专利名称：一种有效控制地表变形的二次补注双液浆方法
技术领域：
本发明涉及地铁盾构施工过程中的注浆技术，尤其涉及一种二次补注双液浆控制地表沉降的方法。
背景技术：
虽然盾构施工技术得到很大发展，但施工引起的地层变形仍不可避免。在城市中进行盾构施工时，须对地表的沉降量严格控制，否则将对建筑物、道路和地下管线等既有构筑物造成不良影响。盾构施工前后各阶段中盾尾空隙引起的沉降占支配地位。以往盾构施工过程中，往往通过同步注单液浆的方法填充盾尾空隙。但是单浆液初凝时间长，初凝强度低，而且存在拱顶部位无法填充密实的问题，地表沉降控制不够理想。
发明内容
为改善同步注单液浆存在的问题，本发明提供了一种有效控制地表变形的二次补注双液浆方法，本发明在同步注浆之后二次补注水泥-水玻璃双液浆，填注的浆液可以迅速凝固，有效地填充洞顶的空隙，有效控制地表沉降。本发明解决技术问题所采用的技术方案是一种有效控制地表变形的二次补注双液浆方法，该方法与盾构法施工过程同步进行，该方法包括如下步骤
(1)注浆前，在盾构法施工过程中，衬砌管片脱离盾壳后同步注浆，拱顶11点-I点区间的衬砌管片上每隔3-5环预留注浆孔，封盖注浆孔；
(2)注浆时，打开注浆孔，注浆泵两个腔内的水泥浆和水玻璃溶液分别沿注浆管路的两个分叉管路在注入注浆孔前汇合，一起注入注浆孔；其中，水泥浆由水泥和水混合组成，水灰比为0. 70: TO. 8:0. I ;水玻璃溶液由Na2O SiO2和水混合组成，水玻璃的溶度为30^38°Be ;水泥浆和水玻璃溶液按I :0. 3-1 :0. 6的体积比混合，注浆泵的注浆压力一般不超过注浆位置的水土压力的120% ;混合浆液的初凝强度应控制在0. 15MPa以上，初凝固时间在20s以内；
(3)注浆后，再次封堵注浆孔，清洗注浆管路。本发明的有益效果是，本发明有效控制地表变形的二次补注双液浆方法是盾构机本身的同步注衆的有益补充，简单、高效、成本低廉、不影响正常盾构施工，能有效控制土层变形和地表沉降。
下面结合附图和实施步骤对本发明进一步说明；
图I是本发明的注浆系统布置的纵向剖面 图2是图I的A-A剖面 图中盾壳I、同步注浆区域2、二次注浆区域3、土层4、衬砌管片5、工作台6、注浆泵7、注浆管路8、注浆孔9。
具体实施例方式本发明针对同步单液浆凝固较慢、初凝强度低的问题，利用变形协调原理，在同步注浆完成后经由拱顶11点点附近的预留注浆孔，使用注入管注入水泥-水玻璃型双液。浆液的初凝强度应控制在0. 15MPa以上，初凝固时间在20s以内，以求在能够较快凝固的同时扩大浆液注入流量及扩散半径、达到较好的填充效果。浆液的初凝固时间应控制在20s以内、在盾尾每隔3飞环注浆，跟随盾构掘进不间断施工。注浆压力应根据所在处的水土压力确定。该方法施工后可形成刚度介于软弱地层和管片刚度之间的半刚半柔的等代层，以控制地层的变形；同时利用其快速凝固的特点有效填充同步注浆未能填充的空隙，防止水土流失。二次注浆使用双液浆注浆泵7，其中添加A液(水泥浆)+B液(水玻璃溶液)，配比以实际工程要求为准，水泥浆由水泥和水混合组成，水灰比为0. 70: To. 8:0. I ;水玻璃溶液 由Na2O SiO2和水混合组成，水玻璃的溶度为3(T38°Be ;水泥浆和水玻璃溶液按I :0. 3-1
0.6的体积比混合。混合浆液的初凝强度应控制在0. 15MPa以上，初凝固时间在20s以内，令浆液可以及时凝固以控制浆液的扩散范围，防止土层4的过大变形。注浆前应将至少一环的注浆材料备足待用，注浆管8连接好后应检查其牢固性。衬砌管片5脱出盾壳I后，盾构的同步注浆系统会自动填充同步注浆区域2。从脱出盾壳后的第二环衬砌管片5处开展二次补注双液浆。根据掘进位置土层4的水土压力设定注浆泵7的注浆压力，一般终注压力不超过水土压力的120%，以确保双液浆可以完全填充二次注浆区域3。注浆压力小时，注浆泵自动快速注浆；当接近终注压力时，降低注浆速度，达到终注压力时停止注浆。这样既可以保证快速注浆，又可以控制注浆压力不超标，确保对管环结构不造成损伤。注浆速度可通过注浆管路8来控制。双液浆注浆泵7的注浆管路8的两分叉管路在注入注浆孔9前汇合，防止浆液过早混合凝固、堵塞管路。浆液混合后快速注入管片背后，保证接头和管片注浆孔结合牢固、严密。每注完一个孔，必须及时清理注浆管路8的各条管道，确保其畅通。注浆完成后，应对注浆孔9进行认真封堵。整个过程随盾构前进，不能间断施工。
权利要求
1.一种有效控制地表变形的二次补注双液浆方法，该方法与盾构法施工过程同步进行，其特征在于，该方法包括如下步骤 (1)注浆前，在盾构法施工过程中，衬砌管片5脱离盾壳I后同步注浆，拱顶11点-I点区间的衬砌管片5上每隔3-5环预留注浆孔9，封盖注浆孔9 ； (2)注浆时，打开注浆孔9，注浆泵7两个腔内的水泥浆和水玻璃溶液分别沿注浆管路8的两个分叉管路在注入注浆孔9前汇合，一起注入注浆孔9 ;其中，水泥浆由水泥和水混合组成，水灰比为O. 70: I、. 8:0. I ;水玻璃溶液由Na2O-SiO2和水混合组成，水玻璃的溶度为30^38°Be ;水泥浆和水玻璃溶液按I :0. 3-1 :0. 6的体积比混合，注浆泵7的注浆压力一般不超过注浆位置的水土压力的120% ;混合浆液的初凝强度应控制在O. 15MPa以上，初凝固时间在20s以内; (3)注浆后，再次封堵注浆孔9，清洗注浆管路8。
全文摘要
本发明公开了一种有效控制地表变形的盾构施工注浆方法，在盾尾同步注浆的基础上，进行二次补注双液浆。在衬砌管片脱出盾壳后的第二环开始，进行二次补注。注浆孔尽量预留在拱顶11点~1点附近，以求较好地固定管环和有效填充洞步注浆浆液固结收缩形成的空隙。注入浆液的初凝时间应控制在60s以内，同时要根据水土压力计算注浆压力，每隔3~5环补注一次，每个注入孔的注浆过程应保持连续，不能间断施工；本发明可以改善同步注浆存在的各种问题，达到有效控制地表变形等良好施工效果。
文档编号E21D11/10GK102733821SQ20121020147
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者安妮, 尚岳全, 朱汉华, 石文广, 赵宇 申请人:浙江大学