一种用于地铁隧道管片外侧隔振降噪的注浆方法
【专利摘要】本发明属于土木工程【技术领域】，涉及一种用于地铁区间隧道隔振降噪的注浆方法。本发明基于隔振降噪材料，按照选取注浆孔→埋设注浆管→确定隔振降噪材料树脂和催化剂的配比→将配好的隔振降噪材料树脂和催化剂一起注入注浆孔→冲洗机具→停泵→拆卸注射枪的施工工艺对每隔3-5个管片进行二次补注浆，形成一个完整的阻隔体，阻隔振动的传播。本发明有效的起到隔振降噪的目的，且能及时地改变围岩的松散结构、提高岩体的整体强度、施工安全可靠、加快了施工速度、保证了工作面的正常接替,不仅盾构掘进在过断层过异常区时应用,在采已有的振动影响较大的区域下也可应用该技术,它是值得推广的一项实用技术。
【专利说明】—种用于地铁隧道管片外侧隔振降噪的注浆方法
【技术领域】
[0001]本发明属于土木工程【技术领域】，涉及一种用于地铁区间隧道隔振降噪的注浆方法。
【背景技术】
[0002]城市轨道交通是一种大运量、安全、快捷、准时、方便、舒适的理想交通工具，并且具有低能耗、少污染、安全、舒适等功能，在解决城市交通问题中具有特殊的地位和作用。
[0003]另一方面，随着生活水平的提高，人们对生活质量的要求较之以往越来越严格，快速发展的轨道交通引发的环境振动问题，己经引发了公众的强烈反应。这主要是因为地铁线路经常通过城市的人流稠密区、建筑物林立的闹市区、风景区和科技园区等，其上部或临近区域就有可能是居民楼、精密仪器室，古代建筑群等对振动和噪声比较敏感的地区，当地铁列车运行时，建筑物或居民就会受到其所引起的地基或地表的振动及噪声的影响，建筑物内居民和仪器也会受到二次振动和二次噪声的影响。尤其是地铁成网后产生的振动和噪声环境影响将会上升成为一种不可忽视的公害，这种影响每天长达20小时，每年365天。世界上很多国家都出现由于列车的振动和噪声而引起沿线建筑物的破坏和沿线居民对其影响生活的投诉。
[0004]振动主要来源是:(I)地铁车辆，如车辆跳动、车轮在钢轨上的滚动、车辆侧滑等对轨道附加脉动冲击；(2)车轮，如车轮不同心、轮对不平衡、车轮表面的缺陷、轴荷过重等都会增加振动的扰动；(3)轨道系统，如钢轨非均匀支承、钢轨裂缝、不同的道碴道床支承、枕木下局部间隙。因此，决定振动的因素主要有:列车速度、车辆重量、钢轨类型、轨道结构(是否采用了隔振措施)、衬砌结构类型、隧道周围岩土层性质、隧道埋深等。
[0005]人们一般采用以下几种方法来减少地铁振动:(1)采用重型钢轨(60kg/m以上)，并尽量采用无缝线路，适量的降低列车的运行速度。(2)减轻车辆的簧下质量，避免车辆与轨道产生共振，这样可以降低振动强度10-15dB (3)适当增加地铁的埋深，使振动振幅随距离增加而加大衰减；采用较重的隧道结构也可降低振动幅度；(4)采用合适的道床和轨道结构形式，增加轨道的弹性，增设静刚度系数较小的橡胶垫板，振动衰减达到10_15dB。虽然以上的隔振降噪措施取得一定的效果，但对于有效而且经济方便的隔振降噪措施，本发明无疑是合理的补充与发展。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种用于地铁区间隧道隔振降噪的注浆方法，是对地铁施振动敏感地区在施工阶段采取的主动隔振降噪措施，能较好的减少因振动与噪声而引起的扰民与民扰问题的发生。
[0007]具体方案如下:
[0008]一种用于地铁隧道管片外侧隔振降噪的注浆方法，其特征在于包括以下步骤:
[0009](I)沿掘进方向选取注浆孔；[0010](2)在选取的注浆孔处埋设注浆管；
[0011](3)确定隔振降噪材料树脂和催化剂的配比；
[0012](4)开泵注浆，将配好的隔振降噪材料树脂和催化剂一起注入注浆孔；
[0013](5)冲洗机具，对当前注浆孔停止注浆，移至下一注浆孔，直到对所有注浆孔完成注浆。
[0014]隔振降噪材料树脂与催化剂的配比为:体积比为1: 1，同时重量比为1: 1.17。
[0015]所述的停止注浆的条件是:当注浆压力达到设定值A，A大于5MPa小于8MPa，或者漏浆量=泵的注入量。
[0016]隔振降噪材料是一种低粘度，双组分合成高分子——聚亚胺胶脂材料，采用高压灌注进行堵水时，当树脂和催化剂掺在一起时反应或遇水产生膨胀，本身反应或发泡生成多元网状密弹性体的特征，当它被高压推挤，注入到岩土层或混凝土裂缝(在高压作用下可以使岩土层的闭合裂隙张开)，可沿岩土层或混凝土裂缝延展直到将所有裂隙(包括肉眼难以觉察的裂隙及在高压作用下重新张开的裂隙)充填。在封堵裂隙加固岩土层时，岩土层不含水时产品膨胀率也相应变小(膨胀倍数为2?4倍)，高压推力将隔振降噪材料压入并充满所有缝隙，达到止漏目的，成品抗压介于25?38Mpa ;在遇水后(掺水)时产生关联反应，发生膨胀，在膨胀压力的作用下产生二次渗压(膨胀倍数为20?25倍)，高压推力与二次渗压将隔振降噪材料压入并充满所有缝隙，从而达到止漏目的，成品抗压介于15?25Mpa。
