一種用于單護(hù)盾tbm壁后延遲注漿方法
【專利摘要】一種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法，其特征在于步驟如下：在開始注漿前，檢查注漿設(shè)備是否運(yùn)行正常，檢查注漿管是否通暢，以及吊裝孔孔蓋是否存在沒擰上或沒擰緊，避免注漿時(shí)水泥漿從吊裝孔流出；注漿點(diǎn)選在距離掌子面90m處；注漿采用左右交替、互為補(bǔ)充的方法，注漿壓力控制在0.2～0.3MPa；灌注完成后檢查灌注質(zhì)量并及時(shí)清洗設(shè)備管道。本發(fā)明利用漿液的凝固時(shí)間短的特點(diǎn)，分組注漿，壁后注漿三角形流域相互疊加，達(dá)到壁后注漿密實(shí)的效果，最終使豆礫石、漿液與管片形成一個(gè)整體，降低成型管片錯(cuò)臺(tái)，減少了隧道滲水率。
【專利說明】
一種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]隨著全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)掘進(jìn)速度和管片襯砌功效的提高，被廣泛應(yīng)用于隧道施工中，掘進(jìn)、預(yù)制管片襯砌、管片壁后注漿是施工中的主要控制環(huán)節(jié)，預(yù)制管片的結(jié)構(gòu)尺寸、預(yù)制管片的混凝土強(qiáng)度、管片壁后注漿的質(zhì)量是保證襯砌質(zhì)量的根本。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著單護(hù)盾TBM技術(shù)的不斷創(chuàng)新，單護(hù)盾TBM越來越廣泛的應(yīng)用于國內(nèi)地鐵領(lǐng)域。豆礫石吹填注漿技術(shù)作為巖質(zhì)底層單護(hù)盾TBM施工的重要工序發(fā)揮著重要的作用。但由于單護(hù)盾TBM在掘進(jìn)過程中并未保壓，在以往的吹填豆礫石后及時(shí)進(jìn)行同步注漿，一以此保證對(duì)豆礫石間隙的填充。但諸多問題存在于同步注漿中，由于同步注漿位置位于盾尾外側(cè)，經(jīng)常導(dǎo)致盾尾漏漿以及漿液流入刀盤，污染設(shè)備、難于清理、浪費(fèi)漿液的同時(shí)，導(dǎo)致壁后注漿不均勻，形成壁后空洞引起隧道滲漏水；另外漿液流入刀盤導(dǎo)致刀盤封死，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行。同時(shí)，漿液會(huì)通過周邊圍巖的空隙流入盾體與巖層的縫隙，最終導(dǎo)致卡盾，無法繼續(xù)施工。通過對(duì)原有壁后注漿方法的研究和改善，現(xiàn)發(fā)明一種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法，以此改善壁后注漿施工情況，避免盾尾漏漿、返漿卡盾等相應(yīng)問題，提高壁后注漿質(zhì)量，提升工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法，其特征在于，一種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法，其特征在于，通過管片壁后延遲注漿以及左右交替、互為補(bǔ)充、分組注漿的方法，達(dá)到填充豆礫石空隙，封閉管片的目的。一旦安裝的管片脫出尾盾后，就立即實(shí)施吹填豆礫石，豆礫石吹填飽滿后其仍存在大量的空隙，但由于豆礫石的存在作為骨架，支撐管片，壁后注漿可以延遲進(jìn)行。通過延遲注漿，將注漿位置設(shè)置于距離掌子面90m處，防止?jié){液流入盾尾、流入刀盤以及返漿卡盾等問題。通過左右交替注漿，實(shí)現(xiàn)漿液互補(bǔ)，注漿均勻。利用漿液的凝固時(shí)間短的特點(diǎn)，分組注漿，壁后注漿三角形流域相互疊加，達(dá)到壁后注漿密實(shí)的效果，最終使豆礫石、漿液與管片形成一個(gè)整體。
