【技术实现步骤摘要】
本申请涉及地下空间工程，更具体地说，它涉及一种盾构隧道的施工方法。
技术介绍
1、盾构隧道指的是以盾构法开挖的隧道，在使用盾构法开挖隧道时，通常是盾构机靠千斤顶在后部加压顶进，盾构机挖出的土体则通过出土机械运到隧道外。随着盾构机的掘进，预制混凝土管片在盾构机后方依次拼接形成隧道的主体结构。在盾构机掘进的同时，往往还需要通过注浆作业来防止隧道周围的地层发生变形。
2、公告号为cn108691556b的中国专利公开了一种盾构同步注浆及二次注浆工艺，并公开了同步注浆时使用的注浆料由如下组分混合而成：砂800kg，粉煤灰380kg，膨润土80kg，水泥80kg，添加剂3.0kg，水380kg。
3、针对上述中的相关技术，专利技术人认为，膨润土对水泥基材料的强度性能具有负面影响，而相关技术中的膨润土用量与水泥相当，在相关技术中的水胶比条件下，这种注浆料的强度性能会受到一定的限制，不利于充分保障在采空区等恶劣地质条件下进行盾构隧道施工时的施工安全。
技术实现思路
1、在相关技术中的水胶比条件下，膨润土对强度造成的负面影响的影响会使得注浆料固化之后的强度性能受到限制，不利于充分保障在采空区等恶劣地质条件下进行盾构隧道施工时的施工安全，为了改善这一缺陷，本申请提供一种盾构隧道的施工方法。
2、本申请提供一种盾构隧道的施工方法，采用如下的技术方案：
3、一种盾构隧道的施工方法，包括以下步骤：
4、(1)对盾构机进行组装调试，然后将盾构机推进
5、(2)盾构机开始掘进后，对盾构姿态进行监测，并通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向；在盾构机向前掘进的过程中同步进行管片拼装和同步注浆作业，若盾构机经过采空区，则在盾尾后方进行二次注浆作业；所述同步注浆作业使用的注浆料包括如下重量份的组分：预拌砂浆180-220份，天然砂800-840份，粉煤灰380-400份，膨润土80-100份，硅酸盐水泥80-100份，聚羧酸减水剂3-5份，水380-400份，改性腈纶纤维30-50份；所述预拌砂浆由水泥砂浆和玄武岩纤维混合后经过搅拌得到，所述搅拌时长为水泥砂浆初凝时间的50-90％；所述改性腈纶纤维由废弃腈纶纤维经过碱性水解处理后得到；
6、(3)在盾构机盾尾脱出终止里程点，且沉降、裂缝、倾斜等监测项目均处于安全范围内的情况下，即可完成盾构隧道的施工。
7、通过采用上述技术方案，本申请在注浆料中添加了预拌砂浆和改性腈纶纤维，得到了新的注浆料。在预拌砂浆中，水泥砂浆能够对玄武岩纤维表面的二氧化硅进行侵蚀，使玄武岩纤维表面形成硅酸钙。而腈纶纤维经过碱性水解之后，腈基水解为羧基，羧基在注浆料的碱性环境下以阴离子形式存在。改性腈纶纤维的羧基形成的阴离子一方面能够与玄武岩纤维表面的硅酸钙发生静电吸附，使两种纤维协同发挥补强作用，另一方面还能够与水泥水化产物和膨润土颗粒发生静电吸附，加强了膨润土颗粒与水泥石之间的结合效果，在一定程度上克服膨润土颗粒对强度造成的负面影响。基于上述原因，本申请的注浆料固化之后具有较好的强度性能，有利于充分保障在采空区进行盾构隧道施工时的施工安全。
8、作为优选，所述预拌砂浆按照如下方法制备：
9、(1)以硅酸盐水泥、缓凝剂、天然砂和水为原料进行试拌，得到水泥砂浆，检测并记录水泥砂浆的初凝时间；将玄武岩纤维原丝切断后进行灼烧除油，得到玄武岩纤维，备用；
10、(2)重新配制步骤(1)的水泥砂浆，配制完成后将水泥砂浆与步骤(1)的玄武岩纤维混合，经过搅拌后得到预拌砂浆；本步骤中的搅拌时间按照步骤(1)测得的初凝时间的50-90％设置。
11、通过采用上述技术方案，本申请先配制了水泥砂浆，然后在水泥砂浆中加入了经过除油的玄武岩纤维，并在水泥砂浆的初凝阶段进行持续搅拌。在搅拌过程中，水泥砂浆中的碱性成分与玄武岩纤维表面的二氧化硅反应形成硅酸钙矿物，得到了预拌砂浆。缓凝剂能够延长水泥砂浆的初凝时间，使得玄武岩纤维有更加充分的时间与水泥砂浆中的碱性成分接触并反应，有利于硅酸钙矿物在玄武岩纤维表面充分形成和沉积。
12、作为优选，所述缓凝剂选用蔗糖。
13、通过采用上述技术方案，蔗糖能够作为缓凝剂使用，具有良好的缓凝效果，能够延长砂浆的初凝时间，使得玄武岩纤维有更加充分的时间与水泥砂浆中的碱性成分接触并反应，有利于硅酸钙矿物在玄武岩纤维表面充分形成和沉积。而当预拌砂浆与其余组分混合为注浆料之后，聚羧酸减水剂能够对蔗糖产生稀释作用，阻碍了蔗糖继续发挥缓凝作用，有助于减小缓凝剂对注浆料的工作性能造成的影响。
14、作为优选，在所述预拌砂浆中，缓凝剂的掺量为硅酸盐水泥重量的0.05-0.08％。
15、通过采用上述技术方案，优选了缓凝剂的用量，促进了硅酸钙矿物在玄武岩纤维表面的形成，有助于改善注浆料固化之后的强度性能。
16、作为优选，在制备所述预拌砂浆的方法中，水泥砂浆按照0.9-1.0的水胶比进行配制。
