一种TBM法隧洞施工的管片与围岩间大规模补充灌浆方法技术

一种TBM法隧洞施工的管片与围岩间大规模补充灌浆方法，填补了解决针对小断面、长距离TBM反坡掘进隧洞施工中普遍存在的长洞段大规模回填补灌浆问题的空白，利用隧洞主支洞高差和反坡条件，提供使用隧道施工已有供水管道进行浆液输送、集中加压的注浆施工方法，在TBM掘进因故停机或完成后，可多工作面同时开展、避免机械设备频繁搬迁、安装、移动及运行维护，节省大量人力、物力，工期短、效率高且便于质量控制的补灌浆方法，克服现有技术中的不足和缺陷。

A large-scale supplementary grouting method between segment and surrounding rock in TBM tunnel construction

【技术实现步骤摘要】
一种TBM法隧洞施工的管片与围岩间大规模补充灌浆方法
本专利技术涉及隧洞施工
，尤其是一种TBM法隧洞施工的管片与围岩间大规模补充灌浆方法。
技术介绍
1、在TBM掘进管片衬砌施工中,管片与围岩之间的空隙，采用豆砾石充填并进行回填灌浆，使胶结豆砾石、管片和围岩共同承担内外荷载。同时胶结豆砾石层形成一封闭的防渗圈，提高隧洞的防渗性能。全断面回填灌浆需在后配套台车上完成(有条件下后配套设计为上下两层结构，尽量露出管片注浆孔)。因此TBM后配套功能设计时就考虑为防止安装后的管片在相互挤压作用下发生径向位移，致使管片错台超标，已将豆砾石填充设备置于后配套前端，管片安装后能及时进行豆砾石回填。同时TBM后配套设计时也考虑了回填灌浆的水泥浆在注浆压力作用下沿豆砾石孔隙渗流距离较长(压力0.3Mpa时可达100～200m)，容易从管片安装位置串出，回填灌浆设备一般配置于TBM后配套台车中部或尾部，距管片安装处大于150m～250m，2、对于小断面(衬砌管片后洞内净直径小于5m)TBM施工，由于后配套空间有限，出渣皮带、二次引风筒及除尘风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TBM法隧洞施工的管片与围岩间大规模补充灌浆方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1，管道的取浆口布设，利用隧洞内沿洞壁布设的TBM施工供水钢管，在补灌浆洞段按照50m间距在钢管壁开孔，而后在开孔处布设三通接头；/n步骤2，工作面分段，将步骤1中的管道依次分为：调节压力坡道段、控制压力段及管道变频泵加压段，其中调节压力坡道段的进浆端连接注浆平台，管道变频泵加压段的末端设为注浆截止端；所述控制压力段的进浆端上设有管道增压泵，管道变频泵加压段上设有管道变频泵；/n步骤3，确定管道变坡点浆液压力：/n管道变坡点浆液压力是浆液静压力减去浆液在管中流动产生的阻力；其中浆液静压力为浆液比重和浆液...

【技术特征摘要】
1.一种TBM法隧洞施工的管片与围岩间大规模补充灌浆方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，管道的取浆口布设，利用隧洞内沿洞壁布设的TBM施工供水钢管，在补灌浆洞段按照50m间距在钢管壁开孔，而后在开孔处布设三通接头；
步骤2，工作面分段，将步骤1中的管道依次分为：调节压力坡道段、控制压力段及管道变频泵加压段，其中调节压力坡道段的进浆端连接注浆平台，管道变频泵加压段的末端设为注浆截止端；所述控制压力段的进浆端上设有管道增压泵，管道变频泵加压段上设有管道变频泵；
步骤3，确定管道变坡点浆液压力：
管道变坡点浆液压力是浆液静压力减去浆液在管中流动产生的阻力；其中浆液静压力为浆液比重和浆液垂直高度(洞口至变坡点高差)的乘积；浆液在管中流动产生的阻力是浆液流动时的管损系数f与调节压力坡道段管长的乘积即h沿＝f沿×L11；式中：f沿由管材粗糙度、浆液流量、浆液粘滞性确定的常数；
步骤4，确定注浆压力临界点：
取注浆压力临界点处的浆液压力为设计注浆压力0.5Mpa＝50m水头高；
注浆压力临界点位置计算：由步骤3中计算得到的管道变坡点浆液压力H动减去浆液输送产生的沿程管道损失压力h沿等于设计注浆压力H设计，
即H设计＝H动-h沿，或h沿＝H动-H设计；
由h沿＝f沿*L；
求得：L＝(H动-H设计)/f沿(m)；
上式中：L为变坡点向掌子面方向延伸至注浆压力临界点的管长；
步骤5，管道增压泵流量、扬程选择：
管道泵变频加压段注浆时，管道增压泵流量按每个工作面每分钟注浆量和同时注浆工作面个数计算确定；
管道增压泵压力选择：当制浆平台完成当日计算制浆量后，为保持注浆压力，需在管道内充满水，随着浆液减少，调节压力坡道段管道内逐渐由浆液变为水，直至浆液降低至管道变坡点时为最小；故管道增压泵扬程＝调节压力坡道段地形高差-调节压力坡道段沿程管损-(调节压力坡道段的进浆端至管道变频泵加压段末端的沿程管损+注浆工作面设计注浆压力)；
步骤6，注浆过程中根据步骤3及步骤4的计算数值控制管道泵变频加压段及调节压力坡道段的注浆压力；
步骤7，注浆完成后通过冲洗阀门通入清水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灿林，王富仓，李勇，李凌霄，王宝友，廖建伟，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，中铁十八局集团市政工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12