盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料制造技术

本发明专利技术公开盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，由黏土原浆、水泥、微硅粉、减水剂、甲酸钙和无机锂盐组成，黏土原浆的比重为1.20～1.35，黏土原浆与水泥的质量比为0.3～1.5，水泥与微硅粉质量比为10:1～20:1，减水剂的加入量为水泥质量的0.1％～3％，甲酸钙掺量为水泥质量的0.5％～8％，锂盐掺量为水泥质量的0.01％～2％。本发明专利技术的套壳料待凝时间易于控制、封堵效果好、可以满足水平定位注浆重复多次注浆要求。

Sleeve valve material for horizontal valve pipe grouting with water rich gravel layer on shield top line

The invention discloses a casing material for grouting horizontal valve tube with water-rich gravel layer on the top line of shield tunneling, which is characterized in that the shell material is composed of clay raw slurry, cement, micro-silica powder, water reducing agent, calcium formate and inorganic lithium salt, the proportion of clay raw slurry is 1.20-1.35, the mass ratio of clay raw slurry to cement is 0.3-1.5, and the mass ratio of cement to micro-silica powder is 0.3-1.5. 10:1-20:1, the addition of water reducer is 0.1%-3% of cement quality, calcium formate is 0.5%-8% of cement quality, and lithium salt is 0.01%-2% of cement quality. The shell material of the invention is easy to control the setting time, has good sealing effect, and can meet the requirements of repeated grouting by horizontal positioning grouting.

【技术实现步骤摘要】
盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料
本专利技术涉及岩土工程富水砂砾层阀管注浆加固领域，尤其涉及盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料及开环方式。
技术介绍
盾构在砂砾土层施工过程中，盾构施工易引起周围土体扰动砂层失水，引起上覆砂砾层不均匀沉降超限，极易造成工作面坍塌、路面坍塌、周边建筑物倾斜与倒塌、管线断裂等事故。目前隧道内盾构同步注浆加固范围为盾构顶线上方2m范围内，2m以上需在地面放斜井钻机，采用水平钻孔钢阀管注浆工艺进行加固。要实现钢阀管定量注浆加固盾构顶线2m以上范围砂砾层，需研究一种适用水平钻孔钢阀管注浆用的套壳料，在注浆过程中，使浆液从钻孔壁与钢阀管壁间径向流动，迫使注浆浆液从径向注入地层。现有套壳料配方和开环方式是针对袖阀管注浆法在垂直钻孔中注浆配制的，应用在水平钻孔中存在纵向封堵效果差，套壳料开环后浆液容易上串。因此，急需研发一种适用于盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，保证水平钻孔阀管注浆工艺的可行性及注浆效果。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种待凝时间易于控制、封堵效果好、可以满足水平定位注浆重复多次注浆要求的盾构顶线上覆富水砂砾层水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，由黏土原浆、水泥、微硅粉、减水剂、甲酸钙和无机锂盐组成，黏土原浆的比重为1.20～1.35，黏土原浆与水泥的质量比为0.3～1.5，水泥与微硅粉质量比为10:1～20:1，减水剂的加入量为水泥质量的0.1％～3％，甲酸钙掺量为水泥质量的0.5％～8％，锂盐掺量为水泥质量的0.01％～2％。

【技术特征摘要】
1.盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，由黏土原浆、水泥、微硅粉、减水剂、甲酸钙和无机锂盐组成，黏土原浆的比重为1.20～1.35，黏土原浆与水泥的质量比为0.3～1.5，水泥与微硅粉质量比为10:1～20:1，减水剂的加入量为水泥质量的0.1％～3％，甲酸钙掺量为水泥质量的0.5％～8％，锂盐掺量为水泥质量的0.01％～2％。2.根据权利要求1所述的盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，黏土原浆由黏土粉和水组成；黏土粉的塑性指数大于或等于14，黏土粉的粒径小于或等于0.01mm并且粒径小于0.005mm的黏土粉占总黏土粉质量的百分比大于或等于60％。3.根据权利要求2所述的盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，黏土粉为高岭土、蒙脱石和伊利石中的一种或多种；水泥采用目数为500～900目的超细水泥；微硅粉的粒径小于或等于0.1um；减水剂为木质磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂和萘系减水剂中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，在施工现场，首先按照设定的比重将黏土粉加入到水中，搅拌均匀；然后加入微硅粉，搅拌均匀；再加入水泥和减水剂，搅拌均匀；最后加入甲酸钙和无机锂盐，搅拌均匀即可投入使用。5.根据权利要求4所述的盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，在施工现场使用所述盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料的方法如下：(1-1)采用钻机在盾构隧道上部富水砂砾层中完成长距离水平注浆孔造孔，并全孔下入注浆阀管(1)；将止浆塞(2)连接在输浆管(3)前端，并将止浆塞(2)下入注浆阀管(1)底部，膨胀止浆塞(2)并检查止浆效果；(2-1)在通过输浆管(3)下放止浆塞(2)的同时，按照权利要求4的方法开始套壳料的配制；(3-1)连接泵与输浆管(3)，并测试输浆管路连通；(4-1)将吸浆管放入搅浆池、开启泵以泵送所述盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，充填注浆阀管(1)与钻孔环形空间(4)，待孔口稳定返出所述盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料后停泵；(5-1)闷塞至所述盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料初凝时间后泄压，起出输浆管(3)及止浆塞(2)，随后用清水冲洗注浆阀管(1)；(6-1)密闭注浆阀管(1)的孔口，等待所述盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料凝结后，进行定位注浆：下入注浆塞(5)至指定注浆位置，膨胀注浆塞(5)并检查止浆效果，同时完成注浆浆液配制，采用泵输送注浆浆液，注浆浆液挤碎注浆阀管橡胶套附近的套壳料固结体并流入地层，完成对富水砂砾层的加固，一段注浆完成之后，注浆塞泄压并冲孔，移动至新的注浆位置进行下一次注浆。6.盾构顶线上覆富水砂砾层水平阀管注浆用套壳料，其特征在于，由黏土原浆、水泥、微硅粉、减水剂、甲酸钙、无机锂盐，以及α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁东锋，周禹良，高晓耕，李方政，刘书杰，肖炜，丁振宇，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11