一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法及钻注一体化装置制造方法及图纸

一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法与钻注一体化装置，所述方法通过钻注一体化装置施工形成注浆外圈，然后采用微扰动注浆技术渗透加固内圈区域，形成第二道注浆加固圈，实现富水砂层盾构隧道渗漏水的治理

【技术实现步骤摘要】
一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法及钻注一体化装置


[0001]本专利技术涉及一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法及钻注一体化装置，属盾构隧道工程

。

技术介绍

[0002]地铁作为一种地下交通工具，可以有效缓解地面交通拥堵问题，是区域发展中重要的一环，在我国许多城市均有建设
。
盾构管片衬砌结构是地铁隧道的主要结构型式，但随着地铁隧道服役时间的增长，其结构性能开始下降，且在外部复杂环境的综合作用下出现了各种不同的病害，其中，以渗漏水最为常见
。
而注浆作为一种有效治理水害的手段在地铁隧道渗漏水治理中得到了越来越广泛的应用
。
但是现有的注浆技术还不够成熟，且受外部荷载和地层条件影响，导致注浆效果不甚理想
。
在富水砂层盾构隧道环外注浆方面主要存在以下2个问题：1）浆液扩散不均匀，加固效果不佳；2）浆液易向远离盾构隧道衬砌方向扩散，造成大量浪费
。
[0003]公开号
CN109339824A
公开了一种盾构隧道管片渗漏水治理方法，该方法根据现场统计的渗漏水部位及渗漏形式，确定不同的处理方式：管片环纵缝
、
螺栓孔渗漏水采用灌注环氧树脂灌浆材料进行治理；管片 注浆孔渗漏采用壁后注浆或环氧树脂灌浆材料进行治理
。
但该方法无法从根本上解决管片渗漏水治理问题
。
公开号
CN215565926U
公开了一种用于盾构隧道超前地质钻孔注浆装置，该装置包括注浆管路
、
钻杆组件
、
控制器以及定位座；该装置虽可实现钻注一体，但无法形成有效的完全闭合的注浆外圈，解决不了浆液向远离盾构衬砌方向扩散的问题，此外，也无法实现微扰动注浆技术渗透加固内圈区，保障注浆的效果
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是，为了解决富水砂层盾构隧道渗漏水治理存在的浆液扩散不均匀，加固效果不佳；浆液易向远离盾构隧道衬砌方向扩散，造成大量浪费的问题，提出一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法及钻注一体化装置
。
[0005]实现本专利技术的技术方案如下：一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法，所述方法通过钻注一体化装置施工形成注浆外圈，然后采用微扰动注浆技术渗透加固内圈区域，形成第二道注浆加固圈，实现富水砂层盾构隧道渗漏水的治理；在确定渗漏水管片所在位置后，配置一定水灰比的水泥浆和一定体积比的水泥
‑
水玻璃双液浆；采用钻注一体化装置在选定的注浆孔内进行钻孔，当钻孔深度达到一定深度时停止钻孔，连接注浆接头和注浆管道，先后对外圈和内圈进行注浆；外圈注浆选用自激振荡脉冲注浆工艺，并辅以旋转拔杆的方法来实现注浆外圈的形成；内圈注浆采用微扰动注浆工艺渗透加固内圈区域，并辅以水泥
‑
水玻璃双液浆和水泥单液浆交替的注浆形式；隔环设置泄水孔，防止注浆过程中孔隙压力过大，造成管片错台甚至严重时出现管片裂损等现象；注浆同时，打开与注浆孔平行的泄水孔球阀使其卸压出水，并采用全站仪实时监测管片收敛变形情况，直至注浆结束
。
[0006]一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法，具体步骤如下：（1）确定渗漏水管片所在位置，管线迁移，清理整环注浆孔表面
。
[0007]（2）在注浆孔处安装逆止阀和球阀：先在注浆孔内拧入
1~2
个逆止阀，再将预先准备好的
φ
50mm
对丝与注浆孔拧紧，最后在注浆孔端部安装
φ
50mm
的球阀
。
[0008]（3）配置水灰比为
0.8~1.0
的水泥浆和体积比为
1:1
的水泥
‑
水玻璃双液浆；其中，水泥采用
425#
普通硅酸盐水泥；水玻璃模数为
2.8~3.4
，浓度
Be'
为
35
～
41
；特别地，双液浆配置过程中加入磷酸二氢钠，磷酸二氢钠的掺量为水泥质量的
0.5%~3%
；控制浆液初凝时间在
30s
以内，终凝时间在
10min
以内
。
[0009]（3）采用钻注一体化装置在选定的注浆孔内进行钻孔，当钻孔深度达到
3.6m
时停止钻孔，连接注浆接头和注浆管道
。
