵漏浆液注浆孔(9)自所在预制管片的注浆槽(7)贯通至该预制管片的内侧面；所述纵缝处堵漏浆液注浆孔(8)和所述环缝处堵漏浆液注浆孔(9)的轨迹均为圆弧；所述纵缝处堵漏浆液注浆孔(8)和所述环缝处堵漏浆液注浆孔(9)的孔径大于注浆槽(7)的宽度；相邻预制管片的所述纵缝堵漏浆液注浆孔(8)在位于注浆槽(7)一侧的端口的位置对齐，从而形成一个贯通的圆弧形通道；相邻预制管片的所述环缝堵漏浆液注浆孔(9)在位于注浆槽(7)一侧的端口的位置对齐，从而形成一个贯通的圆弧形通道。2.根据权利要求1所述的隧道管片，其特征在于，相邻的两个管环按照封顶块K在隧道环向上交错45°来布置。3.根据权利要求1所述的隧道管片，其特征在于，所有的预制管片均设有二次注浆孔(1)、环间螺栓手孔(2)和环内螺栓手孔(3)。4.一种用于隧道管片接缝处涌水涌砂事故封堵的堵漏浆液，其特征在于，由级配良好的砂土和水组成，砂土和水的体积比为4:1，所述砂土的中值粒径d50在0.1-0.15mm。5.一种治理隧道管片接缝处涌水涌砂事故的封堵工法，其特征在于，盾构隧道采用由权利要求1所述的隧道管片构成的隧道，还包括有多个与其中所述的圆弧形通道形状一致的封堵棒(12)，所述封堵棒(12)的材质为橡胶；封堵采用的堵漏浆液是如权利要求4所述的堵漏浆液；并按照以下步骤对隧道管片接缝处出现的涌水、涌砂进行快速封堵：步骤一、根据发生涌水、涌砂的接缝位置，确定封堵注浆范围；步骤二、在该封堵注浆范围边界的相邻预制管片之间、由所述纵缝堵漏浆液注浆孔(8)及所述环缝堵漏浆液注浆孔(9)分别形成的每个贯通的圆弧形通道内均插入一个封堵棒(12)，从而将发生涌水、涌砂事故的接缝处的注浆槽(7)在所述的封堵注浆范围边界进行了封堵；步骤三、通过在封堵注浆范围内的所有预制管片上的纵缝堵漏浆液注浆孔(8)和环缝堵漏浆液注浆孔(9)位于所在预制管片内表面的注浆口以恒定的注浆压力注入所述堵漏浆液，使得堵漏浆液充满封堵注浆范围边界内的注浆槽(7)内；配合注浆法，将此注浆压力保2CN111997659A权利要求书2/2页持至事故处理完毕。3CN111997659A说明书1/6页隧道管片及治理其接缝处涌水涌砂事故的封堵浆液和工法技术领域[0001]本发明涉及盾构隧道领域，具体地，涉及一种可实现迅速治理盾构隧道涌水、涌砂灾害的工法。背