專利名稱：超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種施工方法，尤指一種超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法。
背景技術(shù)：
采用盾構(gòu)法進(jìn)行隧道的掘進(jìn)施工過程中，同步注漿是控制周圍土體擾動(dòng)與成環(huán)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要手段，也是盾構(gòu)推進(jìn)施工中的一道關(guān)鍵工序。盾構(gòu)推進(jìn)施工中要求注漿應(yīng)及時(shí)、均勻、足量的壓注，確保其建筑空隙得到及時(shí)和足量的充填，并由此使地表變形和管片偏移量降低到最小。超大直徑，即直徑15m及以上的盾構(gòu)法隧道的施工建設(shè)，由于其開挖體積大，對(duì)于周圍土體的擾動(dòng)更大，同時(shí)成環(huán)隧道的管片結(jié)構(gòu)受力也更加復(fù)雜，因此，周圍環(huán)境的保護(hù)以及成環(huán)隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，成為了限制超大直徑盾構(gòu)法隧道施工建設(shè)的關(guān)鍵難題。以往大 直徑，即直徑Ilm左右的盾構(gòu)法隧道的施工建設(shè)過程中，同步注漿施工方法一般采用水泥漿與水玻璃混合的雙液注漿法，該方法具有漿液凝結(jié)時(shí)間短、漿液結(jié)石體強(qiáng)度高、有一定的防滲、抗?jié)B作用，能較好地控制了隧道的初期沉降和穩(wěn)定性，但國內(nèi)在使用雙液同步注漿施工方法時(shí)存在如下不足易堵塞，操作控制要求高；注漿量約是理論值的180 250%，注漿成本較高；注入漿液不到位易引起地表沉降，通常要采用二次補(bǔ)注漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，實(shí)現(xiàn)了一種能夠起到良好質(zhì)量控制效果的同步注漿施工方法；具有施工效率高、保護(hù)周圍環(huán)境、成環(huán)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，包括以下步驟生產(chǎn)制備漿液材料；將所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面；盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過一注漿系統(tǒng)對(duì)建筑空隙進(jìn)行即時(shí)注漿；處理廢棄漿液材料。 上述生產(chǎn)制備漿液材料步驟進(jìn)一步包括一攪拌系統(tǒng)接收一控制室指令并啟動(dòng)；所述攪拌系統(tǒng)按照固定體積的所述漿液材料的配比對(duì)各原材料進(jìn)行稱重；按照預(yù)設(shè)的加料順序?qū)⒏鞣Q重后的原材料依次加入一攪拌機(jī)攪拌形成漿液材料；將所述漿液材料裝入一地面容器，并進(jìn)行下一固定體積漿液材料的拌制。按照加料順序上述原材料包括膨潤土、粉煤灰、熟石灰、水泥和砂；在所述攪拌步驟中，當(dāng)所述原材料攪拌均勻后，加入水和減水劑。在上述將所述漿液材料裝入一地面容器前，對(duì)所述漿液材料進(jìn)行性能檢測(cè)。
上述將所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面步驟進(jìn)一步包括將所述底面容器內(nèi)的所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)的一運(yùn)漿車內(nèi)；所述運(yùn)漿車將所述漿液材料運(yùn)輸至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面； 通過一混凝土泵將所述漿液材料輸送至一盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿槽內(nèi)，所述漿液材料進(jìn)入所述盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿槽前通過一振動(dòng)過濾篩裝置篩除所述漿液材料中大顆粒雜物。上述盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過一注漿系統(tǒng)對(duì)建筑空隙進(jìn)行即時(shí)注漿步驟進(jìn)一步包括根據(jù)實(shí)際施工工況設(shè)定合理的注漿量、注漿壓力參數(shù)數(shù)值；盾構(gòu)掘進(jìn)的同時(shí)對(duì)指定注漿孔進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)注漿；
完成一個(gè)盾構(gòu)施工周期后進(jìn)行下一施工周期的工作。對(duì)上述指定注漿孔進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)注漿時(shí)，根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)速度確定注漿流量；同時(shí)根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行即時(shí)調(diào)整。上述處理廢棄衆(zhòng)液材料步驟進(jìn)一步包括通過向漿液材料中加入適量水，將漿液材料坍落度調(diào)整至一預(yù)設(shè)值；連續(xù)攪拌直至均勻；將注漿管路接入皮帶運(yùn)輸機(jī)或土方車內(nèi)； 開啟注漿泵將廢棄漿液材料全部泵送至皮帶運(yùn)輸機(jī)或土方車；輸送所述廢棄漿液材料至外部廢棄處理；清理注漿系統(tǒng)。