一种用于单护盾tbm壁后延迟注浆方法
【专利摘要】一种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法，其特征在于步骤如下：在开始注浆前，检查注浆设备是否运行正常，检查注浆管是否通畅，以及吊装孔孔盖是否存在没拧上或没拧紧，避免注浆时水泥浆从吊装孔流出；注浆点选在距离掌子面90m处；注浆采用左右交替、互为补充的方法，注浆压力控制在0.2～0.3MPa；灌注完成后检查灌注质量并及时清洗设备管道。本发明利用浆液的凝固时间短的特点，分组注浆，壁后注浆三角形流域相互叠加，达到壁后注浆密实的效果，最终使豆砾石、浆液与管片形成一个整体，降低成型管片错台，减少了隧道渗水率。
【专利说明】
一种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法
技术领域
[0001]随着全断面隧道掘进机(TBM)掘进速度和管片衬砌功效的提高，被广泛应用于隧道施工中，掘进、预制管片衬砌、管片壁后注浆是施工中的主要控制环节，预制管片的结构尺寸、预制管片的混凝土强度、管片壁后注浆的质量是保证衬砌质量的根本。
【背景技术】
[0002]随着单护盾TBM技术的不断创新，单护盾TBM越来越广泛的应用于国内地铁领域。豆砾石吹填注浆技术作为岩质底层单护盾TBM施工的重要工序发挥着重要的作用。但由于单护盾TBM在掘进过程中并未保压，在以往的吹填豆砾石后及时进行同步注浆，一以此保证对豆砾石间隙的填充。但诸多问题存在于同步注浆中，由于同步注浆位置位于盾尾外侧，经常导致盾尾漏浆以及浆液流入刀盘，污染设备、难于清理、浪费浆液的同时，导致壁后注浆不均匀，形成壁后空洞引起隧道渗漏水；另外浆液流入刀盘导致刀盘封死，严重影响设备运行。同时，浆液会通过周边围岩的空隙流入盾体与岩层的缝隙，最终导致卡盾，无法继续施工。通过对原有壁后注浆方法的研究和改善，现发明一种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法，以此改善壁后注浆施工情况，避免盾尾漏浆、返浆卡盾等相应问题，提高壁后注浆质量，提升工作效率。
【发明内容】
[0003]一种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法，其特征在于，一种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法，其特征在于，通过管片壁后延迟注浆以及左右交替、互为补充、分组注浆的方法，达到填充豆砾石空隙，封闭管片的目的。一旦安装的管片脱出尾盾后，就立即实施吹填豆砾石，豆砾石吹填饱满后其仍存在大量的空隙，但由于豆砾石的存在作为骨架，支撑管片，壁后注浆可以延迟进行。通过延迟注浆，将注浆位置设置于距离掌子面90m处，防止浆液流入盾尾、流入刀盘以及返浆卡盾等问题。通过左右交替注浆，实现浆液互补，注浆均匀。利用浆液的凝固时间短的特点，分组注浆，壁后注浆三角形流域相互叠加，达到壁后注浆密实的效果，最终使豆砾石、浆液与管片形成一个整体。
[0004]—种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法，其特征在于步骤如下:
[0005](1)、在开始注浆前，检查注浆设备是否运行正常，检查注浆管是否通畅，以及吊装孔孔盖是否存在没拧上或没拧紧，避免注浆时水泥浆从吊装孔流出；
[0006](2)、浆液由电瓶车从井口拌和站运至台车处，再由台车自带抽浆栗将浆液抽入台车砂浆罐；
[0007](3)、注浆点选在距离掌子面90m处；
