[发明专利]一种富水砂卵石地层盾构掘进施工同步注浆浆液

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑隧道工程的同步注浆浆液，特别是一种富水砂卵石地层盾构掘进施工同步注浆浆液。 

背景技术

土压平衡盾构(EPB)是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封仓内，并使仓内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降，在出土时由安装在密封仓下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。 

土压平衡盾构机掘进施工过程中，盾构主机与管片衬砌之间的建筑间隙，由盾构机在盾尾处设有的4个浆液注入点，随盾构掘进同步注入浆液填充建筑间隙。同步注浆浆液是盾构法施工控制地面沉降的关键。 

富水砂卵石地层含水丰富，渗透系数大。岩体松散，无胶结，自稳能力差，单个石块强度高，卵石块在地层中起骨架作用，是一种典型的力学不稳定地层，颗粒之间的空隙大，没有粘聚力，砂卵石地层颗粒之间点对点传力，地层反应灵敏，刀盘旋转切削时，地层很易破坏原来的相对稳定或平衡状态而产生坍塌，引起较大的地层损失和围岩扰动，地面沉降反应速率快。因此，该地层盾构法施工对同步注浆浆液要求较高。目前，富水砂卵石地层盾构法施工通常采用的同步注浆浆液主要为“水+水泥+细砂+膨润土+粉煤灰”经过一定配比。这种浆液存在以下弊端： 

(1)由于富水砂卵石地层渗透系数大，同步注浆浆液容易在地层中流失； 

(2)同步注浆浆液初凝时间长、早期强度低，不利于管片衬砌稳定； 

(3)同步注浆浆液易离析，导致运输困难且容易堵塞注浆管路。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明旨为同步注浆浆液的流动性、扩散性、和易性满足富水砂卵石地层盾构施工的需要，在盾构法施工中有效控制地面沉降。具体解决如下问题： 

(1)防止同步注浆浆液因地层含水丰富而流失； 

(2)加快同步注浆浆液初凝时间，提高早期强度； 

(3)解决同步注浆浆液短时间内离析的问题，方便运输，保证注浆管路不被堵塞。 

本发明的目的是通过如下的手段实现的。 

一种富水砂卵石地层盾构掘进施工同步注浆浆液，用于富水砂卵石地层采用土压平衡盾构在对地层进行同步注浆，各组分的重量百分比具体为：水泥8～8.8％，河沙42～43％、聚羧酸高性能减水剂(型号FT-D3)0.1～0.2％、膨润土4.5～4.7％、黄粘土粉1.4～1.6％、粉煤灰23～24％、水19～20％。 

采用本发明，以用聚羧酸高性能减水剂作为同步注浆浆液添加剂，本化学品无毒、无臭、不燃，对钢筋无锈蚀作用，对管片衬砌无不良影响。聚羧酸高性能减水剂的加入，依靠自身的亲水性和憎水性双重作用，同等流动状态减少用水量，同样强度可减少水泥用量，加快浆液初凝时间，解决同步注浆浆液短时间内离析。并能够提高同步注浆浆液的和易性、流动性和凝固强度。 

膨润土的加入使注浆浆液的稳定性得到提高，可泵性增大。 

黄粘土粉的加入，使注浆浆液的粘聚能力增大，提高了浆液整体性和抗水性，特别水冲情况下的抗分散能力。但是，添加了粘土粉的浆液，其流动性有所降低，粘土粉加入量需严格控制。 

本发明的优点和积极效果可归纳为 

(1)有效地解决了富水砂卵石盾构掘进施工沉降反应快的难题，地面沉降得到有效的控制。 

(2)本发明成本低，原理简单，实施难度低。 

节约同步注浆浆液用水量，同等强度下减少了水泥用量。降低了施工成本。 

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的详述。 

实施例1： 

按照以下重量百分比称取各组分：水泥8％，河沙42％、聚羧酸高性能减水剂(型号FT-D3)0.1％、膨润土4.5％、黄粘土粉1.6％、粉煤灰24％、水19.8％。 

实施例2： 

按照以下重量百分比称取各组分：水泥8.4％，河沙42.5％、聚羧酸高性能减水剂(型号FT-D3)0.15％、膨润土4.6％、黄粘土粉1.5％、粉煤灰23.5％、水19.35％。 

实施例3： 

按照以下重量百分比称取各组分：水泥8.8％，河沙42.9％、聚羧酸高性能减水剂(型号FT-D3)0.2％、膨润土4.7％、黄粘土粉1.4％、粉煤灰23％、水19％。