注浆减阻浆液、制备方法及其施工方法技术

本申请提供一种注浆减阻浆液、制备方法及其施工方法，注浆减阻浆液包括：膨润土泥浆1

【技术实现步骤摘要】
注浆减阻浆液、制备方法及其施工方法


[0001]本申请涉及注浆减阻技术，尤其涉及一种注浆减阻浆液、制备方法及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着城市化建设进程的不断深入，地铁交通凭借安全、高效、环保等特点应用愈发广泛，地铁建设行业发展迅速。地铁隧道建设中采用最多的就是盾构法施工，而盾构法施工中，盾构始发是其中一项重大的危险风险源。盾构施工期间，经常会遇到因土方外运、停水停电、设备故障等长时间停机的情况，等排除故障后盾构机经常会因为被迫长时间停机引起掌子面存水流至成型隧道后方、盾构机外部被土体包裹、使得盾构机与土体之间产生相应的握裹力和摩擦力，盾构机恢复施工后会出现因上述原因导致的姿态偏移、推力过大、管片破损错台等质量问题，从而影响隧道成型质量。
[0003]目前，通常采用盾构同步注浆技术应对盾构始发时的多项危险风险源，其中，盾构同步注浆技术是指盾构掘进过程中边掘进边注浆，管片脱出盾尾的同时，在一定的注浆压力下，把适量注浆材料压注到盾尾空隙内，因其能够及时充填壁后建筑空隙，所以对控制盾构施工引起的地层沉降效果较好，而且注浆施工便捷，目前被广泛采用。
[0004]盾构隧道施工同步注浆浆液的主要作用是及时充填盾构机的盾尾与建筑隧道之间的空隙，控制地层沉降，浆液的主要控制指标是充填性能好、凝结时间适中、泵送性好等，对浆液的试块强度要求不高。针对富水砂层的特点，同步注浆浆液除具有上述特点以外，还应具有保水性好、抗水分散性好、塑流性好等特征。当前国内在用的同步注浆浆液主要有三种：传统惰性浆液、单液可硬性浆液和双液浆。但是此三种浆液在实际应用过程中存在诸多问题，使其应用效果不理想。具体的，传统惰性浆液以粉煤灰、膨润土和砂为主要原料，虽然流动性好，便于注浆，但仍存在浆液易离析，抗水分散性差，后期强度低，在富水砂层中应用会造成浆液流失严重，对于控制沉降效果较差等缺点。单液可硬性浆液以水泥、粉煤灰、膨润土和砂为主要原料，此种浆液虽然早期强度高，但是浆液易离析，抗水分散性也较差，同样会造成浆液流失，并且容易堵管，同样不适用于地铁隧道施工过程中的盾构同步注浆。双液浆以水泥、水玻璃、粉煤灰、膨润土和砂为主要原料，此种浆液虽然不易离析，抗水分散性好，但是施工控制较复杂，容易堵塞注浆管路，而且管路清洗困难，不利于长距离施工。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种注浆减阻浆液、制备方法及其施工方法，用以解决盾构施工期间，传统惰性浆液、单液可硬性浆液和双液浆无法解决因土方外运、停水停电、设备故障等长时间停机的情况，致使盾构恢复施工后出现姿态偏移、推力过大、管片破损错台等质量问题，从而影响隧道成型质量的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种注浆减阻浆液，包括膨润土泥浆1
‑
1.2份、水泥25
‑
40份和惰性剂2
‑
4份。
[0007]可选的，所述膨润土泥浆包括水和膨润土；
[0008]所述水和所述膨润土的质量比为(6:1)
‑
(7:1)。
[0009]可选的，所述惰性剂为氯化钾。
[0010]第二方面，本申请提供一种注浆减阻浆液的制备方法，用于制备上述任一项所述的注浆减阻浆液，所述方法包括：
[0011]将水加入膨润土中，搅拌均匀后形成膨润土泥浆；
[0012]将所述膨润土泥浆、惰性剂和水泥混合，再将混合后的所述膨润土泥浆、所述惰性剂和所述水泥搅拌均匀，得到地铁施工用注浆减阻浆液。
[0013]可选的，所述注浆减阻浆液的比重为1.30g/cm3‑
1.45g/cm3。
[0014]可选的，所述注浆减阻浆液的粘度为45s
‑
60s。
[0015]可选的，所述注浆减阻浆液的pH值为8
‑
9。
[0016]可选的，所述搅拌均为机械搅拌，且搅拌时间不低于30min。
[0017]第三方面，本申请提供一种注浆减阻浆液的施工方法，基于上述任一项所述的注浆减阻浆液，所述施工方法包括：
[0018]地铁施工过程中，待盾构机停机后，向同步注浆盾构系统内的注浆箱内依次加入膨润土泥浆、惰性剂和水泥，配置得到注浆减阻浆液；