17、通过采用上述技术方案，优选了水泥砂浆的水胶比，促进了硅酸钙矿物在玄武岩纤维表面的形成，有助于改善注浆料固化之后的强度性能。
18、作为优选，在制备所述预拌砂浆的方法中，水泥砂浆与玄武岩纤维按照(8-12):1的重量比混合。
19、通过采用上述技术方案，优选了水泥砂浆与玄武岩纤维的用量之比，促进了硅酸钙矿物在玄武岩纤维表面的形成，有助于改善注浆料固化之后的强度性能。
20、作为优选，所述改性腈纶纤维按照如下方法制备：
21、(1)对废弃腈纶纤维进行洗涤和干燥，备用；将氢氧化钠配制成水溶液，得到改性液，备用；所述氢氧化钠的用量为腈纶纤维重量的40-75％
22、(2)将废弃腈纶纤维和改性液混合，得到反应液，在75-95℃搅拌加热反应液60-120min，然后将反应液调节至中性，将纤维取出并进行洗涤和干燥，得到改性腈纶纤维。
23、通过采用上述技术方案，本申请通过氢氧化钠溶液对废弃腈纶纤维进行了水解处理，使腈基发生碱性水解，得到了改性腈纶纤维。
24、作为优选，在制备所述改性腈纶纤维的步骤(1)中，氢氧化钠的用量为腈纶纤维重量的55-75％。
25、通过采用上述技术方案，优选了氢氧化钠的用量，有利于腈基的充分水解，增强了改性腈纶纤维对玄武岩纤维、水泥水化产物以及膨润土颗粒的吸附作用，改善了注浆料固化之后的强度性能。
26、作为优选，所述反应液在85-95℃进行加热。
27、通过采用上述技术方案，优选了反应液的加热条件，有利于腈基的充分水解，增强了改性腈纶纤维对玄武岩纤维、水泥水化产物以及膨润土颗粒的吸附作用，改善了注浆料固化之后的强度性能。
28、作为优选，所述反应液的加热时间为90-120min。
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1.一种盾构隧道的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，所述预拌砂浆按照如下方法制备：
3.根据权利要求2所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，所述缓凝剂选用蔗糖。
4.根据权利要求3所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，在所述预拌砂浆中，缓凝剂的掺量为硅酸盐水泥重量的0.05-0.08%。
5.根据权利要求2所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，在制备所述预拌砂浆的方法中，水泥砂浆按照0.9-1.0的水胶比进行配制。
6.根据权利要求5所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，在制备所述预拌砂浆的方法中，水泥砂浆与玄武岩纤维按照(8-12): 1的重量比混合。
7.根据权利要求1所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，所述改性腈纶纤维按照如下方法制备：
8.根据权利要求7所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，在制备所述改性腈纶纤维的步骤（1）中，氢氧化钠的用量为腈纶纤维重量的55-75%。
9.根据权利要求7所述的盾构隧道的施工方法，
10.根据权利要求9所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，所述反应液的加热时间为90-120min。
...【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，所述预拌砂浆按照如下方法制备：
3.根据权利要求2所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，所述缓凝剂选用蔗糖。
4.根据权利要求3所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，在所述预拌砂浆中，缓凝剂的掺量为硅酸盐水泥重量的0.05-0.08%。
5.根据权利要求2所述的盾构隧道的施工方法，其特征在于，在制备所述预拌砂浆的方法中，水泥砂浆按照0.9-1.0的水胶比进行配制。
6.根据权利要求5所述的盾构隧道的施工...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴彬，于洪彪，曹伟杨，宋思文，包坤，黄松，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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