本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体是一种隧道周向注浆结构。
背景技术：
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道等。
隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成；附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长大隧道还有专门的通风和照明设备。
现有的隧道注浆结构设置不够合理，注浆结构稳定性差，注浆效率低、效果差，存在局限性。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种隧道周向注浆结构，以克服当前实际应用中的不足。
技术实现要素：
本实用新型实施例的目的在于提供一种隧道周向注浆结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
一种隧道周向注浆结构，包括隧道加固体，所述隧道加固体上周向开设有多个注浆孔，多个所述注浆孔上配合安装有小导管；所述小导管包括注浆管，所述注浆管的两端分别设置有管箍和锥头；所述注浆管包括预留止浆段和注浆段，注浆段上开设有若干出浆孔。
作为本实用新型进一步的方案：所述注浆孔于隧道加固体上周向均匀开设有16个。
作为本实用新型进一步的方案：所述小导管与隧道加固体之间的缝隙填充有锚固剂。
作为本实用新型进一步的方案：所述小导管垂直于隧道加固体的外表面设置，相邻两根小导管的管箍端之间的距离为1.795m。
作为本实用新型进一步的方案：所述小导管的整体长度为1.85m。
作为本实用新型进一步的方案：所述注浆管的长度为1.5m，注浆管的直径为42mm，壁厚为3.5mm，注浆管为热轧无缝钢管。
作为本实用新型进一步的方案：所述锥头为蒜瓣状锥形结构，锥头的长度为20cm。
作为本实用新型进一步的方案：所述注浆段位于锥头和预留止浆段之间，所述预留止浆段的长度为30cm。
作为本实用新型进一步的方案：所述出浆孔的孔径为6mm，相邻两个出浆孔之间的距离为15cm，且若干所述出浆孔呈梅花形排列。
与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果是：
该隧道周向注浆结构，结构设计合理，通过小导管的结构设置，整体注浆结构稳定，注浆效率高、效果好，利于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为本实用新型实施例中小导管的结构示意图。
图3为本实用新型实施例的注浆工艺流程图。
图中：1-管箍，2-锥头，3-预留止浆段，4-出浆孔，5-注浆管，6-小导管，7-注浆孔，8-隧道加固体。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。
实施例1
请参阅图1-3，本实用新型实施例中，一种隧道周向注浆结构，包括隧道加固体8，所述隧道加固体8上周向开设有多个注浆孔7，多个所述注浆孔7上配合安装有小导管6；所述小导管6的整体长度为1.85m，小导管6包括钢制的注浆管5，注浆管5的长度为1.5m，注浆管5的直径为42mm，壁厚为3.5mm，注浆管5为热轧无缝钢管，所述注浆管5的两端分别设置有管箍1和锥头2，管箍1为铁材质制成，锥头2为蒜瓣状锥形结构，锥头2的长度为20cm，所述注浆管5包括预留止浆段3和注浆段，且所述注浆段位于锥头2和预留止浆段3之间，所述注浆段上开设有若干出浆孔4，出浆孔4的孔径为6mm，相邻两个出浆孔4之间的距离为15cm，且若干所述出浆孔4呈梅花形排列，所述预留止浆段3的长度为30cm。
实施例2
请参阅图1-2，本实施例与实施例1的不同之处在于：
本实施例中，所述注浆孔7于隧道加固体8上周向均匀开设有16个，隧道加固体8为[px]z型增加预埋注浆孔7特殊衬砌环管片，16个注浆孔7与环心呈夹角22.5°均匀分布，隧道加固体8的上半环或下半环需要在9个注浆孔7内注浆。
本实施例中，所述小导管6与隧道加固体8之间的缝隙填充有锚固剂。
本实施例中，所述小导管6垂直于隧道加固体8的外表面设置，相邻两根小导管6的管箍1端之间的距离为1.795m，注浆扩散半径达到0.9m即可满足加固需求。
