1.一种排水定位注浆管片，其特征在于：包括预制管片主体(1)和注浆排水系统；所述预制管片主体(1)包括管片实心主体(1‑1)，在管片实心主体(1‑1)上设有预制钻孔(1‑2)和预置水压力孔隙传感器安装孔(1‑3)；所述预制钻孔(1‑2)在管片浇筑过程完成预制，孔壁布有螺纹，用于固定密封装置；

所述注浆排水系统包括预装阀门(2)、预埋气囊(4)、注浆排水导管(5)和水压力孔隙传感器(6)；所述阀门(2)与预制管片主体(1)可拆卸连接；所述预埋气囊(4)膨胀后紧嵌预制钻孔(1‑2)内壁上；所述注浆排水导管(5)固定于预埋气囊(4)中心预留孔(4‑4)中；所述水压力孔隙传感器(6)穿过预置水压力孔隙传感器安装孔(1‑3)预埋于土层中；

所述预埋气囊(4)包括圆环状的固定在浸渍不透性石墨环(4‑3)外侧的气囊本体，气囊本体上设置第一单向阀(4‑1)和排气孔(4‑2)，所述浸渍不透性石墨环(4‑3)的内侧作为预埋气囊(4)中心预留孔(4‑4)；所述气囊本体内部装有遇水产生气体的膨胀药剂；通过第一单向阀(4‑1)向气囊本体内部注水，气囊本体内部膨胀药剂发生反应产生大量气体，使气囊本体发生膨胀并紧嵌于预制钻孔(1‑2)内壁；所述排气孔(4‑2)用于控制气压；所述浸渍不透性石墨环(4‑3)用于保证气囊本体向预制钻孔壁方向膨胀，同时保证中心预留孔(4‑4)的稳定性；

所述注浆排水导管(5)包括带孔钢管(5‑1)、注浆导向管(5‑3)和注浆导管(5‑5)；所述带孔钢管(5‑1)由前端锥状管头(5‑1‑1)、中间带孔段、后端无孔段(5‑1‑2)和封口(5‑1‑5)组成；所述带孔钢管(5‑1)的中间带孔段上沿轴向对称均匀设置两列径向注浆孔(5‑1‑3)，对称均匀设置两列渗水孔(5‑1‑4)，且两列径向注浆孔(5‑1‑3)与两列渗水孔(5‑1‑4)在带孔钢管(5‑1)的横截面上错位正交；所述带孔钢管(5‑1)表面的渗水孔(5‑1‑4)中设置有反滤土工布(5‑1‑6)；所述径向注浆孔(5‑1‑3)用于直接连接注浆导向管(5‑3)与外界岩土层；

所述渗水孔(5‑1‑4)用于连接抽水通道(5‑2)与外界岩土层；所述封口(5‑1‑5)用于密封带孔钢管(5‑1)，其上设置有中心通孔和若干抽水孔(5‑1‑5‑1)，所述中心通孔内壁套有橡胶密封圈(5‑1‑5‑2)，所述注浆导管(5‑5)穿过中心通孔，通过橡胶密封圈(5‑1‑5‑2)限制注浆导管(5‑5)的位移；

所述注浆导向管(5‑3)内套于带孔钢管(5‑1)中，与带孔钢管(5‑1)之间形成抽水通道(5‑2)，并在前端面与带孔钢管(5‑1)固定密封连接；所述注浆导管(5‑5)伸入注浆导向管(5‑3)内部，其端头以套筒形式固定连接环向包裹橡胶的电磁铁限位器(5‑4)，在电磁铁限位器(5‑4)和注浆导向管(5‑3)前端面之间设置环向包裹橡胶的活动铁块(5‑4‑1)；所述注浆导向管(5‑3)作为电磁铁限位器(5‑4)和活动铁块(5‑4‑1)的活动通道，电磁铁限位器(5‑