[0019]其中，同步注浆盾构系统设置在所述盾构机内，所述盾构机的外壳上周向等间距设置有多个中盾径向孔；
[0020]将注浆管的一端连通在注浆箱上，再将所述注浆管的另一端与其中一个所述中盾径向孔连通，所述注浆管上设置有输送泵、压力计和流量计；
[0021]打开输送泵，待压力计的压力值小于等于第一预设阈值且所述流量计的流量值大于等于第二预设阈值时，关闭输送泵，停止向其中一个所述中盾径向孔内注入所述注浆减阻浆液；
[0022]将所述注浆管的另一端从其中一个所述中盾径向孔上拔下，再将所述注浆管的另一端连通在另一个所述中盾径向孔上，重复上述步骤依次向多个所述中盾径向孔内注入所述注浆减阻浆液，直至最后一个所述中盾径向孔内的所述压力值小于等于第一预设阈值且进入所述中盾径向孔内的所述注浆减阻浆液的流量值大于等于第二预设阈值，即完成施工。
[0023]可选的，所述第一预设阈值为6.0bar，所述第二预设阈值为1m3。
[0024]本专利技术提供的注浆减阻浆液，通过膨润土泥浆、惰性剂和水泥这三种原料之间的合理配比、拌制并辅以有效的施工手段，能实现如下有益效果：
[0025]1)本申请提供的注浆减阻浆液，利用了膨润土泥浆中膨润土的膨润作用，并利用了水泥的固结体强度高、耐久性好、材料来源丰富、工艺设备简单和成本较低等优点，同时还利用了惰性剂的惰性，进而将膨润土泥浆、惰性剂和水泥混合后制得具有惰性的注浆减阻浆液，使得制得的惰性浆液流动性较低，但不发生固结，且能够使得盾构机的外壳与土体之间始终处于一种润滑状态，使得盾构机的外壳与土体之间的摩擦力较小，从而减小了盾构机施工时土体对盾构机的外壳施加的阻力，且在盾构机恢复施工后所受到的盾构推力波动较小，姿态偏移量较小，管片破损错台量较低，且制得的注浆减阻浆液的注浆的整体性提高，达到高耐磨性、高耐腐蚀性、高抗热震性，还增强其抗折性能以及耐磨耐冲刷性，使用寿命长，更换周期长，显著降低了生产成本等优点，进一步确保了隧道的施工质量。
[0026]2)本申请提供的注浆减阻浆液的制备方法，先将水加入到膨润土中制得膨润土泥浆，再将制得的膨润土泥浆与惰性剂和水泥混合后制得注浆减阻浆液，其制备过程简单易操作，且通过该制备方法制得的注浆减阻浆液的均匀性和惰性较好，使得注浆减阻浆液在地铁施工过程中能够发挥较好的减压的作用，从而提高了注浆减阻浆液的利用率。
[0027]3)本申请提供的注浆减阻浆液的施工方法，首先在盾构机内的同步注浆系统内的注浆箱内分别加入膨润土泥浆、惰性剂和水泥这三种物质，配置得到注浆减阻浆液，将制得的注浆减阻浆液通过多个中盾径向孔注入盾构机的外壳与隧道的内壁之间，使得注浆减阻浆液在地铁施工过程起到高耐磨性、高耐腐蚀性、高抗热震性，还增强其抗折性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注浆减阻浆液，其特征在于，包括膨润土泥浆1
‑
1.2份、水泥25
‑
40份和惰性剂2
‑
4份。2.根据权利要求1所述的注浆减阻浆液，其特征在于，所述膨润土泥浆包括水和膨润土；所述水和所述膨润土的质量比为(6:1)
‑
(7:1)。3.根据权利要求1至2任一项所述的注浆减阻浆液，其特征在于，所述惰性剂为氯化钾。4.一种注浆减阻浆液的制备方法，其特征在于，用于制备上述权利要求1至3任一项所述的注浆减阻浆液，所述方法包括：将水加入膨润土中，搅拌均匀后形成膨润土泥浆；将所述膨润土泥浆、惰性剂和水泥混合，再将混合后的所述膨润土泥浆、所述惰性剂和所述水泥搅拌均匀，得到地铁施工用注浆减阻浆液。5.根据权利要求4所述的注浆减阻浆液的制备方法，其特征在于，所述注浆减阻浆液的比重为1.30g/cm3‑
1.45g/cm3。6.根据权利要求4所述的注浆减阻浆液的制备方法，其特征在于，所述注浆减阻浆液的粘度为45s
‑
60s。7.根据权利要求4所述的注浆减阻浆液的制备方法，其特征在于，所述注浆减阻浆液的pH值为8
‑
9。8.根据权利要求要求4至7任一项所述的注浆减...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄开雷，刘展帆，牟争强，吴勃，徐岩军，程骐，朱琪科，
申请(专利权)人：陕西建工铁建工程有限公司，
类型：发明
国别省市：