[0004]—種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法，其特征在于步驟如下:
[0005](1)、在開始注漿前，檢查注漿設(shè)備是否運(yùn)行正常，檢查注漿管是否通暢，以及吊裝孔孔蓋是否存在沒擰上或沒擰緊，避免注漿時(shí)水泥漿從吊裝孔流出；
[0006](2)、漿液由電瓶車從井口拌和站運(yùn)至臺(tái)車處，再由臺(tái)車自帶抽漿栗將漿液抽入臺(tái)車砂漿罐；
[0007](3)、注漿點(diǎn)選在距離掌子面90m處；
[0008](4)、注漿采用左右交替、互為補(bǔ)充的方法，每6環(huán)管片為一個(gè)循環(huán)，注漿位置均在管片上部，每環(huán)選擇I點(diǎn)、11點(diǎn)方向中的一個(gè)位置注漿，之后左右交替向前;注漿順序?yàn)榈谝画h(huán)I點(diǎn)、第二環(huán)11點(diǎn)，隔兩環(huán)注第五環(huán)I點(diǎn)、第六環(huán)11點(diǎn)，之后再注第三環(huán)I點(diǎn)、第四環(huán)11點(diǎn)；或者依次為第一環(huán)11點(diǎn)、第二環(huán)I點(diǎn)，隔兩環(huán)注第五環(huán)11點(diǎn)、第六環(huán)I點(diǎn)，之后再注第三環(huán)11點(diǎn)、第四環(huán)I點(diǎn);上述I點(diǎn)或者11點(diǎn)都指的是按照時(shí)鐘刻度分割所在的位置;注漿壓力控制在0.2?0.3MPa;
[0009](5)、灌注完成后檢查灌注質(zhì)量并及時(shí)清洗設(shè)備管道。
[00? O] 進(jìn)一步，每環(huán)需注楽4m3，楽液每車攜帶4m3。
[0011]掘進(jìn)機(jī)(TBM)施工引起的地層損失和TBM隧洞周圍受擾動(dòng)或受剪切破壞的破碎巖再次固結(jié)以及地下水的滲透，都會(huì)導(dǎo)致圍巖的應(yīng)力重分布。同時(shí)為了防止隧洞圍巖的變形，使管片與被開挖圍巖形成整體的承載環(huán)，減少管片在自重及內(nèi)部荷載下的變形以及管片間的錯(cuò)動(dòng)失穩(wěn)，需要給開挖過的隧洞和管片外徑之間的環(huán)形空隙及時(shí)進(jìn)行豆礫石吹填和管片壁后注漿。此方法堅(jiān)持“左右交替、互為補(bǔ)充、分組注楽”的原則，做到環(huán)環(huán)注漿，使得管片與圍巖形成的空腔均密實(shí)完整。
[0012]本次采用的壁后延遲注漿方法，相對(duì)TBM施工優(yōu)勢(shì)明顯，操作簡(jiǎn)單，可以達(dá)到承載圍巖壓力的強(qiáng)度，在管片拼裝完成后，進(jìn)行管片全環(huán)豆礫石均勻回填，并對(duì)回填好的管片進(jìn)行壁后注漿，降低成型管片錯(cuò)臺(tái)，減少了隧道滲水率，取得了預(yù)期效果。應(yīng)用壁后延遲注漿，凝結(jié)豆礫石，使管片得到穩(wěn)定，同時(shí)傳遞山巖壓力或內(nèi)水壓力，使管片、凝結(jié)的豆礫石和圍巖形成密實(shí)整體，這就是壁后延遲注漿方法。
【附圖說明】
[0013]圖1—注楽位置示意圖
[0014]圖2—注漿順序平面示意圖，
[0015]圖3-注漿順序立面示意圖，
[0016]圖4—注漿順序立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本【具體實(shí)施方式】采用技術(shù)方案:其操作流程:
