一种用于加固隧道洞口的可切割材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于加固隧道洞口的可切割材料，具体涉及一种在盾构机始发、到达端头洞口进行施工的加固材料，所述材料的制备方法以及该材料的施工方法。所述加固材料包括改性硅酸盐加固的A、B两种组份材料以及玻璃纤维组成，通过改性硅酸盐加固A、B材料与玻璃纤维混合预制成的工字型材料，用于盾构机进洞时起到加固作用。本发明专利技术有以下优点：1.材料强度较高，能够满足洞口加固需要；2.材料能够被盾构机切割，减少盾构机进洞施工步骤，提高施工效率；3.可切割性材料制作及运输便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加固隧道洞口的可切割材料
本专利技术属于盾构隧道施工加固
，具体涉及一种可切割材料、所述可切割材料的制备方法以及一种在盾构机始发、到达端头洞口时方便施工的加固材料。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。盾构法施工技术是一项优秀的隧道机械化施工方法，在城市隧道建设过程中应用广泛，其可以在几乎不影响地面正常通行的情况下进行隧道的开挖，隧道施工机械化程度高，隧道成型质量好，近年来在我国城市隧道修建过程中的应用越来越广泛。在盾构工程中，盾构接收时由于地层卸压，对于稳定性较差的地层很易发生塌方事故，严重影响盾构的安全施工。始发接收施工是盾构法施工的难点之一，通常采取的技术措施是在盾构进出洞前采用搅拌桩、旋喷桩、地面注浆或冻结法加固或改良端头地层，提高地层稳定性。目前盾构法施工技术始发或接收端头加固多采用钢筋混凝土结构，导致盾构机无法直接切削洞门，在盾构机始发或接收前，需要人工凿除洞门处的钢筋混凝土结构，大大延长了工程周期，降低了施工效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服以上现有技术的不足，提供一种盾构始发或接收端头软弱地层加固用注浆材料及其制备方法，该材料形成的加固结构可用盾构机直接切割，无需人工破除。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术第一方面，提供一种可切割材料，所述可切割材料用于盾构机始发或接收端头地层加固，所述可切割材料的制备原料包括改性硅酸盐水泥及玻璃纤维。所述改性硅酸盐水泥由A料和B料组成，所述A料由水玻璃、二苯基甲烷二异氰酸酯、十二烷基苯磺酸钠组成；所述B料由聚氨酯、已二酸二异癸酯、二甲基乙醇胺组成；所述玻璃纤维为聚乙烯纤维。本专利技术目的在于提供一种对于隧道洞口进行加固的材料，对于强度具有更高的要求，并且该材料需要可被盾构机切割，并且在被切割之后不发生碎裂。为了满足上述使用需求，本专利技术采用玻璃纤维对硅酸盐水泥料进行掺杂，并对硅酸盐水泥料的成份进行了调整，改善后的硅酸盐水泥相比在先研究中的注浆料强度提升了3～4倍。本专利技术第二方面，提供第一方面所述可切割材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将改性硅酸盐水泥A料与玻璃纤维搅拌均，然后加入模具中，再将改性硅酸盐水泥B料加入模具中，边加入边搅拌，待搅拌均匀后，静置8天，脱模得到所述盾构隧道洞口加固材料。本专利技术第三方面，提供一种盾构隧道洞口加固材料，所述盾构隧道洞口加固材料包括将第一方面可切割材料作为盾构机开挖区域材料。以上一个或多个技术方案的有益效果是：(1)可切割性材料由玻璃纤维和改性性硅酸盐加固A、B材料混合组成，其材料强度较高，能够满足盾构机进出洞端头加固的要求。(2)可切割性材料预制成工字型材料易于与普通工字型钢材拼接，便于施工，且预制材料性能易于控制。(3)盾构机进洞时无需再次开凿洞口，盾构机直接掘进，减少了施工步骤，加快了施工进度，提高工程的安全性。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为实施例1中所述盾构隧道洞口加固材料结构示意图；图2为实施例1中所述可切割材料结构示意图。图3为实施例1中所述工字连接件结构示意图。图4为实施例1中所述加固材料与工字连接件结构示意图。图5为实施例1中所述预制模板结构示意图。图6为实施例1中所述侧向挡板结构示意图。图7为实施例1中所述下底板结构示意图。