材料与设备计划：
1)按照设计要求，二次注浆采用水泥—水玻璃双液浆，通过小导管6将浆液注入隧道加固体8，起到加固土体的作用，根据现场试验确定双液浆配合比及性能指标如下表1所示：
水玻璃及水泥提前30天进场，保证原材料投入使用时检测结果合格。水泥堆放在车站西端头，水玻璃堆放在中板；使用时，用龙门吊将材料垂直运输至车站底板电瓶车上，通过电瓶车水平运输至台车后注浆平台。
2)二次注浆使用专用的二次注浆机械，在现场配备2台，smsc17#、smsc18#盾构分别一台，安装在盾构最后一节台车注浆平台上，主要由一个水泥浆搅拌筒、一个水玻璃储存筒、一个注浆泵组成。注浆泵采用双液注浆泵，安装有两个控制阀和两个压力表，可以控制每种浆液的压力和流量，水玻璃和水泥浆液通过两个高压软管在混合阀处混合。随盾构推进，随补浆。设备工具配置如下表2所示：
二次注浆的目的：
1)同步背后注浆结束后，浆液在凝固的过程中会有1.4％左右的体积收缩，还有因浆液发生流失，在管片背面会形成空腔。由于空腔的存在，此处地层易发生坍塌变形，随土体松动范围扩大，会引起地面沉降、隧道上浮。用二次注浆及时填充管片背面的空腔，使地层没有发生变形的空间，有效地控制地面下沉、隧道上浮。
2)在富水层里，地下水会在此汇集形成水囊，如果管片止水条松动或止水条处混凝土开裂掉块，形成渗水通道。水囊里的水就会从渗水通道进入隧道，即造成隧道渗水。通过二次注浆，用浆液完全填充空隙，把水囊缩小或消灭，使管片背面的空隙水压减小，可有效控制渗水，达到防水目的。
注浆方式与工艺流程：
1)二次浆液的注入方式及工艺流程，请参阅图3；
2)打通注浆孔7：在注浆范围内的管片，在注浆前使用电钻将注浆孔7打通，然后立即安装小导管6；
3)安装小导管6及密封孔口：注浆土层存在少量粉质黏土局部呈硬塑状态，其他土层均呈可塑状态，土质较软，无需提前钻好孔眼，直接利用锤击法将花管打入注浆孔7。然后，用锚固剂封堵小导管6与隧道加固体8缝隙，防止漏水漏浆。
台车脱出管片达到注浆范围后，使用台车后注浆设备进行注浆。注浆管安装完成后，连接注浆管等各种管路，首次注浆需关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。压水试验确认管路无渗漏后，打开阀门开始注浆。注浆参数如下表3所示：
注浆过程控制：
1)检查注浆系统是否处于正常工作状态，压力表是否正常；
2)用钢筋捣通吊装孔底部25mm厚的混凝土，在吊装孔上安装连接阀，将混合阀与连接阀连接，然后再次检查管路连接的密封性；
3)在浆液搅拌筒中按设计的水灰比进行浆液拌制，严禁浆液中有结块存在，以免注浆管堵塞；
4)进行二次注浆时，启动注浆泵，然后先打开水泥浆控制阀，待水泥浆液流量稳定后再打开水玻璃浆液控制阀；
5)在二次注浆结束时，先停止水玻璃浆液泵入，10～15秒后再停止水泥浆液泵入；
6)注浆完毕后，及时冲洗混合阀及连接阀门，使之可顺利进行下一次注浆；
7)二次注浆结束后，对每一个注浆孔7进行密封，以防渗水；注浆孔7密封圈和注浆管盖密封圈均采用缓膨胀型遇水膨胀橡胶制品。
注浆结束控制：注浆采取注浆终压和注浆量双控措施，注浆压力以0.5～1.0mpa为宜，持压3～5mm后停止注浆，注浆量一般为浆液扩散圆柱体的1.5倍。若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准。确保钻孔周围土体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。
根据注浆压力表或流量表，待注浆压力或注浆量达到要求，关闭球阀，停止注浆，球阀12h后取出，确保浆液凝固。
关闭球阀，分离注浆软管过程由于管内双液浆仍有压力，取管过程会导致浆液溅到管片上，需要及时用水冲洗。
注浆过程应程派专人负责，填写“注浆记录表”，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，避免因压力猛增而发生异常情况。
注意事项：
1)全孔一次注入式；
2)注浆前一定要封闭工作面，防止漏浆、跑浆；
3)先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔注浆；