4)和活动铁块(5‑4‑1)之间形成与注浆导管(5‑5)连通的注浆空间，电磁铁限位器(5‑4)通电后具有磁性，从而控制活动铁块(5‑4‑1)的位置实现注浆定位；所述阀门(2)的排水通道与封口(5‑1‑5)的抽水孔(5‑1‑5‑1)连通。

2.根据权利要求1所述的一种排水定位注浆管片，其特征在于：所述管片实心主体(1‑

1)为钢筋混凝土材料；所述预制钻孔(1‑2)位于管片实心主体(1‑1)两侧，关于管片中轴线对称，内壁布有螺纹，用于固定所述预埋气囊(4)。

3.根据权利要求1所述的一种排水定位注浆管片，其特征在于：所述带孔钢管(5‑1)的后端无孔段(5‑1‑2)的末端套在预埋气囊(4)的中心预留孔(4‑4)中，所述阀门(2)的排水通道固定在带孔钢管(5‑1)的封口(5‑1‑5)外侧；根据预埋气囊(4)的第一单向阀(4‑1)和排气孔(4‑2)尺寸及形状，需在预装阀门(2)上预留两个孔，保证装置安装完成后第一单向阀(4‑

1)和排气孔(4‑2)完全嵌于阀门内部且不影响装置密封性及正常使用。

4.根据权利要求1所述的一种排水定位注浆管片，其特征在于：所述预埋气囊(4)装有的膨胀药剂遇水会发生化学反应并产生大量气体，使预埋气囊(4)与预制钻孔(1‑2)内壁紧密接触；在预制钻孔(1‑2)内壁螺纹的作用下，预埋气囊(4)可承担较大的外部土压力及水压力；所述第一单向阀(4‑1)可使外部水注入预埋气囊(4)内部，但内部生成气体无法通过第一单向阀(4‑1)泄露；所述排气孔(4‑2)用于控制预埋气囊(4)内气压，防止内部气压过大；所述浸渍不透性石墨环(4‑3)保证预埋气囊(4)向预制钻孔(1‑2)内壁方向膨胀，同时为所述注浆排水导管(5)预留合理的中心预留孔(4‑4)，保证在预埋注浆排水导管(5)过程中，导管外壁与中心预留孔(4‑4)紧密贴合。

5.根据权利要求1所述的一种排水定位注浆管片，其特征在于：所述前端锥状管头(5‑

1‑1)与中间带孔段经焊接技术无缝连接于管身前端，利于注浆排水导管(5)更加方便地顶入岩土层；后端无注浆孔段(5‑1‑2)与中间带孔段一体铸成，保证注浆时露出岩土层部分不会溢出浆液；所述后端无注浆孔段(5‑1‑2)与气囊中心预留孔(4‑4)无缝连接；所述径向注浆孔(5‑1‑3)直接连接注浆导向管(5‑3)与外界岩土层，使抽水通道(5‑2)与径向注浆孔(5‑

1‑3)分离，实现抽水与注浆加固同时进行。

6.根据权利要求1所述的一种排水定位注浆管片，其特征在于：所述渗水孔(5‑1‑4)中固定有反滤土工布(5‑1‑6)，只有水可透过反滤土工布(5‑1‑6)渗入抽水通道(5‑2)；所述径向注浆孔(5‑1‑3)内部设有第二单向阀(5‑1‑3‑1)，注浆导管(5‑5)内物质可通过第二单向阀(5‑1‑3‑1)注入土层，管外物质无法通过第二单向阀(5‑1‑3‑1)进入导管内；所述抽水孔(5‑1‑5‑1)的直径和分布数量由带孔钢管(5‑1)和注浆导管(5‑5)的直径所决定；所述电磁铁限位器(5‑4)环向包裹橡胶，其目的在于电磁铁通电后下表面具有磁性可以控制活动铁块(5‑4‑1)的定位；该电磁铁限位器(5‑4)与注浆导管(5‑5)以套筒的形式固结于注浆导管(5‑5)的端头部分，从而可以通过注浆导管(5‑5)的抽插来实现电磁铁的定位；所述带孔钢管(5‑1)内壁涂有凡士林以帮助电磁铁限位器(5‑4)和活动铁块(5‑4‑1)在其内侧移动并具有水密性。

