[发明专利]产物稳定的盾构同步注浆用水泥-水玻璃双液注浆料

说明书

本发明公开了一种产物稳定的盾构同步注浆用水泥‑水玻璃双液注浆料，由A液和B液组成，其特征在于：所述的A液的组分为水泥、粉煤灰、缓凝剂和水；其中，所述的水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，缓凝剂为纯度≥99.0％、PH值4.0～4.5，澄清度≤3的磷酸二氢铵；所述的B液为波美度为30‑40°，模数为3.1～3.3的水玻璃。该种注浆料用于盾构同步注浆，其胶凝时间短、管片的抗浮性能好；且其反应产物的稳定性好，在实际工程的自然条件下不易崩解、开裂，体积收缩率小，抗压强度不劣化，形成的管片衬砌结构的强度高、防水性能好。

技术领域

本发明涉及一种盾构同步注浆用的注浆材料。

技术背景

在盾构隧道的掘进过程中，随着盾构机的推进，在盾构机的盾尾完成拼接的管片，会脱离盾尾进入土体；由于盾构机的外径大于管片环的外径，脱离盾尾的管片和土体之间会出现环行的盾构间隙；需要在盾构机推进过程中，不间断地从盾尾直接向壁后注浆，以填充盾构间隙。盾构机的推进速度与注浆速度要匹配，推进一环就必须同时完成一环的注浆，故叫同步注浆。盾构同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙，使管片与管片外的隧道土层紧密结合，以保证盾构隧道的结构稳固、可靠。

目前，盾构同步注浆用的注浆材料主要是水泥浆。同步注浆时，水泥浆的凝结时间长且难以控制；加之，注浆时土层存在流动的地下水，使得注浆的结石率(浆液的最初体积与凝固后结石体积之比)低，管片与隧道土层间的填筑浆液不饱满。管片外侧与土层间的间隙不能够及时有效地填充，且注浆材料不能及时胶凝，导致浆液下沉，管片上方出现大的空闲空间；管片下方浆液集中、挤压，产生上浮力，使管片形成的盾构衬砌结构长时间处于上浮状态。管片的上浮会产生多种危害：一是造成盾构隧道衬砌的内轮廓超出规定的限界，必须进行处理。二是在盾构的端面产生剪切力，造成管片的错台、开裂、破损和漏水，降低管片的抗压强度和抗渗压力。

为了消除管片上浮给盾构隧道造成的危害，就需要调控好同步注浆用的注浆料的胶凝特性，缩短其胶凝时间；在管片脱出盾尾后，未发生上浮之前，消除浆液产生的浮力。采用水泥-水玻璃双液浆料进行同步注浆，其胶凝时间可调、早期强度大，具有用于解决盾构隧道抗浮问题的潜力。但现有的水泥-水玻璃双液浆，其结石体只有在95％高湿度下，才具有较好的长期稳定性，在湿度低于70％的实际工程现场的的自然条件下，其产物(结石体)的结石率较低、且稳定性差；容易出现外观开裂、崩解和裂纹，抗压强度显著衰减。总之，现有的水泥-水玻璃双液浆用于盾构隧道同步注浆，其产物(结石体)稳定性差，会危及管片衬砌结构的安全和防水性能，从而限制了水泥-水玻璃双液浆在盾构同步注浆中的应用。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种产物稳定的盾构同步注浆用水泥-水玻璃双液注浆料，该种注浆料用于盾构同步注浆，其胶凝时间短、管片的抗浮性能好；且其反应产物的稳定性好，在实际工程的自然条件下不易崩解、开裂，体积收缩率小，抗压强度不劣化，形成的管片衬砌结构的强度高、防水性能好。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种产物稳定的盾构同步注浆用水泥-水玻璃双液注浆料，由A液和B液组成，其特征在于：

所述的A液的组分为水泥、粉煤灰、缓凝剂和水；其中，所述的水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，缓凝剂为纯度≥99.0％、PH值4.0～4.5，澄清度≤3的磷酸二氢铵；

所述的B液为波美度为30-40°，模数为3.1～3.3的水玻璃。

进一步，本发明的双液注浆料中各组分的重量配比为：水泥252～357份、粉煤灰26～142份、缓凝剂0.5-3.5份，水636～752份；水玻璃230～395份。

本发明的双液注浆料的配制和使用方法如下：