管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法技术

本发明专利技术公开了一种管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，属于桥涵施工技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：箱体外无孔注浆管固定；制备触变泥浆；安装注浆设备；注浆管即将吃土段开钻注浆孔；箱体顶进；压注触变泥浆；涵洞出土；暂停注浆；注浆管即将吃土段开钻注浆孔，箱体继续顶进，之后的工序循环进行，直至箱体顶进到位；压注水泥浆固化箱体三侧土体。本发明专利技术解决现有技术中注浆管接头多、需要大量输浆管、施工工艺相对复杂、施工周期相对较长、施工成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于桥涵施工
，尤其涉及一种管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法。
技术介绍
传统的顶进工艺需要在底板预留注浆管，以备底板注浆使用，触变泥浆注浆施必须采用在桥涵主体上预埋注浆管的注浆施工工艺，顶进时从箱涵内部连接注浆设备进行注浆，此注浆方法与顶进出土作业之间交叉干扰大，尤其在涵洞内径净尺寸较小的情况下，没有作业空间；同时，注浆完成后对预埋注浆管的防水处理施工难度大，尤其对水利工程保护涵而言，标准要求高、质量控制难，材料及劳力投入较大，顶进周期长。但是，当前，根据新的设计理念，在框构桥顶进路基范围外采用管幕支护顶推施工工艺已经成为新的设计趋势，采用管幕支护顶推施工工艺在既有线路要点框构桥顶进施工时，框架涵箱体底板下面以管幕钢管作为滑道（钢管内已注浆，外部留有附属注浆管），且采用钢刃角吃土顶进，底板下土体无扰动，且阻力较小，底板部分不用采取触变泥浆注浆措施。但是，箱体的边墙及顶板部分为三面顶进吃土状态，外壁摩阻力远大于正面阻力。尤其在高粘性、高水分地质下，外壁摩阻力会更大。若在顶进中向管节外注入一定量的触变泥浆，变固体间的滑动摩擦为固液间的滑动摩擦，将极大地减小阻力。但是，采用箱体内预留注浆管施工时，与顶进出土作业之间交叉干扰大，尤其在涵洞内径净尺寸较小的情况下，没有作业空间，并且注浆完成后预留注浆管防水封堵要求严格，并且在注浆完成段需要及时封堵，与就位后压注水泥浆固化箱体边墙及顶板三侧土体施工干扰较大，同时，注浆管接头多，需要大量输浆管，施工工艺相对复杂，施工周期相对较长，施工成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，解决现有技术中注浆管接头多、需要大量输浆管、施工工艺相对复杂、施工周期相对较长、施工成本较高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，包括以下步骤：箱体外无孔注浆管固定；制备触变泥浆；安装注浆设备；注浆管即将吃土段开钻注浆孔；箱体顶进；压注触变泥浆；涵洞出土；暂停注浆；注浆管即将吃土段开钻注浆孔，箱体继续顶进，之后的工序循环进行，直至箱体顶进到位；压注水泥浆固化箱体三侧土体。进一步的技术方案，在注浆管即将吃土段开钻注浆孔的步骤中，是根据每次吃土量和注浆效果，确定在注浆管上开钻注浆孔的数量及孔间距，进行开钻注浆孔。进一步的技术方案，在暂停注浆期间，需要适当调配浆液的比例，浆液采用膨润土、纯碱、水和CMC混合制作而成，膨润土占浆液总质量的25%～30%，水占浆液总质量的70%～75%；CMC：纯碱：膨润土质量比为1：5：150。进一步的技术方案，桥体顶进前，先在注浆管前段4-5m范围内开钻注浆孔，顶进时确保钢刃角吃土顶进，随着箱体顶进，当已开钻注浆孔全部进入土体时，暂停顶进，开始注浆；同时，涵洞内进行出土作业，临近注浆完成时，调整浆液比例，注浆完成，关闭注浆阀门。进一步的技术方案，在箱体边墙及顶板外侧面固定无孔注浆管，注浆管一端设有外螺纹，另一端设有内螺纹，两两注浆管之间首尾相接，箱体前端位置无孔注浆钢管端头封堵严密，箱体末端位置无孔注浆钢管接注浆设备。进一步的技术方案，在注浆管路中安装安全阀。进一步的技术方案，泥水比重为1.10g/cm3～1.30g/cm3。进一步的技术方案，注浆压力控制在0.3MPa～0.5MPa。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）利用本专利技术所述的施工方法进行施工时，框架涵箱体底板下面以管幕钢管作为滑道，其中钢管内已注浆且预留有附属注浆管，采用钢刃角吃土顶进时，底板下土体无扰动，且阻力较小，顶进过程中底板部分不用采取触变泥浆注浆措施；而是在边墙及顶板外侧固定无孔注浆钢管，边顶进边开钻注浆孔，边进行注浆，可以更好的提高注浆效率，减少注浆施工过程中平行交叉作业的环节，提高施工效率；（2）根据实际注浆效果，便捷调整注浆孔分布间距和开孔角度，提高注浆效果；（3）解决防水难题，采用框架外墙固定注浆管注浆，避免了箱体预埋注浆管注浆后箱体内预埋注浆管难以处理的防水封堵难题，提高箱体防水质量；（4）施工简便，减少注浆输送管与预埋注浆管的接头数量，更易控制，避免注浆管的反复对接；（5）节约成本，与顶进就位后压注水泥浆固化箱体两侧土体施工采用一套注浆管路，减少注浆设备、管路、对接件数量，节省预埋注浆管引起防水施工的材料和人工投入，避免质量隐患；注浆效果提升后，可减少顶镐、顶铁需用量，投入减少；（6）缩短工期，与顶进就位后压注水泥浆固化箱体两侧土体施工采用一套注浆管路，就位后可以马上进行水泥浆固化加固；（7）作业安全，采用铁路要点施工在点内完成触变泥浆注浆作业，施工过程不需使用大型吊装设备，施工过程安全可控；（8）对环境干扰小，增加铁路运输的安全系数；建筑垃圾很少，对环境污染小。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的工艺原理为：采用管幕支护顶推施工工艺在既有线路要点框构桥顶进施工时，框架涵箱体底板下面以管幕钢管作为滑道，钢管内已注浆且预留有附属注浆管，采用钢刃角吃土顶进时，底板下土体无扰动，且阻力较小，顶进过程中底板部分不用采取触变泥浆注浆措施，而采用边墙及顶板外侧固定无孔注浆钢管，在桥涵顶进过程中向箱体边墙及顶板外侧压注触变泥浆以减小箱体与土之间的摩擦力，边顶进边开钻注浆孔，可以更好的提高触变泥浆注浆效果，有效避免了顶进时可能带来两侧的土体随箱体一起前进，扰动路基土体，造成线路路基大面积塌方，严重危及行车安全的风险，避免传统触变泥浆注浆时附加的问题。本专利技术适用于所有采用管幕支护顶推施工工艺在既有线路要点框构桥顶进工施工、涵箱防水标准高、顶进时以底层管幕作为底板顶进滑道，尤其适用于高粘性、高湿度地质下的顶桥施工。本专利技术包括以下步骤，如图1所示：箱体外无孔注浆管固定；制备触变泥浆；安装注浆设备；注浆管即将吃土段开钻注浆孔；箱体顶进；压注触变泥浆；涵洞出土；暂停注浆；注浆管即将吃土段开钻注浆孔，箱体继续顶进，之后的工序循环进行，直至箱体顶进到位；压注水泥浆固化箱体三侧土体。本专利技术各步骤中，箱体外无孔注浆管固定、制备触变泥浆、安装注浆设备之间的前后顺序可调整。本专利技术施工工艺中的操作要点如下：一、箱体外无孔注浆钢管固定利用箱体制作时套有PVC管的拉筋眼，插入钢筋头固定无孔注浆钢管，要求无孔注浆钢管固定牢固，箱体前端位置无孔注浆钢管端头封堵严密，箱体末端位置无孔注浆钢管接注浆设备。二、注浆管即将吃土段开钻注浆孔在顶进前在箱体顶板上放置开钻电动工具及线路，在箱体顶进过程中，根据每次吃土量和注浆效果，确定注在浆管上开钻注浆孔数量及间距，进行开钻注浆孔。三、采用成熟工艺进行出边触变泥浆制备触变泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比，施工中对泥浆指标进行严格的控制。四、暂停注浆前调整泥浆配比为了防止注浆液在暂停注浆期间沉淀堵塞注浆孔，需要适当调配浆液的比例，确保三者混合搅拌均匀后，静止一段时间后以不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，其特征在于，包括以下步骤：箱体外无孔注浆管固定；制备触变泥浆；安装注浆设备；注浆管即将吃土段开钻注浆孔；箱体顶进；压注触变泥浆；涵洞出土；暂停注浆；注浆管即将吃土段开钻注浆孔，箱体继续顶进，之后的工序循环进行，直至箱体顶进到位；压注水泥浆固化箱体三侧土体。