[0010]（4）外圈注浆：外圈注浆选用自激振荡脉冲注浆工艺，并辅以旋转拔杆的方法来实现注浆外圈的形成，注浆完毕后拔出钻注一体化装置，并迅速关闭球阀
。
[0011]（5）内圈注浆：（5‑1）如步骤（3）配置浆液，包括水泥浆液和水泥
‑
水玻璃双液浆；双液浆初凝时间控制在
2min
以内，终凝时间在
15min
以内；水泥单液浆初凝时间控制在
10min
以内，终凝时间在
40min
以内
。
[0012]（5‑2）清理泄水孔表面并安装球阀；在管片预留泄水孔上进行钻孔，直至整个管片及隧道外侧由同步注浆形成的包裹层全部钻穿；泄水孔共6个，与注浆孔相隔一环；隔环设置泄水孔，防止注浆过程中孔隙压力过大，造成管片错台甚至严重时出现管片裂损等现象
。
[0013]（5‑3）打开注浆孔球阀连接注浆设备，采用微扰动注浆工艺渗透加固内圈区域；注浆压力
0.2MPa~0.5MPa
，注浆速率：水泥浆流量为
12
‑
14L/min、
水玻璃浆液流量6‑
8L/min、
混合浆液流量为
20L/min。
[0014]（5‑4）辅以水泥
‑
水玻璃双液浆和水泥单液浆交替的注浆方式：首先，进行水泥
‑
水玻璃双液浆注浆，持续时间
10min
；其次，进行水泥单液浆注浆，持续时间
5min
；然后，再进行水泥
‑
水玻璃双液浆注浆，持续时间
5min
；最后，一直注入水泥单液浆至注浆结束
。
[0015]（6）注浆同时，打开与注浆孔平行的泄水孔球阀使其卸压出水，并采用全站仪实时监测管片收敛变形情况；若管片收敛变形量超过
2mm
或者注浆压力上涨到
0.6MPa
时，此时为保护管片应停止注浆
。
[0016]（7）施工完毕，清理现场
。
[0017]所述自激振荡脉冲注浆工艺参数如下：注浆压力为
8~10MPa、
注浆流量为
160~180L/min
；旋转速度为
20r/min、
拔杆速度
110mm/min
；所述自激振荡脉冲注浆工艺在对土体进行加固时，能形成有效的完全闭合的注浆外圈，具有阻挡内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法，其特征在于，所述方法通过钻注一体化装置施工形成注浆外圈，然后采用微扰动注浆技术渗透加固内圈区域，形成第二道注浆加固圈，实现富水砂层盾构隧道渗漏水的治理；所述外圈注浆选用自激振荡脉冲注浆工艺，并辅以旋转拔杆的方法来实现注浆外圈的形成；所述内圈注浆采用微扰动注浆工艺渗透加固内圈区域，辅以水泥
‑
水玻璃双液浆和水泥单液浆交替的注浆形式；注浆同时，打开与注浆孔平行的泄水孔球阀使其卸压出水，并采用全站仪实时监测管片收敛变形情况，直至注浆结束
。2.
根据权利要求1所述的一种富水砂层盾构隧道渗漏水治理方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：（1）确定渗漏水管片所在位置，管线迁移，清理整环注浆孔表面；（2）在注浆孔处安装逆止阀和球阀：先在注浆孔内拧入
1~2
个逆止阀，再将预先准备好的
φ
50mm
对丝与注浆孔拧紧，最后在注浆孔端部安装
φ
50mm
的球阀；（3）配置水灰比为
0.8~1.0
的水泥浆和体积比为
1:1
的水泥
‑
水玻璃双液浆；其中，水泥采用
425#
普通硅酸盐水泥；水玻璃模数为
2.8~3.4
，浓度
Be'
为
35
～
41
；特别地，双液浆配置过程中加入磷酸二氢钠，磷酸二氢钠的掺量为水泥质量的
0.5%~3%
；控制浆液初凝时间在
30s
以内，终凝时间在
10min
以内；（3）采用钻注一体化装置在选定的注浆孔内进行钻孔，当钻孔深度达到
3.6m
时停止钻孔，连接注浆接头和注浆管道；（4）外圈注浆：外圈注浆选用自激振荡脉冲注浆工艺，并辅以旋转拔杆的方法来实现注浆外圈的形成，注浆完毕后拔出钻注一体化装置，并迅速关闭球阀；（5）内圈注浆：（5‑1）如步骤（3）配置浆液，包括水泥浆液和水泥
‑
水玻璃双液浆；双液浆初凝时间控制在
2min
以内，终凝时间在
15min
以内；水泥单液浆初凝时间控制在
10min
以内，终凝时间在
40min
以内；（5‑2）清理泄水孔表面并安装球阀；在管片预留注浆孔上进行钻孔，直至整个管片及隧道外侧由同步注浆形成的包裹层全部钻穿；泄水孔共6个，与注浆孔相隔一环；隔环设置泄水孔，可防止注浆过程中孔隙压力过大，造成管片错台甚至严重时出现管片裂损现象；（5‑3）打开注浆孔球阀连接注浆设备，采用微扰动注浆工艺渗透加固内圈区域；注浆压力
0.2MPa~0.5MPa
，注浆速率：水泥浆流量为
12
‑
14L/min、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋亚龙，林付根，段赟，黄展军，罗程，朱碧堂，
申请(专利权)人：南昌轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：