专利名称：一种触变性盾构壁后注浆液的制作方法
技术领域：
本发明属于地下工程新材料开发技术领域，主要涉及的是一种应用于盾构盾尾空隙填充用的触变性浆液。
背景技术：
目前国内盾构法施工中填充盾尾空隙所使用的方法是壁后注浆技术，施工中将现场拌制好的浆液泵送到盾尾空隙中。在目前盾构法隧道的施工中，普遍采用的是硬性单液浆，其主要成分是水泥、粉煤灰、膨润土、砂、水、减水剂。这种浆液固结硬化后强度大及成本低廉等特点，在国内软土地层中的盾构法隧道施工中，起到了良好的效果。为了满足施工要求，通常浆液初期流动性较大。我国南方一些城市在盾构法隧道的施工中经常遇到风化 岩等相对有较强的自稳能力的地层，导致盾壳与周围风化岩体之间接触不紧密，注入硬性单液浆会沿着盾壳向开挖面的流失，即所谓的“窜浆”，导致盾尾空隙充填不满、地表沉降过大。一般的解决方法是隔若干管片环后注入双液浆，快速封堵后方浆液流向盾构开挖面的通道，然后在封闭的双液浆之间盾尾空隙进行补注单液浆。但是这种方法在施工中存在管理难、成本高的缺点，特别是因为双液浆初凝时间过快的特点，在泵送的过程中容易发生堵管。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种触变性盾构壁后注浆液，在进行盾构盾尾空隙填充时可以防止浆液堵管、浆液流失，以及减少盾构隧道上浮的要求。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种触变性盾构壁后注浆液，包括以下各组分，其中各组分所占重量百分比分别为
胶凝材料 16% 30% ；
膨润土I. 8% 3. 6% ；
砂50% 65% ；
水17% 22% ；
减水剂0. 19% 0. 50% ；
触变润滑剂 0.01% 0.50%。作为优选，所述胶凝材料由水泥和粉煤灰组成，其质量百分比为I 3:3 8。作为优选，所述触变润滑剂为正电胶或硅酸镁铝矿物凝胶中的一种或两者的混合物。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点具有更好的触变性，注入盾尾空隙后浆液的流动屈服强度足够大、浆液几乎不流动。但在高速流动或者搅拌的情况下，浆液又具有很好的流动性，不发生堵管。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。本发明的触变性盾构壁后注浆液，是在普通硬性单液浆中添加少量触变润滑剂，将各组分混合搅拌均匀。实施例I
本发明各组分按以下重量百分比混合均匀而成
胶凝材料24. 3%
膨润土2. 8%
砂53.9%
水18.6%
减水剂0. 38%
正电胶0.02%，
上述的胶凝材料由水泥及粉煤灰组成，它们之间的重量比为水泥粉煤灰=1 3。按照本配比拌制的浆液在静置两小时后的流动屈服强度可以达到900Pa，在经过30秒搅拌后，流动屈服强度降到150Pa，搅拌后的浆液经过20分钟后强度又重新回到SOOPa以上。能够满足施工中对浆液不堵管及不沿盾壳流失的需要，并且浆液造价低廉。实施例2
本发明各组分按以下重量百分比混合均匀而成
胶凝材料24. 3%
膨润土2. 3%
砂53.9%
水18.6%
减水剂0.4%
硅酸镁铝矿物凝胶0. 5%，
上述的胶凝材料由水泥及粉煤灰，它们之间的重量比为水泥粉煤灰=1 3。按照本配比拌制的浆液在静置两小时后的流动屈服强度可以达到750Pa，在经过30秒搅拌后，流动屈服强度降到lOOPa，搅拌后的浆液经过20分钟后强度又重新回到650Pa以上。能够满足施工中对浆液不堵管及不沿盾壳流失的需要。并且浆液造价低廉。实施例3
本发明各组分按以下重量百分比混合均匀而成
胶凝材料24. 3%
膨润土2. 3%
砂53.9%
水18.6%
减水剂0.4%
硅酸镁铝矿物凝胶0. 48%
正电胶0.02%，上述的胶凝材料由水泥及粉煤灰，它们之间的重量比为水泥粉煤灰=1 3。按照本配比拌制的浆液在静置两小时后的流动屈服强度可以达到1050Pa，在经过30秒搅拌后，流动屈服强度降到150Pa，搅拌后的浆液经过20分钟后强度又重新回到900Pa以上。能够满足施工中对浆液不堵管及不沿盾壳流失的需要。并且浆液造价低廉。盾构壁后注浆浆液产生触变性的机理主要是引入触变润滑剂的浆液内的颗粒快速形成层面和端面结合的卡片宫式网络结构，构成静置时剪切屈服强度高而稳定，施以剪切外力时剪切屈服强度迅速降低的触变体系。本发明所声称的触变性浆液可以实现在盾构壁后注浆施工中防止浆液堵管及沿盾壳流失的要求。而且浆液所采用的材料具有来源广泛、价格低廉的特点，便于现场施工的实现。在盾构壁后注浆浆液中添加一定比例的触变润滑剂，引入触变润滑剂的浆液内的颗粒快速形成层面和端面结合的卡片宫式网络结构，构成静置时流动屈服强度高而稳定， 施以剪切外力时搅拌后流动屈服强度迅速降低的触变体系。它具有如下特点(I)浆液在拌制好并静置I小时后的流动屈服强度可以达到SOOPa以上；(2)浆液在拌制好并静置I小时后经过快速搅拌，其流动屈服强度大幅度降低到200Pa以下；(3)浆液在剪切破坏后静置20分钟，其流动屈服强度会恢复到未快速搅拌前的强度值。这种浆液可以根据施工的具体需要调整浆液的剪切强度值的大小，在泵送前进行快速搅拌，浆液的流动屈服强度大幅度降低，不会堵管。在注入到盾构盾尾空隙中后，浆液的流动屈服强度又会逐渐恢复到较大值，可以有效防止浆液沿盾壳向开挖面前方流失。
本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种触变性盾构壁后注浆液，其特征在于包括以下各组分，其中各组分所占重量百分比分别为 胶凝材料 16% 30% ； 膨润土I. 8% 3. 6% ； 砂50% 65% ； 水17% 22% ； 减水剂0. 19% 0. 50% ； 触变润滑剂 0.01% 0.50%。
2.根据权利要求I所述触变性盾构壁后注浆液，其特征在于所述胶凝材料由水泥和粉煤灰组成，其质量百分比为I 3:3 8。
3.根据权利要求I或2所述触变性盾构壁后注浆液，其特征在于所述触变润滑剂为正电胶或硅酸镁铝矿物凝胶中的一种或两者的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种触变性盾构壁后注浆液，包括以下各组分，其中各组分所占重量百分比分别为16%～30%的胶凝材料；1.8%～3.6%的膨润土；50%～65%的砂；17%～22%的水；0.19%～0.50%的减水剂；0.01%～0.50%的触变润滑剂。本发明具有更好的触变性，注入盾尾空隙后浆液的流动屈服强度足够大、浆液几乎不流动；但在高速流动或者搅拌的情况下，浆液又具有很好的流动性，不发生堵管。
文档编号C04B28/00GK102731035SQ20121023930
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者汪海, 王慧洁, 覃炜珂, 赵赫, 赵静, 钟小春 申请人:河海大学