[發明專利]一種盾構用防地層沉降殼體填充材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710685180.5
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107459324B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 李樹忱;耿哲;趙世森;梁娜;陳健;張靖宇;王承震;趙國棟;胡浩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種盾構用防地層沉降殼體填充材料及其制備方法，由材料A和材料B混合而成，其中，材料A由以下組分組成：膨潤土25%?30%，增稠劑3%?5%，膠體穩定劑3%?5%，防水劑1%?6%，余量為水；材料B由以下組分組成：水玻璃45%?55%，余量為水；材料A和材料B的體積比為1：0.8?1.2。本發明的填充材料中，材料A和材料B可等體積泵送，且材料A和材料B相遇混合后，可快速粘稠化，且粘稠度高、具有一定的支撐強度，所以，即使將材料A和材料B分別泵送至盾構殼體外，仍可以有效填充盾構殼體上方的間隙，并可以有效防止地層沉降。

技術領域

本發明涉及地下工程盾構施工領域，具體涉及一種盾構用防地層沉降殼體填充材料及其制備方法。

背景技術

隨著地鐵建設的不斷發展，盾構法隧道施工被越來越廣泛的應用，地層沉降是盾構法施工無法避免的難題，地面沉降量過大會造成地面坍塌、建筑物坍塌等事故。由于刀盤超挖造成的土體與盾構殼體之間的間隙是地層沉降的最主要原因，因此需要往間隙中填充殼體填充材料來防止地層沉降。殼體填充材料作為防止地層沉降的一種重要材料，其研究正受到越來越多的關注，市面上的填充材料大多采用水泥漿和水玻璃等，這兩種材料快速凝固后不再具有可塑性，容易造成盾構卡死，延誤工期。而且這兩種材料的抗沉陷性能較弱，容易對盾體造成損傷，增加施工成本。

現有技術中雖然已經有一種盾構壁后充填注漿方式，將以黏土礦物為主要成分的A液和少量以水玻璃為主要成分的B液混合均勻后注入襯砌管片與地層間的空隙中，該種漿液中的A液和B液混合后不會凝固，可防止盾構卡死的現象。A液和B液的體積比為50-100:1，B液的使用量較小，只能將兩溶液混合均勻后注漿，而無法采用A液和B液交替注漿的方式。但是A液和B液混合均勻后的填充材料具有非常高的粘度，大大增大了泵送的難度，而且混合漿液粘度較高時，雖然可以實現較高的承載強度，但是由于漿液的流動性降低，降低了填充的均勻程度。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供一種盾構用防地層沉降殼體填充材料及其制備方法。在盾構掘進的過程中，使用該材料可有效防止地層沉降，大大降低盾構卡死的風險，為施工人員提供一個安全的施工環境，同時降低工程造價，加快施工進度，具有良好的經濟和社會效益。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

一種盾構用防地層沉降殼體填充材料，有材料A和材料B混合而成，其中，

材料A由以下組分組成：膨潤土25％-30％，增稠劑3％-5％，膠體穩定劑3％-5％，防水劑1％-6％，余量為水；

材料B由以下組分組成：水玻璃45％-55％，余量為水；

材料A和材料B的體積比為1：0.8-1.2。

優選的，材料A由以下組分組成：膨潤土25％-27％，增稠劑3％-4％，膠體穩定劑3％-4％，防水劑1％-6％，余量為水；

材料B由以下組分組成：水玻璃45％-50％，余量為水；

材料A和材料B的體積比為1:1。

進一步優選的，材料A由以下組分組成：膨潤土26％，增稠劑4％，膠體穩定劑4％，防水劑3％，余量為水；

材料B由以下組分組成：水玻璃50％，余量為水；

材料A和材料B的體積比為1:1。

優選的，所述增稠劑為羥乙基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、石蠟樹脂、聚丙烯酸、聚氨酯、淀粉中的一種、兩種或多種組合。

優選的，所述膠體穩定劑為緩凝劑、防止劑、阻銹劑、防凍劑和泵送劑中的一種、兩種或多種的組合。

優選的，所述防水劑為高級脂肪酸防水劑、混凝土防水劑、有機硅防水劑中的一種、兩種或多種的組合。