本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)施工過程中控制方法，具體為一種盾構(gòu)施工實(shí)時(shí)補(bǔ)充注漿防沉降控制方法，屬于土建工程建造技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

雖然盾構(gòu)施工技術(shù)得到很大發(fā)展，但施工引起的地表沉降仍然無法完全避免，在城市中進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，不可避免會(huì)穿越地層條件復(fù)雜、上部建構(gòu)筑物密集的區(qū)段，這對(duì)地面沉降的控制要求就很高，盾構(gòu)穿越地層沉降控制要求嚴(yán)格的重大風(fēng)險(xiǎn)工程或區(qū)域時(shí)，一種方法是采取土體加固，然后盾構(gòu)再穿越的方案，這種方案要求地面具備足夠的加固空間，很多情況盾構(gòu)穿越重大風(fēng)險(xiǎn)工程時(shí)并不存在預(yù)先加固的條件，而且預(yù)先加固造價(jià)很高。第二方法通過同步注單液漿并后續(xù)輔助注雙液漿的方法填充盾尾空隙。單漿液初凝時(shí)間長(zhǎng)，初凝強(qiáng)度低，而且存在拱頂部位無法填充密實(shí)的問題，后續(xù)補(bǔ)注雙液漿存在自動(dòng)化程度低、工序銜接難、易堵管，且洞內(nèi)拌水泥漿造成粉塵污染嚴(yán)重，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，對(duì)地表沉降控制效果也不甚理想，因此，充分利用盾構(gòu)設(shè)備自身?xiàng)l件進(jìn)行二次注漿技術(shù)改進(jìn)至關(guān)重要。

土壓平衡盾構(gòu)的刀盤開挖直徑大于盾殼外徑，而且尾盾的直徑要大于管片的外徑。因此盾構(gòu)隧道開挖后，地層與管片之間存在開挖間隙，由于盾構(gòu)自身重量的原因，開挖間隙通常上部較大，因此，盾構(gòu)頂部的開挖間隙如果不在掘進(jìn)開挖過程中及時(shí)充填，當(dāng)穿越粉砂、粉細(xì)砂等敏感性較高的地層，且隧道結(jié)構(gòu)距離重要風(fēng)險(xiǎn)源工程較近時(shí)誘發(fā)地表變形極易超過控制標(biāo)準(zhǔn)，很難控制。因此，針對(duì)上述問題提出一種盾構(gòu)施工實(shí)時(shí)補(bǔ)充注漿防沉降控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種盾構(gòu)施工實(shí)時(shí)補(bǔ)充注漿防沉降控制方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的，一種盾構(gòu)施工實(shí)時(shí)補(bǔ)充注漿防沉降控制方法，包括：

1.1開孔：在盾構(gòu)刀盤1掘進(jìn)到位、管片5拼裝完成后，必須在管片5處于盾殼2內(nèi)時(shí)在頂部開孔，并在開孔位置安裝球閥12；

1.2配置水玻璃漿液：在開孔同時(shí)，在設(shè)備橋位置放置水玻璃漿制備桶10和水玻璃漿注漿泵9；

1.3接管：將主同步注漿管的盾尾刷與第一環(huán)管片相連，副同步注漿管與脫出盾尾的第二環(huán)管片的頂部球閥相連，將水玻璃漿注漿管與相鄰第三環(huán)管片的注漿球閥相連，將主同步注漿管和副同步注漿管的進(jìn)液端均連接至盾構(gòu)機(jī)水泥漿液同步注漿箱；

1.4掘進(jìn)注漿：盾構(gòu)機(jī)開始掘進(jìn)下一環(huán)，同時(shí)開啟主同步注漿管、副同步注漿泵和水玻璃漿注漿管，打開管片頂部球閥，此時(shí)，盾構(gòu)機(jī)的主同步注漿管同步向脫出盾尾的第一環(huán)管片背后注入水泥砂漿，副同步注漿泵向脫出盾尾的第二環(huán)管片頂部背后注入水泥砂漿，水玻璃漿注漿泵吸取水玻璃漿制備桶中的水玻璃漿混合液并通過水玻璃漿注漿管向相鄰的第三環(huán)管片頂部背后注入水玻璃漿，兩種漿液在管片背后混合，快速硬化；

