專(zhuān)利名稱(chēng)：Dot雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿工藝，尤其是一種采用惰性單液注漿系統(tǒng)的注漿 工藝。
背景技術(shù)：
上海軌道交通2號(hào)線(xiàn)東延伸某區(qū)間隧道工程，采用1臺(tái)Φ6520mmXWl 1120mm(外 徑X外寬度)輻條式雙圓(DOT)盾構(gòu)機(jī)施工。隧道管片采用預(yù)制鋼筋混凝土襯砌管片，采 用錯(cuò)縫拼裝。該地區(qū)的土質(zhì)較差，在許多地段的土的液性指數(shù)IL > 1，呈流塑狀態(tài)。在施工 中原盾構(gòu)機(jī)注漿工藝為雙液注漿施工，壓注的雙液漿凝結(jié)時(shí)間為8 10s，不能有效填充管 片與土體間隙(圖1)，同時(shí)由于局部注漿壓力過(guò)大，造成漿液霹裂現(xiàn)象嚴(yán)重，水泥漿凝結(jié)在 盾構(gòu)機(jī)殼凹槽部位形成背土，使地面的沉降量超出設(shè)計(jì)要求。在上半?yún)^(qū)間隧道施工過(guò)程中，但由于大量的雙液漿補(bǔ)漿在呈流塑狀態(tài)土質(zhì)中的壓 漿的分布效果較差，并伴隨盾構(gòu)機(jī)背土現(xiàn)象，出盾構(gòu)尾部的地面突降現(xiàn)象也很明顯，且時(shí)有 水泥漿堵管和現(xiàn)象，處理故障的時(shí)間較長(zhǎng)，影響了盾構(gòu)機(jī)的平穩(wěn)推進(jìn)與地面沉降的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決DOT雙圓盾構(gòu)在流塑地層中施工的地面沉降控制技術(shù)問(wèn)題，而提 供一種DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝，采用 置換工法流程在雙圓盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)同步壓注單液惰性漿，使惰性漿充分填充管片脫出盾尾后的建 筑空隙，同時(shí)，在盾構(gòu)臺(tái)車(chē)上方進(jìn)行壁后注雙液水泥漿，提高漿液與土體的強(qiáng)度；漿液成分包括天然納基膨潤(rùn)土、粉煤灰、細(xì)沙、普通硅酸鹽水泥。漿液比重為 1. 34，初凝時(shí)間為24 28小時(shí)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明基于原DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿工藝所采用的雙液快凝 漿的缺點(diǎn)，創(chuàng)新了盾構(gòu)機(jī)(同步單液惰性漿+壁后雙液漿置換)注漿工藝。單液漿凝結(jié)時(shí) 間長(zhǎng)，不會(huì)在盾構(gòu)機(jī)注漿口附近產(chǎn)生局部硬塊，有效的解決了盾構(gòu)機(jī)背土現(xiàn)象，有效的減小 了盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)對(duì)周?chē)馏w的擾動(dòng)影響。單液漿擴(kuò)散性好，可以快速均勻的對(duì)盾尾管片與四 周土體之間的空隙進(jìn)行填充，通過(guò)采用了二次注漿工藝，在距離雙圓盾構(gòu)機(jī)盾尾25米處對(duì) 盾構(gòu)管片外壁進(jìn)行二次注漿，采用雙液快凝漿液對(duì)單液惰性漿進(jìn)行置換，更快速的穩(wěn)定盾 尾土體的變形，進(jìn)一步鞏固對(duì)地表變形的控制。本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)新了雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿工藝，巧妙的更換漿液材料并運(yùn)用合理的注漿 工法，解決了盾構(gòu)機(jī)背土以及流塑性地層中注漿串跑等問(wèn)題，有效的控制了地表沉降。


