本发明专利技术公开了一种暗挖隧道断面加固浆液组分吹浆装置及吹浆施工方法，其适用于全断面吹浆加固施工，以实现“低扰动、广扩散、劈裂式固结”的目标。其利用空压机、球阀、钢板焊制的装置，通过调整球阀开关顺序使得浆液均匀有力的进入地层。全程无污染、零噪声、上手快，装置轻便、加工简单。提高了施工效率，减少施工成本，保证了能够较长距离运输浆液，且均匀扩散至加固要求的范围内，使得加固体自稳性能较好，开挖过程中无土体塌落的现象。同时该化学浆液可根据设计要求地层加固范围，调整配比控制凝固时间、扩散半径，且浆液发生化学反应后产生的化学物质对环境无毒无污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道注浆施工，涉及一种暗挖隧道断面加固浆液及吹浆施工方法。
技术介绍
1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。当前，我国隧道总里程可达5万公里。随着我国经济的进一步发展，诸如交通、市政等隧道工程大量修建。但在已运营既有线临近路段的联络通道施工工程中，已运营线路行车时联络通道处平均风压常常较高，可达200～500pa，施工时间与运行服务时间几乎一致，行车期间带来较大的活塞风、振动，地层为全断面无水砂层，且只允许在开洞范围内进行打眼注浆。在该种情况下进行施工，如何保证开洞后周围土体的安全稳定是防止塌方等严重事故，保证施工安全的关键。目前通常采用预先注浆的方式，对暗挖隧道断面进行加固，改善施工条件。
2、当前，诸如水泥等胶凝材料、水玻璃与磷酸等双组分注浆液可选择性用于暗挖隧道断面加固。但诸如水泥等胶凝材料凝结时间长、凝结硬化后固化土体强度高，导致施工时间长，高强度的固化土体给破凿带来困难，同时也会对开挖面造成二次扰动。虽然，与水泥等胶凝材料注浆材料相比，诸如水玻璃与磷酸等双组分注浆液凝结时间较短，固化土体强度低，易于破凿。但该类注浆组分对土体的固化基于水玻璃与磷酸反应形成的二氧化硅胶体对土颗粒的胶结，由于二氧化硅胶体常呈球形颗粒，胶体土颗粒间的胶结性能比较低。此外，传统双组分注浆液由于水玻璃与磷酸粘度高，扩散范围受限，固化效果不均，整体性能差。同时成功开洞后，作业空间有限，无法采用后退式注浆机每榀在拱顶搭设超前小导管。因此，固化效果并不理想，且在破凿过程中易形成塌方，带来安全事故。</p>3、因此，开发一种新型的暗挖隧道断面加固浆液及其吹浆装置与施工方法，注浆浆液凝结时间可控，扩散性能可调，强度相对较低，有效固结土体，且固化土体整体性能优异，
4、破凿方便，不会对开挖面造成二次扰动，保证开洞后周围土体的安全稳定性，预防、防止塌方等严重安全事故，是本领域人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种暗挖隧道断面加固浆液及吹浆施工方法，可有效解决联络通道在全断面无水砂层地层加固的问题，保证砂层能够与浆液充分固结并形成微强度固结体，以保证联络通道开洞后掌子面及上部砂层稳固，同时可以避免浆液集中，降低破除凝固浆液过程对砂层扰动，进而保证作业人员生命安全。
2、本专利技术提出的一种暗挖隧道断面加固浆液，所述加固浆液由浆液a与浆液b组成，其中浆液a的质量组分为6～5份，浆液b的质量组分为5～4.5份；
3、所述浆液a的化学组分包括：na2sio3·9h2o、na2sif6、水与聚羧酸溶液，四者的质量比在1：0.12：4：0.2至1：0.14：4：0.4之间，通过人工或机械搅拌制备；
4、所述浆液b的化学组分包括：ca(no3)2·4h2o、水与聚羧酸溶液，三者的质量比在1：4：0.1至1：5：0.2之间，通过人工或机械搅拌制备。
5、优选的，na2sio3·9h2o、na2sif6、ca(no3)2·4h2o为商用化学物质，聚羧酸溶液为固体含量为10±1％的液体聚羧酸减水剂，水为饮用自来水。
6、一种应用暗挖隧道断面加固浆液的吹浆施工方法，包括以下步骤：
7、s1.在隧道开洞范围内进行布点，确定打设点位，并用水钻进行开孔；
8、s2.先利用注浆机斜向上打设周边孔洞，孔深6～6.5m，注浆压力1.2-1.5mpa，浆液扩散半径为1.5m，ph值控制在4～5；将配置好的浆液a、b，以100cm为一区间后退式加固注浆，同时通过控制na2sif6用量，调节土体固化过程中的凝结硬化时间，使浆液在注浆加固区域内渗透或扩散；
9、s3.周边孔洞注浆完成后，注浆机斜向上对中间孔洞进行注浆，孔深6～6.5m，注浆压力1.0-1.3mpa，浆液扩散半径为1.2m，ph值控制在3.5-4.5，以100cm为一区间后退式加固注浆；中间孔洞注浆时主要通过控制液体聚羧酸减水剂掺量，降低浆液间及浆液与地层间的粘度；
10、s4.利用下部两排孔洞及开洞处左右两侧管片注浆孔，分别对联络通道底部、反掏段进行打孔注浆，底部孔深6～7.5m，反掏段孔深2.5-3m，注浆压力0.5-1mpa，浆液扩散半径为1.0m，ph值控制在5.5～6.5，以加固联络通道底部、左下、右下及反掏段的死角部位，全断面无死角加固注浆，使掌子面开挖过程中安全无坍塌。
11、本专利技术的优点及技术效果在于：
12、本专利技术的一种暗挖隧道断面加固浆液及吹浆施工方法，大大增加了浆液的扩散半径。利用该装置可以使化学浆液克服了单液浆(水泥浆)凝固时间长且难以控制、无水砂层扩散半径小，结块大且集中的缺点；同时避免了传统注浆材料/液体凝固时间长、强度大、传送距离短、整体性能差的缺点。由于联络通道开挖前需进行全断面加固，同时要求满足扩散半径为60cm，为了解决满足全断面加固且对地层扰动小的原则，通过专利技术吹浆装置，实现了“低扰动、广扩散、劈裂式固结”的目标。管片开洞后，发现浆液如蜘蛛网状般扩散至地层中，加固体自稳性能较好，开挖过程中未出现土体塌落的现象。提高了施工效率，降低了施工成本，大大保证了无水砂层暗挖施工安全，提高了施工效率。
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【技术保护点】
1.一种暗挖隧道断面加固浆液，其特征在于：所述加固浆液由浆液A与浆液B组成，其中浆液A的质量组分为6～5份，浆液B的质量组分为5～4.5份；
2.根据权利要求1所述的一种暗挖隧道断面加固浆液组分，其特征在于：所述Na2SiO3·9H2O、Na2SiF6、Ca(NO3)2·4H2O为商用化学物质，聚羧酸溶液为固体含量为10±1％的液体聚羧酸减水剂，水为饮用自来水。
3.一种如权利要求1所述的应用暗挖隧道断面加固浆液的吹浆施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种暗挖隧道断面加固浆液，其特征在于：所述加固浆液由浆液a与浆液b组成，其中浆液a的质量组分为6～5份，浆液b的质量组分为5～4.5份；
2.根据权利要求1所述的一种暗挖隧道断面加固浆液组分，其特征在于：所述na2sio3·9...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金忠，王龙伟，邹成，李好新，付马秋，韩克，王健，张彪，石少博，余金波，张志伟，罗世杰，
申请(专利权)人：中铁十八局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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