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是原材料的選用和添加攪拌順序使得漿液材料具備大密度、低稠度、高抗剪、早強(qiáng)的特點(diǎn)；運(yùn)輸車和混凝土泵的采用使得施工過程連續(xù)性、均衡性顯著提高；對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行的即時(shí)調(diào)整能夠起到良好的地面沉降控制與限制結(jié)構(gòu)上浮作用；廢棄漿液材料的處理則提高了施工的質(zhì)量。解決了超大直徑盾構(gòu)法隧道施工中同步注漿控制的難題，顯著提高了施工效率與施工質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的一種超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，包括以下步驟首先，生產(chǎn)制備漿液材料；一攪拌系統(tǒng)接收一控制室指令并啟動(dòng)；攪拌系統(tǒng)按照固定體積的漿液材料的配比對(duì)各原材料進(jìn)行稱重；按照加料順序原材料包括膨潤土、粉煤灰、熟石灰、水泥和砂；在攪拌步驟中，當(dāng)原材料攪拌均勻后，加入水和減水劑。按照預(yù)設(shè)的加料順序?qū)⒏鞣Q重后的原材料依次加入一攪拌機(jī)攪拌形成漿液材料；將漿液材料裝入一地面容器，并進(jìn)行下一固定體積漿液材料的拌制。在將漿液材料裝入一地面容器前，對(duì)漿液材料進(jìn)行性能檢測(cè)。然后，將漿液材料輸送至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面；
將底面容器內(nèi)的漿液材料輸送至隧道內(nèi)的一運(yùn)漿車內(nèi)；運(yùn)漿車將漿液材料運(yùn)輸至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面；通過一混凝土泵將漿液材料輸送至一盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿槽內(nèi)，漿液材料進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿槽前通過一振動(dòng)過濾篩裝置篩除漿液材料中大顆粒雜物。接著，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過一注漿系統(tǒng)對(duì)建筑空隙進(jìn)行即時(shí)注漿；根據(jù)實(shí)際施工工況設(shè)定合理的注漿量、注漿壓力參數(shù)數(shù)值；盾構(gòu)掘進(jìn)的同時(shí)對(duì)指定注漿孔進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)注漿；完成一個(gè)盾構(gòu)施工周期后進(jìn)行下一施工周期的工作。
對(duì)指定注漿孔進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)注漿時(shí)，根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)速度確定注漿流量；同時(shí)根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行即時(shí)調(diào)整。最后,處理廢棄衆(zhòng)液材料。通過向漿液材料中加入適量水，將漿液材料坍落度調(diào)整至一預(yù)設(shè)值；連續(xù)攪拌直至均勻；將注漿管路接入皮帶運(yùn)輸機(jī)或土方車內(nèi)；開啟注漿泵將廢棄漿液材料全部泵送至皮帶運(yùn)輸機(jī)或土方車；輸送廢棄漿液材料至外部廢棄處理；清理注漿系統(tǒng)。通過一地面攪拌樓系統(tǒng)進(jìn)行漿液材料的生產(chǎn)制備，地面攪拌樓系統(tǒng)分別由砂料篩分系統(tǒng)，砂料上料系統(tǒng)、粉料獨(dú)立倉儲(chǔ)計(jì)量系統(tǒng)、液體外加劑儲(chǔ)料計(jì)量系統(tǒng)、攪拌機(jī)和控制室組成。攪拌系統(tǒng)均采用連續(xù)式計(jì)量裝置，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；控制系統(tǒng)采用PLC (可編程控制器)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)兩種功能，并具有自動(dòng)采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功能，單套系統(tǒng)生產(chǎn)漿液能力為24 30立方/小時(shí)。每立方漿液材料的拌制方法為攪拌系統(tǒng)得到控制室的指令后，按每立方的配合比對(duì)原材料分別稱重，然后輸送至攪拌機(jī)進(jìn)行拌制，攪拌時(shí)間為3分鐘，加料順序?yàn)閿嚢锠顟B(tài)下依次加入膨潤土、粉煤灰、熟石灰、水泥、砂，攪拌混合均勻后(約I分鐘)，加入水、減水劑，拌制完成后，將漿液放入地面儲(chǔ)漿桶內(nèi)，然后進(jìn)行下一立方漿液材料的拌制。以某超大直徑盾構(gòu)法隧道施工同步注漿方法為例，該隧道采用2臺(tái)直徑15. 27m泥水平衡盾構(gòu)進(jìn)行掘進(jìn)施工，襯砌采用預(yù)制鋼筋混凝土管片，襯砌內(nèi)徑13. 7米，外徑15. 0米，每環(huán)由10塊管片組成，環(huán)寬2米，采用通用楔形襯砌結(jié)構(gòu)錯(cuò)縫拼裝。隧道最小覆土厚度為9. Om,最大覆土厚度約29. Om,開挖土層主要以飽和粘性土為主。 本實(shí)施例的漿液包括58%的砂、18%的粉煤灰、2%的熟石灰，3%的鈉基膨潤土、0. 5%的復(fù)合硅酸鹽水泥、0. 2%的萘系減水劑以及18. 3%的水，各原材料的性能要求如表I所示。表I原材料的性能要求