其中，图1-图7中，1：普通工字钢加固区域；2：工字型可切割材料加固区域；3：盾构机开挖区域；4：混凝土浇筑区域；5：工字型可切割材料；6：工字型连接件；7：翼缘外侧8：翼缘内侧9：螺栓口；10：内侧预留槽口；11：辅助钢板；12：搅拌器；13：侧向挡板；14：支撑杆；15：下底板。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，针对现有技术中存在的不足，本专利技术提出了一种在盾构机始发、到达端头洞口进行施工的加固材料，所述材料的制备方法以及该材料的施工方法。本专利技术第一方面，提供一种可切割材料，所述可切割材料的制备原料包括改性硅酸盐水泥及玻璃纤维。优选的，所述改性硅酸盐水泥由A料和B料构成，以重量份数计算，所述A料中各原料及重量份数比为：水玻璃50-60份、二苯基甲烷二异氰酸酯30-40份、十二烷基苯磺酸钠2～3.5份；所述B料中各原料及重量份数比为：聚氨酯35～45份、已二酸二异癸酯15～25份、二甲基乙醇胺2～3份。进一步优选的，所述A料中各原料及重量份数比为：水玻璃52-58份、二苯基甲烷二异氰酸酯32-38份、十二烷基苯磺酸钠2～3.5份。进一步优选的，所述B料中各原料及重量份数比为：聚氨酯37～42份、已二酸二异癸酯17～23份、二甲基乙醇胺2～3份。优选的，所述玻璃纤维为聚乙烯纤维，以重量份数为82～100份与硅酸盐水泥掺杂。优选的，所述玻璃纤维与硅酸盐水泥的掺杂比例按照玻璃纤维与所述A料重量比为0.8～1.2:0.8～1.2；进一步优选的，所述重量比例为1:1。本专利技术第二方面，提供第一方面所述可切割材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将改性硅酸盐水泥及玻璃纤维加入模具中，搅拌一段时间后静置脱模得到所述盾构隧道洞口加固材料。优选的，所述改性硅酸盐水泥及玻璃纤维混合方式如下：将A料与玻璃纤维混合后，再加入B料进行混合。优选的，所述搅拌时间为1～3min。本专利技术第三方面，提供一种盾构隧道洞口加固材料，所述盾构隧道洞口加固材料包括将第一方面可切割材料作为盾构机开挖区域材料。优选的，所述盾构隧道洞口加固材料通过连接件及辅助钢板与工字钢连接，构成盾构隧道洞口加固栏。进一步优选的，所述连接件为工字型，其翼缘通过螺栓与工字钢连接。进一步优选的，所述盾构隧道洞口加固材料通过连接件及辅助钢板与工字钢连接完成后，还包括浇筑混凝土的步骤。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本专利技术的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本专利技术的技术方案。实施例1本实施例中，提供一种盾构隧道洞口加固材料及施工方法，所述盾构隧道洞口加固材料结构如附图1所示，所述加固材料呈条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可切割材料，其特征在于，所述可切割材料的制备原料包括改性硅酸盐水泥及玻璃纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种可切割材料，其特征在于，所述可切割材料的制备原料包括改性硅酸盐水泥及玻璃纤维。


2.如权利要求1所述可切割材料，其特征在于，所述改性硅酸盐水泥由A料和B料构成，所述A料为水玻璃50-60份、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)30-40份、十二烷基苯磺酸钠2～3.5份；所述B料为聚氨酯35～45份、已二酸二异癸酯15～25份、二甲基乙醇胺2～3份。


3.如权利要求1所述可切割材料，其特征在于，所述玻璃纤维为聚乙烯纤维。


4.权利要求1-3任一项所述可切割材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将改性硅酸盐水泥及玻璃纤维加入模具中，搅拌一段时间后静置脱模得到所述盾构隧道洞口加固材料。


5.如权利要求4所述可切割材料的制备方法，其特征在于，所述改性硅酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树忱，王修伟，周鹏飞，许孝滨，王凯，李阳，万泽恩，王曼灵，王鹏程，赵世森，
申请(专利权)人：山东大学，齐鲁交通发展集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37