[发明专利]同步双液注浆装置及方法

说明书

本发明公开了一种同步双液注浆装置及方法，包括砂浆管路(3)、混合装置(5)、水玻璃管路(8)，所述混合装置(5)设有三个或三个以上接头，混合装置(5)的第一接头连通盾尾同步注浆管路(11)，混合装置(5)的第二接头连通砂浆管路(3)，混合装置(5)的第三接头连通水玻璃管路(8)。同步双液注浆方法，其中砂浆：水玻璃体积比按照20：1注入，本发明所公开的同步双液注浆装置，结构简单巧妙，能优化浆液初凝效果，减缓管片上浮，避免地面沉降，具有极高的应用推广价值。

技术领域

本发明属于盾构施工技术领域，具体涉及盾构掘进施工过程中的同步双液注浆装置及方法。

背景技术

盾构掘进施工过程中，由于刀盘开挖轮廓相比较拼装的管片外径，存在空隙，在盾构前进过程中，需均匀地将管片外部空隙进行填充，目前同步注浆材料均为砂浆，存在凝固时间长，造成管片上浮量大，工后沉降大，尤其在浅覆土地层，很容易造成地表管线及建筑物损坏，引起极坏的社会影响。随着城市的开发，超大直径泥水盾构越来越普遍，在城市主城区对地表沉降要求越来越高，为了减少管片上浮，严格控制地表沉降，本申请发明人在研发和实践过程中设计了一种同步双液注浆的装置及注入方法，可有效解决上述问题。

发明内容

本发明涉及同步双液注浆装置及方法，针对目前同步注浆材料均为砂浆，存在凝固时间长，造成管片上浮量大，工后沉降大，尤其在浅覆土地层，很容易造成地表管线及建筑物损坏的问题，通过同步双液注浆装置及方法解决上述问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供同步双液注浆装置，包括砂浆管路、混合装置、水玻璃管路，所述混合装置设有三个或三个以上接头，混合装置的第一接头连通盾尾同步注浆管路，混合装置的第二接头连通砂浆管路，混合装置的第三接头连通水玻璃管路。通过采用上述技术方案，砂浆和水玻璃同时注入盾尾注浆管路，在同步注浆浆液出口填充至盾构管片外围背部空隙，形成同步注浆浆液填充体，“水玻璃”(化学成分为“泡花碱”)可以使水泥在短时间内就发生凝固、硬化，也就使它们混合后砂浆要比原来的凝固时间缩短了，优化初凝效果，包裹固定盾构管片，防止管片上浮，避免地表沉降。

作为本发明的进一步改进，盾尾同步注浆管路位于盾构机的机壳内，盾尾同步注浆管路的末端为同步注浆浆液出口，同步注浆浆液出口位于盾构管片的外围。通过采用上述技术方案，配置好的砂浆储存在砂浆罐内，可通过动力泵经砂浆管路输送至混合装置。

作为本发明的进一步改进，砂浆管路通过第一控制阀连接至砂浆罐；砂浆管路与混合装置的第二接头之间设置有第二控制阀；水玻璃管路通过第三控制阀连接至水玻璃注浆罐；水玻璃管路与混合装置的第三接头之间设置有第四控制阀。第一控制阀可控制砂浆管路与砂浆罐之间的通断，便于砂浆的精准控制输送。砂浆管路与混合装置的第二接头之间设置有第二控制阀，方便砂浆管路及时关闭/开启。水玻璃管路通过第三控制阀连接至水玻璃注浆罐。配置好的水玻璃储存在水玻璃注浆罐内，可通过动力泵经水玻璃管路输送至混合装置。第三控制阀可控制水玻璃管路与水玻璃注浆罐之间的通断，便于水玻璃的精准控制输送。水玻璃管路与混合装置的第三接头之间设置有第四控制阀，方便水玻璃管路及时关闭/开启。

作为本发明的进一步改进，混合装置为三通接头。砂浆管路与水玻璃管路分别将砂浆与水玻璃注入三通接头并混合后，再通过三通接头进入盾尾同步注浆管路。

作为本发明的进一步改进，混合装置设有四个接头，为四通。可选择其中两个接头连通砂浆管路，可增加砂浆注入的效率，确保将砂浆与水玻璃注入体积比控制在需要的范围内。混合装置设有四个接头，再三通接头使用原理的基础上，多出的接头也可以选择暂时停用，如遇其他特殊情况时再启用。