[发明专利]盾构法隧道缓凝型同步注浆的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盾构施工同步注浆技术，尤其是一种盾构法隧道缓凝型同步注浆的施工方法。

背景技术

盾构施工工法以其对周围环境影响小、成形质量高、安全可靠、施工进度快、造价低等优点，成为城市隧道施工工法的首选。而盾构施工同步注浆技术又是盾构工法中必不可少的关键性辅助工法，是控制地面沉降和隧道稳定性的关键。盾构法隧道的同步注浆工艺是在盾构掘进的同时，通过注浆泵将具备一定工作性能和强度的浆液注入盾尾的管片环外间隙之中，达到填充管片环外空隙的作用。

目前，抗剪型单液浆施工工艺已在软土地区盾构法隧道工程建设中普遍推广，并显著提升了盾构法隧道的施工技术，目前盾构抗剪型同步注浆施工工艺，其依次包括如下步骤：

A)在搅拌站通过高精度自动上料系统进行浆液的集中搅拌生产；

B)浆液经橄榄车、现场浆液接收装置、临时储浆槽、井下运浆车输送至盾构储浆槽内；

C)盾构注浆系统在推进时对盾尾产生的建筑空隙进行同步注浆。

其中，步骤A)中浆液的初始坍落度为9～14cm，含砂率为50～60%，比重≥1.9kg/L，抗剪切屈服强度8h≥800pa，后期结实体收缩率≤1%；步骤C)中注浆压力的设定经计算得出：P=P1+P2，其中P1为该注浆点外周围水土压力值，P2为注浆管压力损失，根据盾构内设备情况，在始发前通过浆液的泵送试验得出；步骤C)可采用盾尾4点同时注浆，注浆量上下部比例6：4。施工工艺示意图如图1所示。

目前，抗剪型单液浆施工工艺已在软土地区盾构法隧道工程建设中普遍推广，并显著提升了盾构法隧道的施工技术，但依然存在以下问题：

浆液配合比单一，未形成针对不同土质、不同工况特点的系列化配合比；

施工工艺未创新，导致整体施工技术难以突破；

对特殊地段（穿越重要建构筑物、超浅覆土、高承压水环境施工等）的技术解决方案不完善。

本发明在抗剪型单液浆的基础上，解决目前抗剪型单液浆施工工艺的不足，本发明所要解决的技术问题包括以下几个方面：

丰富完善了抗剪型单液浆配合比，形成了应对不同土质、不同工况特点的系列化配合比；

优化了整体施工工艺，有效控制了施工过程中的质量；

形成了针对特殊地段（穿越重要建构筑物、超浅覆土、高承压水环境施工等）的技术解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对不同土层、不同工况条件下的盾构法隧道缓凝型同步注浆的施工方法。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种盾构法隧道缓凝型同步注浆的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

A0、采用自动化搅拌系统进行浆液材料的拌制；

A1、将拌制结束的所述浆液材料运输至盾构储浆槽；

A2、所述浆液材料运输至所述盾构储浆槽之后，根据不同土质条件及周围环境工况，将水泥及外掺剂加入所述浆液材料中进行配合比优化；

A3、针对不同土层、不同工况条件下，盾构注浆系统在推进时对盾尾产生的建筑空隙进行同步注浆。

本发明进一步的改进在于，所述步骤A0包括：

所述搅拌系统接收控制室指令并启动；

所述搅拌系统按照固定体积的浆液材料的配比对各原材料进行称重；

按照预设的加料顺序将各称重后的原材料依次加入搅拌机搅拌形成浆液材料。

本发明进一步的改进在于，在所述搅拌机中对所述浆液材料至少连续搅拌3min以上，拌制结束后将所述浆液材料装入地面运浆橄榄车内，并进行下一体积浆液材料的拌制，同时对每一所述运浆橄榄车内的所述浆液材料进行性能指标的检测；将所述拌制结束的浆液材料依次经运浆橄榄车、现场浆液接收装置、临时储浆槽、井下运浆车运输至盾构储浆槽。

本发明进一步的改进在于，盾构在穿越重要建筑物的施工过程中，盾构进行同步注浆的注浆速率与盾构推进速度相匹配，所述盾构推进速度在1～3cm/min；并根据建筑物与盾构隧道所处空间位置，同步注浆相应的注浆点压力控制作出针对性调整；穿越过程中，结合实时监测数据，对各项注浆施工参数进行相应调整。

本发明进一步的改进在于，盾构在超浅覆土的施工过程中，根据工程实际覆土工况，计算盾构所处地层围压情况；进行施工时，在确保注浆量满足建筑空隙完全填充的前提下，注浆压力控制在一定范围（<3bar）以内；注浆上下部比例结合工程地质条件与实际工况条件进行灵活调整。