4)防止浆液溢出有效范围；如发现注浆量持续增长而注浆压力稳定时，应停止注浆，等待一段时间后再注；
5)注浆结束后，应及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通；
6)注浆加固根据加固范围，加固范围内的注浆孔7(含吊装孔)全部打通注浆，不再额外开孔；
7)在注浆前应查看管片情况并在注浆过程中进行跟踪观察，如有异常情况应立即停止注浆，并及时向主管部门进行汇报；
8)注入过程中应严密监视压力情况，控制注浆压力严格按照注浆压力表给定范围控制；
9)在注入过程中出现压力过高但注入效果不明显的情况时应检查注浆泵及注浆管路是否有堵管现象，并立即进行清理；
10)在注浆过程中出现任何的停机现象时均应对注浆泵及注浆管路进行清洗；在注浆完结后应做到“工完料洁”，对所有的机具均应清理干净并归于原处；
11)在注浆前应将同步注浆管路的所有球阀全部关闭；注意段落间距；
12)拆除注浆头后，用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵，带上塑料螺堵；
13)在注一个孔时应备足水泥及水玻璃，严禁中途停止注入；
14)在注浆过程中出现任何的停机现象时均应对注浆泵及注浆管路进行清洗。
注浆压力计算：根据注浆所处地层深度来估算，注浆压力随注浆深度增加而增加，浅部增加率快，深度增加率慢。
p＝kh；其中，p为设计注浆压力(终压值)，单位mpa；h为注浆处深度，单位m；k为由注浆深度确定的压力系数，取值：0.03～0.028。
单根小导管6理论注浆量：q＝πr2lηαβ；其中，l为导管长度；r为浆液扩散半径；η为地层孔隙率，风化岩层取2～3％、岩石破碎带取5～8％、砂土取40～60％、粘土取20～40％计算；α为浆液有效充填率，取85％；β为浆液损耗系数，取1.1～1.3，本工程暂取平均数1.2。
以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
1.一种隧道周向注浆结构，包括隧道加固体(8)，其特征在于，所述隧道加固体(8)上周向开设有多个注浆孔(7)，多个所述注浆孔(7)上配合安装有小导管(6)；所述小导管(6)包括注浆管(5)，所述注浆管(5)的两端分别设置有管箍(1)和锥头(2)；所述注浆管(5)包括预留止浆段(3)和注浆段，注浆段上开设有若干出浆孔(4)。
2.根据权利要求1所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述注浆孔(7)于隧道加固体(8)上周向均匀开设有16个。
3.根据权利要求1或2所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述小导管(6)与隧道加固体(8)之间的缝隙填充有锚固剂。
4.根据权利要求3所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述小导管(6)垂直于隧道加固体(8)的外表面设置，相邻两根小导管(6)的管箍(1)端之间的距离为1.795m。
5.根据权利要求1所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述小导管(6)的整体长度为1.85m。
6.根据权利要求1或5所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述注浆管(5)的长度为1.5m，注浆管(5)的直径为42mm，壁厚为3.5mm，注浆管(5)为热轧无缝钢管。
7.根据权利要求6所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述锥头(2)为蒜瓣状锥形结构，锥头(2)的长度为20cm。
8.根据权利要求7所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述注浆段位于锥头(2)和预留止浆段(3)之间，所述预留止浆段(3)的长度为30cm。
9.根据权利要求6所述的隧道周向注浆结构，其特征在于，所述出浆孔(4)的孔径为6mm，相邻两个出浆孔(4)之间的距离为15cm，且若干所述出浆孔(4)呈梅花形排列。
技术总结