[发明专利]盾构同步注浆浆液

说明书

技术领域

本发明属于隧道施工的新型材料类，特别是指一种能有效控制盾构施工引起地层位移及隧道脱出盾尾后上浮的新型盾构同步注浆浆液。

背景技术

盾构同步注浆技术是指在盾构推进施工的过程中，隧道衬砌管片拼装后，隧道脱出盾尾的同时，在一定的注浆压力下，将适量的有一定的早期强度及最终强度的注浆材料填入盾尾后的空隙内，待其固结硬化后起到充填壁后建筑空隙，提供一定承载能力，稳定管片衬砌的注浆方法。盾尾注浆的类型分为事后注浆、同步注浆、及时注浆和二次注浆，其中对地面沉降的控制和隧道上浮要求比较严格的情况下一般采用同步注浆，二次注浆作为补充措施。注浆位置可选择盾构机尾部的注浆管注浆和管片注浆孔注浆，各有其优缺点，目前较多采用盾构机尾部注浆管注浆，此注浆施工较为便捷，对于施工引起沉降的控制较好。

早期在美国、欧洲等国家地区都采用的小砾石加砂浆的注浆方式。这是盾构施工法初期的一种标准注浆法，可称之为豆石混凝土浆液注浆。但在软土地基中，小砾石骨料不能均匀地分布到管片背后，而局部集中于注浆口处。因此，其结果大部分是单纯的砂浆注浆。与豆石混凝土浆液相比砂浆的可施工性和填充效果都好得多，为了提高砂浆的流动性，使用发泡剂制成充气砂浆，不仅改善了填充效果，而且同后方车架之间实现了管道输送。

我国盾构隧道施工中目前已经很少使用豆石混凝土浆液注浆和单纯的砂浆注浆方式，取而代之的是改进后的双液注浆浆液、单液惰性浆液、单液硬(活)性浆液等新型浆液。

含有水泥、水玻璃、聚氨脂等水硬性凝结材料的活性浆液早期强度高并且性能稳定，对于控制沉降和隧道上浮效果较好，尤其是瞬凝型双液浆液。活性浆液的使用使施工控制较为复杂，容易堵塞注浆管，造成同步注浆的失败。惰性浆液以粉煤灰，膨润土和砂为主，有较好的触变性及流动性，便于同步压注，控制地面沉降。其缺点是早期强度低，后期缺少化学稳定性，易于离析，不能有效地控制隧道脱离盾尾后的上浮及保持隧道后期的纵向稳定。

注浆量和注浆压力的选择极为重要。理论上得到的注浆压力和注浆量在实际施工过程中因地质条件和施工速度等的不同而有所变化。注浆压力和注浆量的确定大部分依靠实际的工程经验，并根据信息化施工的信息反馈逐步调整完善。随地层和盾构形式的变化，对某一种盾构，某一种地层来说，对于控制隧道脱出盾尾的地面沉降和隧道上浮方面，应有一个最佳的同步注浆工艺、参数和注浆材料的选择。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，进行试验并主要探讨了不含水泥、水玻璃等活性材料的单液惰性浆液的研制方法和取得的结果，提供了一种盾构同步注浆浆液，能有效控制盾构施工引起地层位移及隧道脱出盾尾后上浮，惰性浆液具有初凝时间较长，方便施工管理和控制，设备较双液浆简单等优点，而且单液浆材料和施工成本较低，浆液的后期强度稳定，具有较好的化学稳定性，不受地震液化的影响，对隧道长期使用稳定性提供辅助作用。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种盾构同步注浆浆液，其重量百分比具体为熟石灰粉4％-4.2％，粉煤灰15.4％-15.6％，砂60％-62％，膨润土3.3％-3.8％，减水剂0.154％-0.157％，氢氧化钠0％-0.12％，增稠剂0％-0.0024％，余量为水。

上述盾构同步注浆浆液的重量百分比具体可为熟石灰粉4％-4.2％，粉煤灰15.4％-15.6％，砂60％-62％，膨润土3.3％-3.8％，减水剂0.154％-0.157％，氢氧化钠0％-0.12％，增稠剂0％-0.0024％，余量为水。

实验室试验获得最佳同步注浆材料质量配比为：