7.一种权利要求1所述排水定位注浆管片的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)预制管片主体(1)生产过程：在常规预制管片模具基础上增加一对预制钻孔模具，在生产过程中模具关于管片中轴线对称；钻孔模具的筒身布有可内外伸缩螺纹，在施工浇筑时螺纹外伸，保证预制钻孔内壁存在螺纹，当浇筑完毕，预制管片达到一定强度后用机械原理将外伸螺纹缩回模具内，取出模具；

(2)预制管片主体(1)经过养护达到设计强度后，埋入预埋气囊(4)；向气囊第一单向阀(4‑1)中注入水，气囊内预装膨胀药剂发生反应，放出大量气体，使气囊膨胀，与钻孔紧密接触，在预制钻孔(1‑2)内壁螺纹的作用下可承担较大轴向压力；根据对气囊膨胀情况的测量，通过排气孔(4‑2)对气压进行调节，防止气压过大对预制钻孔(1‑2)产生破坏；待预埋气囊(4)固定稳定后，测试其轴向抗压强度及与预制钻孔(1‑2)接触面密封性；

(3)盾构隧道管片安装完毕后，预埋气囊(4)的中心预留孔(4‑4)中安装注浆排水导管(5)；待导管固定后，在导管尾部安装封口(5‑1‑5)；并在预置水压力孔隙传感器安装孔(1‑

3)中安装水压力孔隙传感器(6)；

(4)将预装阀门(2)通过螺栓(3)与预制管片主体(1)连接；预装阀门(2)内部排水孔与封口(5‑1‑5)紧密连接；气囊第一单向阀(4‑1)和排气孔(4‑2)与阀门(2)内部预制孔洞紧密连接；

(5)通过水压力孔隙传感器(6)对土层压力进行监测；若水压力高于正常值但处于可控范围，则打开预装阀门(2)，通过排水降低水压力，减少或消除预制管片主体(1)变形；若水压力高于正常值且处于不可控范围，则打开预装阀门(2)，将水压力降至正常值，待排水结束，拧开螺栓(3)拆卸预装阀门(2)，将注浆导管(5‑5)与外部注浆系统连接，抽水孔(5‑1‑5‑

1)与外部抽水系统连接，实现注浆抽水同步进行，以应对紧急工程状况；

(6)注浆完毕，将注浆导管(5‑5)内筒推入管底，将拆卸的预装阀门(2)重新安装至预制管片主体(1)。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在预埋气囊(4)膨胀过程，需监测气压大小；若气压过大，需打开排气筒(4‑2)排除多余气体；气压过小，通过向气囊第一单向阀(4‑1)注入相关化学药剂和水或直接注入气体的方式增大气压。

9.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(5)中，所述可控范围指水压力高于正常值，但可通过排出少量地下水将水压降至正常值且土层稳定性变化较小的情况；所述不可控范围指水压力高于正常值，需排出大量地下水将水压力降至正常值，土层出现大量空洞，需注浆加固保证土层稳定性的情况。

10.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(5)中，在注浆和抽水系统安装完毕后，注浆系统先对注浆导管(5‑5)提高压力，将通道内原有水和其他杂质压出管外；注浆导管(5‑5)排水完毕后，根据水压力孔隙传感器(6)数据，预测需注浆加固位置，通电使得电磁铁限位器(5‑4)下表面具有磁性吸住活动铁块(5‑4‑1)，吸住后将活动铁块(5‑

4‑1)插到指定位置，再断电之后使得电磁铁限位器(5‑4)与活动铁块(5‑4‑1)分离，外拉电磁铁限位器(5‑4)在注浆导向管(5‑3)中形成一个注浆空间，进行定位注浆；在注浆过程，抽水系统通过对抽水孔(5‑1‑5‑1)抽水，土体中水透过反滤土工布(5‑1‑6)被抽出，实现注浆抽水同步进行。