【技术特征摘要】
1.一种管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，其特征在于，包括以下步骤：箱体外无孔注浆管固定；制备触变泥浆；安装注浆设备；注浆管即将吃土段开钻注浆孔；箱体顶进；压注触变泥浆；涵洞出土；暂停注浆；注浆管即将吃土段开钻注浆孔，箱体继续顶进，之后的工序循环进行，直至箱体顶进到位；压注水泥浆固化箱体三侧土体。2.根据权利要求1所述的管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，其特征在于，在注浆管即将吃土段开钻注浆孔的步骤中，是根据每次吃土量和注浆效果，确定在注浆管上开钻注浆孔的数量及孔间距，进行开钻注浆孔。3.根据权利要求1所述的管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方法，其特征在于，在暂停注浆期间，需要适当调配浆液的比例，浆液采用膨润土、纯碱、水和CMC混合制作而成，膨润土占浆液总质量的25%～30%，水占浆液总质量的70%～75%；CMC：纯碱：膨润土质量比为1：5：150。4.根据权利要求1所述的管幕支护顶推施工中箱体外跟进注入触变泥浆施工方...

【专利技术属性】
技术研发人员：董会川，路亮，伍晓兵，付书锋，蔡忠泽，王军，卢黎明，张雪强，武阳，刘旭东，申世珂，
申请(专利权)人：中铁六局集团有限公司，中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11