1.5注漿結(jié)束后：關(guān)閉球閥，拆下漿管并進(jìn)行清洗，如此反復(fù)進(jìn)行后續(xù)施工。

優(yōu)選的，所述1.3中的主同步注漿管為盾構(gòu)機(jī)自帶的左上、左下和右上三路同步注漿管；副同步注漿管為盾構(gòu)機(jī)自帶的右下同步注漿管。

優(yōu)選的，所述1.2中的配置水玻璃漿液過程，水玻璃與水的配比為體積比1:1。

優(yōu)選的，所述1.4中的注漿過程，水泥漿液和水玻璃漿液的混合后凝固時(shí)間為40s左右控制，漿液注入量根據(jù)實(shí)際注漿壓力控制，注漿壓力應(yīng)根據(jù)所在處的水土壓力確定，一般控制在5bar以內(nèi)。

優(yōu)選的，所述1.4中的注漿過程，其中第二環(huán)管片包括d、b兩環(huán)管片，第三環(huán)管片包括e、c兩環(huán)管片，如果本次注漿選擇的是d、e兩環(huán)管片，則下一次注漿選擇b、c兩環(huán)，如此循環(huán)進(jìn)行。

本發(fā)明的有益效果是：該種施工方法將同步注漿與二次補(bǔ)漿有效統(tǒng)一，將注水泥漿與注水玻璃有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)了管片背后間隙填充的及時(shí)性和有效性，消除了傳統(tǒng)二次注漿與盾構(gòu)正常掘進(jìn)二者交叉施工產(chǎn)生的干擾，而且與傳統(tǒng)二次注漿方法相比，不需再單獨(dú)配置水泥漿液，僅單獨(dú)泵送水玻璃漿液使得注漿量大大降低，加快了施工進(jìn)度，充分利用盾構(gòu)機(jī)自身設(shè)備提高了自動(dòng)化程度，節(jié)約了人力物力，達(dá)到了有效控制地層沉降的良好施工效果，操作簡(jiǎn)單、效果明顯，且不影響正常盾構(gòu)施工，能有效控制地層沉降。

附圖說明

圖1為本發(fā)明管片背后同步注漿裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明相鄰兩次補(bǔ)漿位置示意圖；

圖3為本發(fā)明管片背后漿液填充效果圖。

圖中：1、盾構(gòu)機(jī)刀盤，2、盾殼，3、盾尾刷，4、周圍土層，5、管片，501、第一環(huán)管片，502、第二環(huán)管片，503、第三環(huán)管片，6、水玻璃漿注漿管，7、副同步注漿管，8、主同步注漿管，9、水玻璃漿注漿泵，10、水玻璃將制備桶，11、盾構(gòu)機(jī)水泥漿液同步注漿箱，12、球閥。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-3所示，一種盾構(gòu)施工實(shí)時(shí)補(bǔ)充注漿防沉降控制方法，包括：

1.1開孔：在盾構(gòu)刀盤1掘進(jìn)到位、管片5拼裝完成后，必須在管片5處于盾殼2內(nèi)時(shí)在頂部開孔，并在開孔位置安裝球閥12，以防止因管片5脫出盾尾后開孔導(dǎo)致管片5背后漿液噴涌；

1.2配置水玻璃漿液：在開孔同時(shí)，在設(shè)備橋位置放置水玻璃漿制備桶10和水玻璃漿注漿泵9；

1.3接管：將主同步注漿管8的盾尾刷3與第一環(huán)管片501相連，副同步注漿管7與脫出盾尾的第二環(huán)管片502的頂部球閥12相連，將水玻璃漿注漿管6與相鄰第三環(huán)管片503的注漿球閥12相連，將主同步注漿管8和副同步注漿管7的進(jìn)液端均連接至盾構(gòu)機(jī)水泥漿液同步注漿箱11；