權(quán)利要求
1.一種超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，包括以下步驟 生產(chǎn)制備漿液材料； 將所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面； 盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過一注漿系統(tǒng)對(duì)建筑空隙進(jìn)行即時(shí)注漿； 處理廢棄漿液材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，所述生產(chǎn)制備衆(zhòng)液材料步驟進(jìn)一步包括 一攪拌系統(tǒng)接收一控制室指令并啟動(dòng)； 所述攪拌系統(tǒng)按照固定體積的所述漿液材料的配比對(duì)各原材料進(jìn)行稱重； 按照預(yù)設(shè)的加料順序?qū)⒏鞣Q重后的原材料依次加入一攪拌機(jī)攪拌形成漿液材料； 將所述漿液材料裝入一地面容器，并進(jìn)行下一固定體積漿液材料的拌制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，按照加料順序所述原材料包括膨潤土、粉煤灰、熟石灰、水泥和砂；在所述攪拌步驟中，當(dāng)所述原材料攪拌均勻后，加入水和減水劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，在所述將所述漿液材料裝入一地面容器前，對(duì)所述漿液材料進(jìn)行性能檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，所述將所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面步驟進(jìn)一步包括 將所述底面容器內(nèi)的所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)的一運(yùn)漿車內(nèi)； 所述運(yùn)漿車將所述漿液材料運(yùn)輸至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面； 通過一混凝土泵將所述漿液材料輸送至一盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿槽內(nèi)，所述漿液材料進(jìn)入所述盾構(gòu)機(jī)儲(chǔ)漿槽前通過一振動(dòng)過濾篩裝置篩除所述漿液材料中大顆粒雜物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，所述盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過一注漿系統(tǒng)對(duì)建筑空隙進(jìn)行即時(shí)注漿步驟進(jìn)一步包括 根據(jù)實(shí)際施工工況設(shè)定合理的注漿量、注漿壓力參數(shù)數(shù)值； 盾構(gòu)掘進(jìn)的同時(shí)對(duì)指定注漿孔進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)注漿； 完成一個(gè)盾構(gòu)施工周期后進(jìn)行下一施工周期的工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，對(duì)所述指定注漿孔進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)注漿時(shí)，根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)速度確定注漿流量；同時(shí)根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行即時(shí)調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，其特征在于，所述處理廢棄衆(zhòng)液材料步驟進(jìn)一步包括 通過向漿液材料中加入適量水，將漿液材料坍落度調(diào)整至一預(yù)設(shè)值； 連續(xù)攪拌直至均勻； 將注漿管路接入皮帶運(yùn)輸機(jī)或土方車內(nèi)； 開啟注漿泵將廢棄漿液材料全部泵送至皮帶運(yùn)輸機(jī)或土方車； 輸送所述廢棄漿液材料至外部廢棄處理； 清理注漿系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，包括以下步驟生產(chǎn)制備漿液材料；將所述漿液材料輸送至隧道內(nèi)盾構(gòu)施工作業(yè)面；盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過一注漿系統(tǒng)對(duì)建筑空隙進(jìn)行即時(shí)注漿；處理廢棄漿液材料。由于采用了本發(fā)明的超大直徑盾構(gòu)同步注漿的施工方法，實(shí)現(xiàn)了一種能夠起到良好質(zhì)量控制效果的同步注漿施工方法；具有施工效率高、保護(hù)周圍環(huán)境、成環(huán)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21D11/10GK102758641SQ20121027146
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者巴雅吉乎, 張冠軍, 曹文宏, 楊志豪, 段創(chuàng)峰, 鄭宜楓, 顧沉穎, 魏林春, 黃 俊 申請(qǐng)人:上海城建(集團(tuán))公司, 上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院, 上海隧道工程股份有限公司