[發明專利]一種工程隧道和地鐵掘進用材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010871808.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112028553A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 張蘭英;郭雪雷;孫漢;許一妮
• 申請（專利權）人: 濮陽市誠信鉆采助劑有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;E21D11/10;C04B111/70
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種工程隧道和地鐵掘進用材料及其制備方法，屬于工程隧道和地鐵施工技術領域。工程隧道和地鐵掘進用材料按重量份計包括以下組分：水泥200～400份、膨潤土200～400份、蒙脫土50～60份、粗砂50?60份、腐殖酸樹脂50?60份、封漏劑50?60份、硅酸鹽礦物20?30份、膠結劑20～30份、潤滑劑30～40份、抑制劑30?40份和降濾失劑30～40份。本發明提供的一種工程隧道和地鐵掘進用材料，通過添加封漏劑、降濾失劑、潤滑劑與膠結劑配合使用，能夠在復雜的地質條件下的地鐵暗挖工程，達到快速有效止水，加固土層，減少坍塌和漏水現象，改善開挖環境的效果；通過添加聚苯乙烯納米復合粒子使開挖能夠順利施工，減少了對壞境的污染，適用性強。

技術領域

本發明涉及工程隧道和地鐵施工技術領域，更具體地說是涉及一種工程隧道和地鐵掘進用材料及其制備方法。

背景技術

隨著國民經濟的持續增長以及城市規模的不斷擴大，至今已有北京、上海、廣州等十多個城市陸續修建地鐵和輕軌線路。隧道是地鐵工程最主要的組成部分，隧道盾構法施工具有施工速度快、工期短、洞體工程質量易控制、質量比較穩定且防滲水性能良好、施工安全系數高、對周邊建筑物影響極小、基本不影響地面交通、適合地層范圍廣、地質情況復雜的施工作業環境等優點。隨著我國各大城市地鐵建設熱情的高漲，隧道盾構施工方法在地鐵建設中被廣泛推廣應用。

由于工程的特殊性，地鐵隧道混凝土處于潮濕和地下水流經的環境中，不僅面臨著比地面更嚴重的碳化環境和地下水的壓力滲透作用，還受到地下水中存在的各種腐蝕性介質的侵蝕，同時還受荷載、列車振動、雜散電流等影響，很大程度上加劇了對混凝土的侵蝕作用。因此，相對于其它建設工程，地鐵隧道混凝土由于遭受侵蝕而導致混凝土耐久性劣化的問題顯得尤為突出，并且直接關系到地鐵混凝土結構的安全和使用年限目前。

目前，在需要程隧道和地鐵施工中，施工難題主要是漏水和坍塌，在施工過程中很容易使管片發生上浮而影響施工；并且該種砂土地層內盾構掘進的同時會有上方土層的塌落，使地表沉降增大而增加了盾構施工難度。此外，目前我國通常采用超前注漿方式，對開挖掌子面進行加固，來改善不良的地質條件，在注漿漿液的選擇方面，通常采用單液水泥漿注漿、化學漿液注漿、雙漿液注漿等。但傳統的單一漿液注漿往往達不到快速止水，改善工作面地質環境的效果。

因此，針對現有技術中存在的缺陷，提供一種具有止水加固的工程隧道和地鐵掘進用材料及其制備方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種工程隧道和地鐵掘進用材料，通過添加封漏劑、降濾失劑、潤滑劑與膠結劑配合使用，能夠在復雜的地質條件下的地鐵暗挖工程，達到快速有效止水，加固土層，減少坍塌和漏水現象，改善開挖環境的效果；通過添加聚苯乙烯納米復合粒子使開挖能夠順利施工，減少了對壞境的污染，適用性強；水溶性碳水化合物、乙基撐雙三甲基氯化銨和油酸山梨醇酯能夠有效抑制頁巖氣頁巖的水化膨脹，明顯降低頁巖膨脹率；通過磺化褐煤、改性淀粉和改性纖維的吸附基團和膨潤土以及潤滑劑上的羥基、羧基進行氫鍵的吸附形成一層水化膜，從而降低濾失量，進而防止漏水和坍塌。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種工程隧道和地鐵掘進用材料，所述工程隧道和地鐵掘進用材料按重量份計包括以下組分：水泥200～400份、膨潤土200～400份、蒙脫土50～ 60份、粗砂50-60份、腐殖酸樹脂50-60份、封漏劑50-60份、硅酸鹽礦物 20-30份、膠結劑20～30份、潤滑劑30～40份、抑制劑30-40份和降濾失劑 30～40份。

采用上述方案的技術效果是：通過添加封漏劑、降濾失劑、潤滑劑與膠結劑配合使用，能夠在復雜的地質條件下的地鐵暗挖工程，達到快速有效止水，加固土層，減少坍塌和漏水現象，改善開挖環境的效果；通過添加聚苯乙烯納米復合粒子使開挖能夠順利施工，減少了對壞境的污染，適用性強。