1.4掘進(jìn)注漿：盾構(gòu)機(jī)開始掘進(jìn)下一環(huán)，同時(shí)開啟主同步注漿管8、副同步注漿泵7和水玻璃漿注漿管6，打開管片5頂部球閥12，此時(shí)，盾構(gòu)機(jī)的主同步注漿管8同步向脫出盾尾的第一環(huán)管片501背后注入水泥砂漿，副同步注漿泵7向脫出盾尾的第二環(huán)管片502頂部背后注入水泥砂漿，水玻璃漿注漿泵9吸取水玻璃漿制備桶10中的水玻璃漿混合液并通過水玻璃漿注漿管6向相鄰的第三環(huán)管片503頂部背后注入水玻璃漿，兩種漿液在管片5背后混合，實(shí)現(xiàn)快速硬化，實(shí)時(shí)填充間隙，減少了漿液的流失和土體的散落，控制了上部土體的沉降；

1.5注漿結(jié)束后：關(guān)閉球閥12，拆下漿管并進(jìn)行清洗，如此反復(fù)進(jìn)行后續(xù)施工。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述1.3中的主同步注漿管8為盾構(gòu)機(jī)自帶的左上、左下和右上三路同步注漿管；副同步注漿管7為盾構(gòu)機(jī)自帶的右下同步注漿管，可以將同步注漿與二次補(bǔ)漿有效統(tǒng)一，將注水泥漿與注水玻璃有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)了管片背后間隙填充的及時(shí)性和有效性，消除了傳統(tǒng)二次注漿與盾構(gòu)正常掘進(jìn)二者交叉施工產(chǎn)生的干擾。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述1.2中的配置水玻璃漿液過程，水玻璃與水的配比為體積比1:1，使得水玻璃漿制備效果更好。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述1.4中的注漿過程，水泥漿液和水玻璃漿液的混合后凝固時(shí)間為40s左右控制，漿液注入量根據(jù)實(shí)際注漿壓力控制，注漿壓力應(yīng)根據(jù)所在處的水土壓力確定，一般控制在5bar以內(nèi)，使得水泥漿液和水玻璃漿液混合更為充分。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，所述1.4中的注漿過程，其中第二環(huán)管片502包括d、b兩環(huán)管片，第三環(huán)管片503包括e、c兩環(huán)管片，如果本次注漿選擇的是d、e兩環(huán)管片，則下一次注漿選擇b、c兩環(huán)，如此循環(huán)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)循環(huán)作業(yè)。

本發(fā)明在實(shí)施時(shí)，具體過程如下：

注漿前應(yīng)將注漿材料（特別是水玻璃）及注漿設(shè)備（特別是分別適用于同步注漿管和水玻璃泵管規(guī)格的注漿頭）備足待用，水玻璃漿注漿管6、副同步注漿管7以及主同步注漿管8連接好后應(yīng)檢查其牢固性，襯砌管片5脫出盾殼2之前，必須安裝好球閥12并關(guān)閉球閥12，從脫出盾殼2后的第二環(huán)管片502和相鄰的第三環(huán)管片503開展注雙液漿作業(yè)，利用盾構(gòu)機(jī)副同步注漿管7單獨(dú)向脫出盾尾的第二環(huán)管片502進(jìn)行頂部徑向注水泥砂漿，同時(shí)在相鄰管片背后的第三環(huán)管片503采用水玻璃漿注漿泵9注入水玻璃漿液，使水泥砂漿與水玻璃漿在管片5間隙處背后充分混合，此過程隨盾構(gòu)掘進(jìn)不間斷施工，如果本次注漿選擇的d、e兩環(huán)管片，則下一次注漿選擇b、c兩環(huán)，如此循環(huán)進(jìn)行，根據(jù)掘進(jìn)周圍土層4的水土壓力設(shè)定水玻璃漿注漿泵9和副同步注漿管7的注漿壓力，一般壓力不超過5bar，當(dāng)接近終注壓力時(shí)，降低注漿速度，以免對(duì)管環(huán)結(jié)構(gòu)造成損傷；水泥砂漿與水玻璃漿在管片5背后混合并快速反應(yīng)凝固，注完一處后，必須及時(shí)清洗水玻璃漿注漿管6、副同步注漿管7以及主同步注漿管8，防止堵管，等漿液充分凝固后拆除球閥12，拆后封堵注漿孔，整個(gè)過程在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中需連續(xù)不間斷。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。