圖1是現(xiàn)有雙圓盾構(gòu)機(jī)漿液分布示意圖2是本發(fā)明的雙圓盾構(gòu)機(jī)漿液分布示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝實(shí)施可分為三個(gè)部分即注漿系統(tǒng)改造、 同步單液惰性漿壓注和同步壁后雙液漿置換。1、盾構(gòu)機(jī)注漿系統(tǒng)改造內(nèi)容(1)更換原2臺(tái)擠壓注漿泵改用schwing柱塞泵1臺(tái)；(2)由于功率增大(電機(jī)55Kw)及無(wú)級(jí)變量的控制要求，需設(shè)計(jì)、配置新油泵車(chē)一 套作schwing泵的動(dòng)力站，包括油箱等輔助裝置。滿(mǎn)足15m3/h-5Mpa壓漿量的動(dòng)力要求；(3)更改原攪拌箱，重新設(shè)計(jì)配置攪拌裝置G臺(tái)x7Kw)；(4)設(shè)計(jì)、加工攪拌箱箱底液控閥門(mén)與泵的連接裝置、軟接頭等；(5)設(shè)計(jì)、配置全套注漿管路，硬管及軟管；(6)設(shè)計(jì)、配置注漿管路的全套液壓閘閥；(7)設(shè)計(jì)、配置全套清洗注漿管的回路，硬管及軟管；(8)設(shè)計(jì)、配置全套清洗注漿管的回路中的液壓閘閥；(9)設(shè)計(jì)、配置清水回路進(jìn)出水管、閥等；(10)盾構(gòu)更換成適應(yīng)單液惰性沙漿的注漿清洗閥，數(shù)量為2用2備；(11)設(shè)計(jì)、配置同步注漿控制閥的液壓泵站2臺(tái)。2、盾構(gòu)機(jī)注漿系統(tǒng)改造步驟(1)原雙園同步注漿雙液注系統(tǒng)圖紙及使用情況及施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研；(2)單液惰性漿同步注漿改進(jìn)方案的流程設(shè)計(jì)；(3)同步注漿系統(tǒng)的機(jī)電改進(jìn)方案的市場(chǎng)調(diào)研，落實(shí)關(guān)鍵設(shè)備(包括schwing泵) 與材料；(4)改進(jìn)同步注漿機(jī)電系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括拌漿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；(5)各非標(biāo)控制閥件的設(shè)計(jì)加工；(6)各管路、硬管、軟管、接口件的備料，包括盾構(gòu)4套注漿口的注漿清洗閥；(7)油泵車(chē)(動(dòng)力站)的設(shè)計(jì)，油泵、液壓閥的訂貨，各附件的訂貨或加工；(8)工廠(chǎng)部件調(diào)試驗(yàn)收，包括泵車(chē)、各液控閥；(9)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)中間井后，先更換注漿閥3套，加裝1套注漿閥，安裝后須單獨(dú)試注水 動(dòng)作，進(jìn)行驗(yàn)收；(10)攪拌漿箱的出口改造，安裝漿箱出口控制閥、軟接頭、喇叭口等，必要時(shí)進(jìn)行 車(chē)架的局部改造；(11)現(xiàn)場(chǎng)安裝就位SCHWINGD泵；(12)攪拌裝置安裝就位；(13)安裝壓漿管、閥、回漿管、閥；(14)安裝清洗水管路、閥；(15)現(xiàn)場(chǎng)安裝油泵車(chē)；(16)安裝壓力傳感器、位移開(kāi)關(guān)傳感器。3、控制及數(shù)據(jù)通訊部分的改造實(shí)施步驟
(1)對(duì)原雙園盾構(gòu)注漿系統(tǒng)程序進(jìn)行調(diào)研；(2)對(duì)改進(jìn)后的同步注漿系統(tǒng)的動(dòng)作與功能進(jìn)行分析；(3)對(duì)相應(yīng)的控制所需的傳感器、開(kāi)關(guān)提出方案及要求；(4)用與主控相容PLC程序進(jìn)行編程，滿(mǎn)足各分步動(dòng)作控制的要求；(5)進(jìn)行與主控機(jī)通訊設(shè)計(jì)；(6)進(jìn)行觸摸屏各顯示操作畫(huà)面的設(shè)計(jì)；(7)采購(gòu)所需的控制元件，進(jìn)行安裝及模擬調(diào)試；(8)現(xiàn)場(chǎng)總安裝，接線(xiàn)、調(diào)試，完成各實(shí)控功能。2、置換工法流程在雙圓盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)同步壓注單液惰性漿，使惰性漿充分填充管片脫出盾尾后的建 筑空隙，同時(shí)，在盾構(gòu)臺(tái)車(chē)上方進(jìn)行壁后注雙液水泥漿，提高漿液與土體的強(qiáng)度。