[0018]1、在開始注漿前，檢查注漿設(shè)備是否運(yùn)行正常，避免施工期間因故障停工，影響進(jìn)度。檢查注漿管是否通暢，以及吊裝孔孔蓋是否存在沒擰上或沒擰緊，避免注漿時(shí)水泥漿從吊裝孔流出。由于漿液的固凝效果，在施工中應(yīng)盡量避免中斷，或等待時(shí)間過長(zhǎng)的事件。各工序間的銜接要流暢，防止?jié){液凝固損壞設(shè)備。
[0019]2、根據(jù)計(jì)算，每環(huán)需注漿4m3，漿液每車攜帶4m3水泥凈漿，由電瓶車從井口拌和站運(yùn)至1#臺(tái)車處，再由臺(tái)車自帶抽漿栗將漿液抽入臺(tái)車砂漿罐。
[0020]3、因單護(hù)盾TBM采用敞開式掘進(jìn)模式，刀盤前部沒有壓力，為防止返漿卡盾的現(xiàn)象，注漿點(diǎn)選在距距離掌子面90m處90m處。如圖1所示為注漿位置示意圖，序號(hào)①為掌子面、序號(hào)②為注漿位置。
[0021]4、注漿采用左右交替、互為補(bǔ)充的方法，此方法每環(huán)預(yù)留一個(gè)注漿孔方便二次補(bǔ)漿，同時(shí)也保證了注漿最大化。每6環(huán)管片為一個(gè)循環(huán)，注漿位置均在管片上部，每環(huán)選擇1、11點(diǎn)方向中的一個(gè)位置注漿，之后左右交替向前。注漿順序?yàn)榈谝画h(huán)I點(diǎn)(或11點(diǎn))、第二環(huán)11點(diǎn)(或I點(diǎn))，隔兩環(huán)注第五環(huán)I點(diǎn)(或11點(diǎn))、第六環(huán)11點(diǎn)(I點(diǎn))，之后再注第三環(huán)I點(diǎn)(或11點(diǎn))、第四環(huán)11點(diǎn)(或I點(diǎn))。如圖2所示為平面示意圖，如圖3所示為立面示意圖，如圖4所示為立體示意圖，圖中序號(hào)代表注漿順序。
[0022]5、注漿要及時(shí)跟進(jìn)，防止管片因碎石吹填不飽滿而形成大錯(cuò)臺(tái)，影響施工質(zhì)量。
[0023]在注漿過程中要嚴(yán)密觀察竄漿情況，如發(fā)現(xiàn)吊裝孔、管片環(huán)縫和縱縫、螺栓孔有水泥漿液漏出現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)采取措施進(jìn)行封堵。對(duì)漿液污染區(qū)域用水沖洗(電氣設(shè)備用干抹布清理)，防止?jié){液污染臺(tái)車，注漿壓力通?？刂圃?.2?0.3MPa。
[0024]6、灌注完成后檢查灌注質(zhì)量并及時(shí)清洗設(shè)備管道，防止?jié){液凝固損壞設(shè)備、堵管，準(zhǔn)備下一環(huán)注漿。
[0025]技術(shù)優(yōu)勢(shì)
[0026]壁后延遲注漿方法優(yōu)勢(shì)
[0027](I)此方法堅(jiān)持“掘進(jìn)一環(huán)就必須吹填并注漿一環(huán)”的原則，大大降低了管片沉陷使錯(cuò)臺(tái)減小。返漿、卡盾通病得到很好的解決。管片拼裝完畢后，先回填豆礫石將管片拖住，后進(jìn)行水泥漿灌注。此時(shí)管片背后空間已被豆礫石填充，所需漿液很少；同事盾尾止?jié){板也起到止?jié){作用，可以阻止?jié){液流向護(hù)盾外側(cè)，降低了返漿凝固卡盾現(xiàn)象的發(fā)生。
[0028](2)克服了管片上浮。底部范圍內(nèi)產(chǎn)生的浮力遠(yuǎn)小于管片自重，不足以使管片上浮。
[0029](3)壁后延遲注漿收縮率明顯減小。由于豆礫石做骨料，水泥漿液只是充填豆礫石縫隙、固結(jié)豆礫石，因此幾乎不會(huì)在管片背后形成收縮空間，有利于止水。
[0030](4)壁后延遲注漿使管片壁后因豆礫石吹填不飽滿問題得以解決，使管片與圍巖間空腔形成均勻密閉腔，灌漿后形成豆礫石混凝土，有利于隧道整體質(zhì)量提升。
