[發明專利]用于海底盾構隧道的高防水同步注漿漿液

有效

• 申請號: 201711193085.X
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107827422B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 羅斌;吳軍;李建;王鵬飛;陳慧超;李政
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司
• 主分類號: C04B28/10
• 分類號: C04B28/10;C04B111/27;C04B111/70
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明提供一種新型的用于海底盾構隧道的高防水同步注漿漿液，所述漿液原料按重量百分比包括如下組分：膠凝材料7.0?9.5％、磨細石灰石粉14.5?17.5％、鈉基膨潤土2.6?4.2％、河砂55?60％、防水劑為膠凝材料用量的3.0％、減水劑為膠凝材料用量的1.0％、羥丙基甲基纖維素為膠凝材料用量的0.5％、聚丙烯酰胺為膠凝材料用量的0.1％、引氣劑為膠凝材料用量的0.03％，余量為水；所述膠凝材料包括水泥和消石灰，所述水泥和消石灰的質量比為4.0?5.5：3.0?4.0。本發明提供的注漿漿液具有較高的防水能力和較高的早期抗剪切強度，抗海水滲透能力強，能提供一定的抗剪切力，從而可以有效地解決管片上浮、開裂滲水問題，起到穩定管片的作用。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種用于海底盾構隧道的高防水同步注漿漿液。

背景技術

盾構隧道施工在城市地鐵、高速鐵路施工中越來越普遍，尤其在穿越江河、海灣等地區，更體現出盾構隧道施工的優越性。同步注漿是盾構施工成功的關鍵環節，漿液填充管片背后與地層之間的空隙，從而穩定管片，同時形成一層防水層，起到防止地下水滲入的作用。

在海灣地區進行盾構施工，由于地層含水豐富，且地下水具有鹽類破壞作用，管片在推出盾構機盾尾后，經常出現管片上浮、開裂、滲水的情況。然而傳統漿液如單液漿凝膠時間長、析水率大、抗地下水腐蝕性能差，注漿后短時間內相當于補充了地層含水量，反而增大了管片的浮力作用，更易造成管片上浮、開裂，管片一旦出現開裂，海水通過裂隙進入混凝土內部，對鋼筋造成嚴重的腐蝕，大大降低結構的使用年限，危及結構安全，帶來巨大安全隱患。

目前國內的盾構同步注漿仍主要是以水泥(添加粉煤灰)砂漿為主，此類漿液流動性好，但往往結石率低，抗稀釋性差，在地下水豐富的地層中，漿液很容易被稀釋，長時間得不到凝結，而且固結后收縮率大，管片背后存在較大的間隙。管片在脫出盾尾后所受的浮力與排開水的體積有關，此類漿液在被稀釋后很難提供抗剪切力，不僅不能抵抗管片上浮，甚至增大了地層中的含水量，更容易造成管片上浮。歐洲國家多采用惰性漿液，以石灰為膠凝材料，此類漿液的特點是可利用時間長，體積收縮小，但存在缺點：1)早期強度低，早期抗剪切值低，不利于富水地層中盾構管片的穩定。2)漿液坍落度小，施工不便，易堵管。3)塌落度大時，抗稀釋能力差，在富水地層中容易被稀釋，起不到穩定管片的作用。日本多采用雙液漿，以水泥砂漿和水玻璃為原料，存在缺點：1)施工復雜，對施工機具和人員的操作水平要求高；2)容易堵管，不便推廣，國內施工采用較少。

因此，為了解決以上難題，一種新型的用于海底盾構隧道的高防水同步注漿漿液亟待研究。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種漿液凝結時間長、可注性好的用于海底盾構隧道的高防水同步注漿漿液，可以有效地填充管片壁后空隙，而且漿液穩定性好、析水率低、抗腐蝕性能優異，能提供一定的抗剪切力，從而可以有效地解決管片上浮、開裂滲水問題，起到穩定管片的作用，為盾構機順利掘進提供有力的技術保障。

本發明提供的用于海底盾構隧道的高防水同步注漿漿液，所述漿液原料按重量百分比包括如下組分：膠凝材料7.0-9.5％、磨細石灰石粉14.5-17.5％、鈉基膨潤土2.6-4.2％、河砂55-60％、防水劑為膠凝材料用量的3.0％、減水劑為膠凝材料用量的1.0％、羥丙基甲基纖維素為膠凝材料用量的0.5％、聚丙烯酰胺為膠凝材料用量的0.1％、引氣劑為膠凝材料用量的0.03％，余量為水；

所述膠凝材料包括水泥和消石灰，所述水泥和消石灰的質量比為4.0-5.5：3.0-4.0；

進一步，所述漿液原料按重量百分比包括如下組分:膠凝材料8.5％、磨細石灰石粉16.0％、鈉基膨潤土3.5％、河砂57.5％、防水劑0.255％、減水劑0.085％、羥丙基甲基纖維素0.0425％、聚丙烯酰胺0.0085％、引氣劑0.00255％和水14.10645％；

所述膠凝材料包括水泥和消石灰，所述水泥和消石灰的質量比為5.0：3.5；