漿液流動(dòng) 性好，稠度、分層度、凝結(jié)時(shí)間均能滿(mǎn)足盾構(gòu)掘進(jìn)需要，拌制簡(jiǎn)單、成本低。主要成分包括天 然納基膨潤(rùn)土、粉煤灰、細(xì)沙、普通硅酸鹽水泥。同步惰性漿采用的配合比如表2所示。漿 液比重為1. 34，初凝時(shí)間為M 28小時(shí)。3、漿液分布情況置換工法下盾構(gòu)掘進(jìn)同步采用壓注惰性漿液，漿液分布特點(diǎn)與單圓盾構(gòu)相似，可 以對(duì)盾尾后建筑空隙進(jìn)行及時(shí)、充分的填充，通過(guò)壁后同步壓注水泥漿對(duì)惰性漿液起到固 結(jié)作用(圖2)，解決了單圓盾構(gòu)施工地表后期沉降大的問(wèn)題，施工質(zhì)量能夠有效保證。由于 惰性漿、水泥漿采用兩套注漿系統(tǒng)分別施工，避免了堵管、漿箱內(nèi)結(jié)塊現(xiàn)象的產(chǎn)生，大大降 低了設(shè)備維修時(shí)間，提高了施工效率。在液性指數(shù)較高的土層中置換工藝的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)漿液自身較好的流動(dòng)性，及 時(shí)填充管片脫離盾尾后的建筑空隙，起到初期填充作用；再通過(guò)壁后壁后壓注水泥漿液，進(jìn) 行二次加固，較傳統(tǒng)的隧道貫通后進(jìn)行漿液置換能夠更好的減小后期沉降。由于水泥漿液是在管片外部進(jìn)行二次加固，避免了盾構(gòu)尾部注漿口處局部結(jié)塊和 背土現(xiàn)象的發(fā)生，有效控制了施工階段地表沉降的產(chǎn)生。如圖2所示為置換工法下漿液固 結(jié)情況示意圖，紅色的區(qū)域即為置換工法下的泥漿分布。可以看出置換工法下漿液可以將 盾尾空隙完全填充，將管片完全包裹起來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝，其特征在于采用置換工法在雙圓盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí) 同步壓注單液惰性漿，使惰性漿充分填充管片脫出盾尾后的建筑空隙，同時(shí)，在盾構(gòu)臺(tái)車(chē)上 方進(jìn)行壁后注雙液水泥漿，提高漿液與土體的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝，其特征在于上述過(guò)程中所 用漿液成分包括天然納基膨潤(rùn)土、粉煤灰、細(xì)沙、普通硅酸鹽水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝，其特征在于上述過(guò)程 中所用漿液比重為1. 34，初凝時(shí)間為M 28小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種DOT雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿置換工藝，采用置換工法在雙圓盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)同步壓注單液惰性漿，使惰性漿充分填充管片脫出盾尾后的建筑空隙，同時(shí)，在盾構(gòu)臺(tái)車(chē)上方進(jìn)行壁后注雙液水泥漿，提高漿液與土體的強(qiáng)度；漿液成分包括天然納基膨潤(rùn)土、粉煤灰、細(xì)沙、普通硅酸鹽水泥。漿液比重為1.34，初凝時(shí)間為24～28小時(shí)。本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)新了雙圓盾構(gòu)機(jī)注漿工藝，巧妙的更換漿液材料并運(yùn)用合理的注漿工法，解決了盾構(gòu)機(jī)背土以及流塑性地層中注漿串跑等問(wèn)題，有效的控制了地表沉降。
文檔編號(hào)C04B28/04GK102108872SQ200910200739
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者葉松明, 李耀良, 鄭堅(jiān), 高財(cái)峰, 魏曉峰 申請(qǐng)人:上海市基礎(chǔ)工程有限公司