[0017]在盾构掘进过程中，盾构向前推进脱离盾尾，管片外部与周围土体之间产生10cm-15cm的建筑间隙，本发明将隔振降噪材料按每3_5个管片的距离进行二次补注浆来实现一个完整的隔振体，进而实现隔振的目的。
[0018]有益效果
[0019]本发明所述的这种方法具有隔振、减振、降噪等工程性能优化效果，有效地使行车噪声降低5-15dB。
[0020]I)安全性。隔振降噪材料具有高度粘合力和很好的机械性能，注入松软岩层后，低粘度混合物保持液体状态几秒钟，渗透细小的裂缝，发生膨胀和粘结，有效地加固围岩松动圈，使之成为整体，提高围岩的整体承载能力，从而控制巷顶板的垮落。
[0021]2)快速性。未注隔振降噪材料前，由于抽顶严重，每天进尺不到1.5m，出货量大，注隔振降噪材料结束2h后，开始掘进，日进尺达到3.6m以上，保证了工作面的正常快速推进。3)注射隔振降噪材料施工上有以下优点:(1)工艺简单，操作简便。多功能注浆泵体积小，重量轻，压风作动力源，正常操作两人即可。(2)专用封口器的设计合理。封口器一端有垫片，在开始注浆时，浆液在封口器内膨胀将封口器与孔壁密合，继续注浆当浆液压力达一定值时，将垫片冲开，浆液便经注浆管注入岩层。较其它方法封口简单、省时。(3)隔振降噪材料和催化剂两种原料分别用塑料桶装，携带搬运方便，便于井下施工设备和原料运输方便，能一次到位，能够一次到位，不需要专门的设备和铺设管道。(4)施工设备简单，易操作(5)可以四季施工，而且无污染，该材料反应后可以生成惰性泡沫；(6)费用合理，具有很高的膨胀率，以小用量达到最大的效果，经济合理。(7)寿命长，施工工期短。
[0022]实践证明，隔振降噪材料树脂，是一种新颖的化学加固材料。它能及时地改变围岩的松散结构、提高岩体的整体强度、施工安全可靠、加快了施工速度、保证了工作面的正常接替，不仅盾构掘进在过断层过异常区时应用，在采已有的振动影响较大的区域下也可应用该技术，它是值得推广的一项实用技术。
[0023]此外本发明提供一种加固软弱围岩的施工方法，能够提高岩体的整体强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]附图1、本发明方法流程图。
【具体实施方式】:
[0025]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加易懂，下面结合【具体实施方式】对本发明的实施例作进一步详细的说明。
[0026]布孔参数:朝掘进方向，每3-5个盾构管片注浆一次，可根据需求调节布孔参数。
[0027](I)在选取的注浆孔处埋设注浆管；
[0028](2)确定隔振降噪材料树脂与催化剂的配比，即同时满足体积比为1: 1，以及重量比 1: 1.17。
[0029](4)用高压胶管连接注射枪和注浆泵，使用小型多功能气动注浆泵，采用双液注浆系统，将配好的隔振降噪材料树脂和催化剂一起注入注浆孔。
[0030](3)根据围岩性质，确定注浆压力为5MPa?8MPa，当注浆压力达到5MPa?8MPa或出现大面积漏浆，即漏浆量=泵的注入量时，完成对当前注浆孔的注浆。注浆顺序:由下而上顺序进行。本次加固巷道20m,共10个循环。
[0031]每孔注浆量根据注浆压力确定，施工时必须严格控制注浆压力，
[0032]施工中出现的问题:用水冲洗机具不彻底造成堵管。采取的措施:每循环注完后要用机油对所有的管路进行清洗一遍，确保管路无残留浆液凝固。
[0033]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种用于地铁隧道管片外侧隔振降噪的注浆方法，其特征在于包括以下步骤: (1)沿掘进方向选取注浆孔； (2)在选取的注浆孔处埋设注浆管； (3)确定隔振降噪材料树脂和催化剂的配比； (4)开泵注浆，将配好的隔振降噪材料树脂和催化剂一起注入注浆孔； (5)对当前注浆孔停止注浆，移至下一注浆孔，直到对所有注浆孔完成注浆。
2.根据权利要求1所述的一种用于地铁隧道管片外侧隔振降噪的注浆方法，其特征在于:隔振降噪材料树脂与催化剂的配比为:体积比为1: 1，同时重量比为1: 1.17。
3.根据权利要求1所述的一种用于地铁隧道管片外侧隔振降噪的注浆方法，其特征在于:所述的停止注浆的条件是:当注浆压力达到设定值A，A大于5MPa小于8MPa，或者漏浆量=泵的注入量。
【文档编号】E21D11/38GK103912290SQ201410128144
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】陶连金, 郭飞, 潘东旭, 闫冬梅, 许淇, 索新爱 申请人:北京工业大学