[發明專利]一種硬巖盾構渣土固化制備道路基層材料的方法

有效

• 申請號: 202011595582.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112723809B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 陳興強;張轉轉;陳雷;梁超;王愛平;楊基好;劉頓;段超
• 申請（專利權）人: 中鐵十局集團有限公司;中鐵十局集團城市軌道交通工程有限公司
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B40/00;E01C3/04
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 王偉

本發明提供了一種硬巖盾構渣土固化制備道路基層材料的方法，具體是盾構施工時，在螺旋輸送機的前端向盾構渣土中添加高效消泡劑溶液，借助螺旋輸送過程均勻混合，然后在螺旋輸送機的出泥口分別向盾構渣土中噴灑抑泡劑溶液和增粘劑溶液，利用皮帶輸送過程混勻，接著在皮帶輸送機的末端向盾構渣土中加入復合型固化劑，最后利用渣土臺車中設置的強制式攪拌設備攪勻制備出道路基層材料。本發明采用普通渣土車運抵現場即可進行道路基層施工。本發明采用化學固化的方式，輔以泡沫消除、氣泡抑制、體系增粘等技術手段，將大含水率、流動狀、富含發泡劑的硬巖質盾構渣土制備成性能和環保均滿足規范要求的道路基層材料，實現了盾構渣土的資源化高價值利用。

技術領域

本發明涉及土木工程材料和施工技術領域，具體涉及一種硬巖盾構渣土固化制備道路基層材料的方法。

背景技術

伴隨著中國城市化進程的加快，城市人口和車流量劇增，為緩解城市路面交通擁堵的難題，大量城市地鐵工程開建。地鐵建設中，盾構法作為首選施工工法，呈現安全性好、工期短、適用地質廣、地面影響小和科技化程度高等優勢，但為保證盾構機正常掘進，施工過程需要使用大量的改良劑對渣土進行改良，產生的渣土呈現泥漿含量大、易氣泡和資源化技術難度大等特點。現有處理措施為直接外運填埋、或脫水外運填埋，渣土的脫水和運輸成本高，效率低，堆填后會對周邊環境產生較大的不利影響，占用大量土地資源，同時堆體邊坡具有滑坡災害風險。另一方面，渣土又是一種良好的城市礦產資源，采用有效地技術手段實現盾構渣土的資源化利用，將有助于系統化解決渣土處理難題，有效提升地鐵建設的生態環保功能。

硬巖類盾構渣土富含大量的粗細骨料，具備資源化利用先決條件，本發明專利主要是提供硬巖地質盾構渣土作為道路基層材料利用技術方案。硬巖類地質盾構過程，會采用大量的泡沫劑對渣土進行改良，產生的渣土含水率大、殘存泡沫劑含量高，制備出的道路基層材料強度低。專利CN109133839A公開了一種盾構渣土回收再利用的方法，技術特點是借用專用路用拌合機、挖掘機和ALLU等攪拌設備將有機類固化劑和設計含水率盾構渣土多次拌和達到均勻可用要求，然后分層碾壓回填基坑，固化渣土的7d無側限抗壓強度達1.5MPa，滿足基坑回填要求，但工藝復雜，需要采用大量的拌和設備，且有機類固化劑使用量大，也未提及如何克服殘存泡沫劑對固化效果的影響。

發明內容

本發明的目的是解決上述的不足，提供一種硬巖盾構渣土固化制備道路基層材料的方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：包括以下步驟：

盾構施工時，在盾構機的螺旋輸送機的前端按照體積比例0.2％～1％向盾構渣土中添加高效消泡劑溶液，借助盾構機的螺旋輸送機的螺旋輸送過程將高效消泡劑溶液和盾構渣土均勻混合，然后在盾構機的螺旋輸送機的出泥口按照體積比例0.2％～0.5％和0.3％～0.8％分別向盾構渣土中噴灑抑泡劑溶液和增粘劑溶液，利用盾構機的皮帶輸送機的皮帶輸送過程混勻盾構渣土、抑泡劑溶液和增粘劑溶液，接著在盾構機的皮帶輸送機的末端向盾構渣土中加入復合型固化劑，復合型固化劑的摻量為20～50kg/m³，最后送入渣土臺車并利用渣土臺車中設置的強制式攪拌設備攪勻制備出道路基層材料。

進一步地，所述高效消泡劑溶液在盾構機的螺旋輸送機的前端通過注漿孔連續注入。

進一步地，所述高效消泡劑溶液的質量濃度為1％，所述高效消泡劑為聚醚型、有機硅型和聚醚改性有機硅型中的任意一種。

進一步地，所述抑泡劑溶液比所述增粘劑溶液早1～2s噴淋于盾構渣土表面。

進一步地，所述抑泡劑為醇類抑泡劑。

進一步地，所述增粘劑溶液的質量濃度為2‰～4‰，所述增粘劑為分子量不低于20萬的高粘冷溶型羧甲基纖維素。