[0008](4)、注浆采用左右交替、互为补充的方法，每6环管片为一个循环，注浆位置均在管片上部，每环选择I点、11点方向中的一个位置注浆，之后左右交替向前;注浆顺序为第一环I点、第二环11点，隔两环注第五环I点、第六环11点，之后再注第三环I点、第四环11点；或者依次为第一环11点、第二环I点，隔两环注第五环11点、第六环I点，之后再注第三环11点、第四环I点;上述I点或者11点都指的是按照时钟刻度分割所在的位置;注浆压力控制在0.2?0.3MPa;
[0009](5)、灌注完成后检查灌注质量并及时清洗设备管道。
[00? O] 进一步，每环需注楽4m3，楽液每车携带4m3。
[0011]掘进机(TBM)施工引起的地层损失和TBM隧洞周围受扰动或受剪切破坏的破碎岩再次固结以及地下水的渗透，都会导致围岩的应力重分布。同时为了防止隧洞围岩的变形，使管片与被开挖围岩形成整体的承载环，减少管片在自重及内部荷载下的变形以及管片间的错动失稳，需要给开挖过的隧洞和管片外径之间的环形空隙及时进行豆砾石吹填和管片壁后注浆。此方法坚持“左右交替、互为补充、分组注楽”的原则，做到环环注浆，使得管片与围岩形成的空腔均密实完整。
[0012]本次采用的壁后延迟注浆方法，相对TBM施工优势明显，操作简单，可以达到承载围岩压力的强度，在管片拼装完成后，进行管片全环豆砾石均匀回填，并对回填好的管片进行壁后注浆，降低成型管片错台，减少了隧道渗水率，取得了预期效果。应用壁后延迟注浆，凝结豆砾石，使管片得到稳定，同时传递山岩压力或内水压力，使管片、凝结的豆砾石和围岩形成密实整体，这就是壁后延迟注浆方法。
【附图说明】
[0013]图1—注楽位置示意图
[0014]图2—注浆顺序平面示意图，
[0015]图3-注浆顺序立面示意图，
[0016]图4—注浆顺序立体示意图。
【具体实施方式】
[0017]本【具体实施方式】采用技术方案:其操作流程:
[0018]1、在开始注浆前，检查注浆设备是否运行正常，避免施工期间因故障停工，影响进度。检查注浆管是否通畅，以及吊装孔孔盖是否存在没拧上或没拧紧，避免注浆时水泥浆从吊装孔流出。由于浆液的固凝效果，在施工中应尽量避免中断，或等待时间过长的事件。各工序间的衔接要流畅，防止浆液凝固损坏设备。
[0019]2、根据计算，每环需注浆4m3，浆液每车携带4m3水泥净浆，由电瓶车从井口拌和站运至1#台车处，再由台车自带抽浆栗将浆液抽入台车砂浆罐。
[0020]3、因单护盾TBM采用敞开式掘进模式，刀盘前部没有压力，为防止返浆卡盾的现象，注浆点选在距距离掌子面90m处90m处。如图1所示为注浆位置示意图，序号①为掌子面、序号②为注浆位置。
[0021]4、注浆采用左右交替、互为补充的方法，此方法每环预留一个注浆孔方便二次补浆，同时也保证了注浆最大化。每6环管片为一个循环，注浆位置均在管片上部，每环选择1、11点方向中的一个位置注浆，之后左右交替向前。注浆顺序为第一环I点(或11点)、第二环11点(或I点)，隔两环注第五环I点(或11点)、第六环11点(I点)，之后再注第三环I点(或11点)、第四环11点(或I点)。如图2所示为平面示意图，如图3所示为立面示意图，如图4所示为立体示意图，图中序号代表注浆顺序。
[0022]5、注浆要及时跟进，防止管片因碎石吹填不饱满而形成大错台，影响施工质量。
[0023]在注浆过程中要严密观察窜浆情况，如发现吊装孔、管片环缝和纵缝、螺栓孔有水泥浆液漏出现象时，要及时采取措施进行封堵。对浆液污染区域用水冲洗(电气设备用干抹布清理)，防止浆液污染台车，注浆压力通常控制在0.2?0.3MPa。