[0031](5)與同步全環(huán)注水泥砂漿工藝相比，壁后延遲注漿大大降低了堵管率，且工藝簡(jiǎn)單。
[0032](6)壁后延遲注漿飽滿有利于管片的穩(wěn)定。管片被豆礫石托住，形成剛性支撐，不會(huì)導(dǎo)致管片下沉，減少了管片錯(cuò)臺(tái)，進(jìn)而防止了漏水現(xiàn)象。
[0033 ] (7)加快了掘進(jìn)速度，提高了施工安全。吹填豆礫石及壁后延遲注漿比同步全環(huán)注水泥砂漿操作簡(jiǎn)單，注水泥砂漿必須控制注漿速度，為了避免管片受壓下沉，需要控制掘進(jìn)速度。而豆礫石吹填及壁后延遲注漿不需要控制作業(yè)速度，減少了循環(huán)時(shí)間，加快了掘進(jìn)速度。
[0034]重慶地區(qū)采用全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)(單護(hù)盾TBM)施工過程中，總結(jié)歸納得出此種單護(hù)盾TBM壁厚延遲注漿方法，使用雷達(dá)檢測(cè)實(shí)際吹填效果，檢測(cè)結(jié)果表明95%以上環(huán)都注漿飽滿，有效控制了TBM施工中經(jīng)常出現(xiàn)的環(huán)片上浮、下沉現(xiàn)象，管片拼裝后無錯(cuò)臺(tái)，外觀平順極大提高了成洞質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)性，適用性。豆礫石吹填及壁后延遲注漿經(jīng)過取芯、壓漿檢查，正常洞段均合格達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于單護(hù)盾TBM壁后延遲注漿方法，其特征在于步驟如下: (1)、在開始注漿前，檢查注漿設(shè)備是否運(yùn)行正常，檢查注漿管是否通暢，以及吊裝孔孔蓋是否存在沒擰上或沒擰緊，避免注漿時(shí)水泥漿從吊裝孔流出； (2)、漿液由電瓶車從井口拌和站運(yùn)至臺(tái)車處，再由臺(tái)車自帶抽漿栗將漿液抽入臺(tái)車砂漿罐； (3)、注漿點(diǎn)選在距離掌子面90m處； (4)、注漿采用左右交替、互為補(bǔ)充的方法，每6環(huán)管片為一個(gè)循環(huán)，注漿位置均在管片上部，每環(huán)選擇I點(diǎn)、11點(diǎn)方向中的一個(gè)位置注漿，之后左右交替向前;注漿順序?yàn)榈谝画h(huán)I點(diǎn)、第二環(huán)11點(diǎn)，隔兩環(huán)注第五環(huán)I點(diǎn)、第六環(huán)11點(diǎn)，之后再注第三環(huán)I點(diǎn)、第四環(huán)11點(diǎn)；或者依次為第一環(huán)11點(diǎn)、第二環(huán)I點(diǎn)，隔兩環(huán)注第五環(huán)11點(diǎn)、第六環(huán)I點(diǎn)，之后再注第三環(huán)11點(diǎn)、第四環(huán)I點(diǎn)；上述I點(diǎn)或者11點(diǎn)都指的是按照時(shí)鐘刻度分割所在的位置;注漿壓力控制在0.2?0.3MPa； (5)、灌注完成后檢查灌注質(zhì)量并及時(shí)清洗設(shè)備管道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:每環(huán)需注漿4m3，漿液每車攜帶4m3。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK106089245SQ201610475430
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月25日
【發(fā)明人】孫鶴明, 劉拴錠, 張志偉, 張波, 彭朝陽
【申請(qǐng)人】中交公局第三工程有限公司, 中交一公局第三工程有限公司