本實用新型涉及一種用于盾構隧道背面土體擾動的裝置。適用于盾構隧道變形后的糾正和盾構隧道不均勻沉降或水平位移后的糾偏。

背景技術：

盾構隧道廣泛應用于城市市政與交通等地下工程中，在建設與運營過程中，受地質條件、施工因素及周邊環(huán)境變化等影響，盾構隧道會產生橫“鴨蛋形”變形、縱向不均勻沉降或不均勻水平位移等問題，從而出現盾構管片開裂、盾構隧道滲漏水等病害，這些均為盾構隧道結構安全和地鐵安全運營帶來隱患，若不及時治理將嚴重影響工程安全和地鐵運營安全。為了解決此類問題，目前常采用對土體進行注漿加固或在盾構隧道內側鋼環(huán)加固，前者會對盾構隧道結構受力帶來更不利影響，后者施工難度大且費用高。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：鑒于上述問題，本實用新型提出一種用于盾構隧道背面土體擾動的裝置，旨在利用高壓水通過本裝置產生旋轉水流對土體進行切割，并利用擾動后土體內外土水的壓力差，使土水在裝置中心孔中排出；此外，該裝置除了能進行掏排土和水之外，還應該能夠利用該裝置外接測量系統及對擾動土體進行注漿加固。

本實用新型所采用的技術方案是：用于盾構隧道背面土體擾動的裝置，其特征在于：所述裝置由配件Ⅰ和配件Ⅱ通過三個夾角均等的螺栓連接而成；

配件Ⅰ為短圓管體，其配合端的端面上開有通水道并在管體的管壁上開有2～8個噴水口，噴水口與徑向成60°角；

配件Ⅱ為內外直徑與配件Ⅰ一致的長圓管體，配件Ⅱ的配合端設有兩個止水O型圈，配件Ⅱ的管壁中設置三個夾角均布的進水孔并與配件Ⅰ的通水道連通，配件Ⅱ中部外壁設有皮囊，皮囊通過徑向的止水皮囊加壓通道與止水皮囊加壓孔連通，水皮囊加壓孔和進水孔的連接口均位于配合端的另一端；

配件Ⅰ與配件Ⅱ的中心為沿軸向貫通的掏排土水孔，開在兩個配件上的掏排土水孔直徑相同。

所述配件Ⅰ外徑70～110mm，壁厚15～20mm，噴水口直徑10～12mm，通水道為一圓環(huán)槽，槽深1～2mm，用于與配件Ⅱ連接的三個螺栓孔以120°夾角均布。

所述配件Ⅱ上開有與配件Ⅰ的三個螺栓孔相對應的三個盲孔，孔深10～15mm。

本實用新型的有益效果是：本實用新型是利用高壓水通過本裝置產生高速旋轉水流對土體進行切割擾動，并利用擾動后土體內外土水的壓力差，土水從裝置的中心孔中排出；本裝置不僅能堵排土和水、能用高壓水對管片背面一定范圍內土體進行擾動、進行掏排土和水、還能對擾動土體進行注漿加固等。本實用新型簡單、實用、經濟、安全，具有良好的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例配件Ⅰ的立剖圖(B-B剖)。

圖2是本實用新型實施例配件Ⅰ的橫剖圖(A-A剖)。

圖3是本實用新型實施例配件Ⅱ的立剖圖(E-E剖)。

圖4是本實用新型實施例配件Ⅱ配合端的橫剖圖(C-C剖)。

圖5是本實用新型實施例配件Ⅱ中部的橫剖圖(D-D剖)。

圖6是本實用新型的安裝示意圖。

具體實施方式

本實施例用于盾構隧道背面土體擾動的裝置由配件Ⅰ和配件Ⅱ通過三個夾角成120°的螺栓連接成一個圓柱狀整體。

如圖1、圖2所示，配件Ⅰ為短圓管體1-1，配件Ⅰ外徑70～110mm，內徑不小于40mm，壁厚不小于15mm。在短圓管體1-1配合端的端面上開有通水道3，通水道3為一圓環(huán)槽，槽深1mm，通水道外側的管壁上開有8個直徑不小于10mm的噴水口2，噴水口與徑向約成60°角。在通水道3底部設有三個螺栓孔4-1，用于與配件Ⅱ連接，三個螺栓孔的夾角互為120°。

如圖3、4、5所示，配件Ⅱ為內外直徑與配件Ⅰ一致的長圓管體1-2，配件Ⅱ的配合端設有兩個止水O型圈7，用于配件Ⅰ與配件Ⅱ連接后的止水。配件Ⅱ的管壁中設置3個夾角均布的進水孔6并與配件Ⅰ的通水道3相連通，用于進入高壓水擾動土體。配件Ⅱ中部外壁設有皮囊8，皮囊8通過徑向的止水皮囊加壓通道10與止水皮囊加壓孔9連通，止水皮囊加壓孔9(用于對皮囊加壓)和進水孔6(用于連接高壓水系統)的連接口均位于配合端的另一端。皮囊8的作用是使本裝置與盾構隧道管片11固定，并封堵土體12和水(見圖6)。

配件Ⅱ上開有三個盲孔4-2，與配件Ⅰ的三個螺栓孔4-1相對應，孔深不小于10mm，通過螺栓將配件Ⅰ與配件Ⅱ連接。

如圖6所示，配件Ⅰ與配件Ⅱ裝配而成的裝置，安裝在盾構隧道管片11上，裝置的中心為沿軸向貫通的掏排土水孔5(開在兩個配件上的掏排土水孔5的直徑相同)，高壓水經本裝置進入管片11背面一定范圍內的土體12擾動、擾動后的土水從掏排土水孔5排出，必要時也可利用掏排土水孔5進行掏土、或連接測量系統對擾動后的土水壓力進行實時監(jiān)控、或連接注漿系統對擾動后的土體注漿加固。