[0024]6、灌注完成后检查灌注质量并及时清洗设备管道，防止浆液凝固损坏设备、堵管，准备下一环注浆。
[0025]技术优势
[0026]壁后延迟注浆方法优势
[0027](I)此方法坚持“掘进一环就必须吹填并注浆一环”的原则，大大降低了管片沉陷使错台减小。返浆、卡盾通病得到很好的解决。管片拼装完毕后，先回填豆砾石将管片拖住，后进行水泥浆灌注。此时管片背后空间已被豆砾石填充，所需浆液很少；同事盾尾止浆板也起到止浆作用，可以阻止浆液流向护盾外侧，降低了返浆凝固卡盾现象的发生。
[0028](2)克服了管片上浮。底部范围内产生的浮力远小于管片自重，不足以使管片上浮。
[0029](3)壁后延迟注浆收缩率明显减小。由于豆砾石做骨料，水泥浆液只是充填豆砾石缝隙、固结豆砾石，因此几乎不会在管片背后形成收缩空间，有利于止水。
[0030](4)壁后延迟注浆使管片壁后因豆砾石吹填不饱满问题得以解决，使管片与围岩间空腔形成均匀密闭腔，灌浆后形成豆砾石混凝土，有利于隧道整体质量提升。
[0031](5)与同步全环注水泥砂浆工艺相比，壁后延迟注浆大大降低了堵管率，且工艺简单。
[0032](6)壁后延迟注浆饱满有利于管片的稳定。管片被豆砾石托住，形成刚性支撑，不会导致管片下沉，减少了管片错台，进而防止了漏水现象。
[0033 ] (7)加快了掘进速度，提高了施工安全。吹填豆砾石及壁后延迟注浆比同步全环注水泥砂浆操作简单，注水泥砂浆必须控制注浆速度，为了避免管片受压下沉，需要控制掘进速度。而豆砾石吹填及壁后延迟注浆不需要控制作业速度，减少了循环时间，加快了掘进速度。
[0034]重庆地区采用全断面硬岩掘进机(单护盾TBM)施工过程中，总结归纳得出此种单护盾TBM壁厚延迟注浆方法，使用雷达检测实际吹填效果，检测结果表明95%以上环都注浆饱满，有效控制了TBM施工中经常出现的环片上浮、下沉现象，管片拼装后无错台，外观平顺极大提高了成洞质量，具有良好的经济性，适用性。豆砾石吹填及壁后延迟注浆经过取芯、压浆检查，正常洞段均合格达到了设计要求。
【主权项】
1.一种用于单护盾TBM壁后延迟注浆方法，其特征在于步骤如下: (1)、在开始注浆前，检查注浆设备是否运行正常，检查注浆管是否通畅，以及吊装孔孔盖是否存在没拧上或没拧紧，避免注浆时水泥浆从吊装孔流出； (2)、浆液由电瓶车从井口拌和站运至台车处，再由台车自带抽浆栗将浆液抽入台车砂浆罐； (3)、注浆点选在距离掌子面90m处； (4)、注浆采用左右交替、互为补充的方法，每6环管片为一个循环，注浆位置均在管片上部，每环选择I点、11点方向中的一个位置注浆，之后左右交替向前;注浆顺序为第一环I点、第二环11点，隔两环注第五环I点、第六环11点，之后再注第三环I点、第四环11点；或者依次为第一环11点、第二环I点，隔两环注第五环11点、第六环I点，之后再注第三环11点、第四环I点；上述I点或者11点都指的是按照时钟刻度分割所在的位置;注浆压力控制在0.2?0.3MPa； (5)、灌注完成后检查灌注质量并及时清洗设备管道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:每环需注浆4m3，浆液每车携带4m3。
【文档编号】E21D11/10GK106089245SQ201610475430
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月25日
【发明人】孙鹤明, 刘拴锭, 张志伟, 张波, 彭朝阳
【申请人】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