[發(fā)明專利]一種用于盾構(gòu)法隧道同步注漿的單、雙液可切換漿料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210438729.1
• 申請(qǐng)日: 2022-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN114853435B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫香娜;劉學(xué)厚;劉暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧盛萊新型建材廠
• 主分類號(hào): C04B28/14
• 分類號(hào): C04B28/14;E21D11/10;C04B28/26;C04B24/42
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 馬維駿

本發(fā)明屬于建筑材料和盾構(gòu)隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于盾構(gòu)法隧道同步注漿的單、雙液可切換漿料。單液漿料包括以下重量份的組分：水泥130?160份、粉煤灰380?450份、細(xì)砂800?900份、魔晶粉15?25份、水450?500份。雙液漿料包括以下重量份的組分：水泥130?160份、粉煤灰380?450份、細(xì)砂800?900份、魔晶粉15?25份、水450?500份；魔晶液30?50，水130?200。如需單液漿料注漿時(shí)，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境和出水量的需求將組分A進(jìn)行注漿；如遇到出水量大，需注雙液漿料時(shí)，啟動(dòng)雙液注漿機(jī)器，調(diào)整A、B漿液的混合比例，注入同步雙液漿。由單液變?yōu)殡p液或由雙液變?yōu)閱我耗Ｊ綍r(shí)，以魔晶粉砂漿作為漿料，以魔晶液做為固化劑，兩種注漿模式，可快速直接相互轉(zhuǎn)換，與注漿環(huán)境的匹配度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料和盾構(gòu)隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于盾構(gòu)法隧道同步注漿的單、雙液可切換漿料。

背景技術(shù)

在隧道建設(shè)工程中，盾構(gòu)工法因其高效、安全、環(huán)保、對(duì)地面交通影響小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛運(yùn)用。在盾構(gòu)隧道的掘進(jìn)過程中，管片在盾構(gòu)機(jī)的盾尾，拼接形成管片環(huán)，隨著盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)，管片環(huán)會(huì)脫離盾尾進(jìn)入土體；由于盾構(gòu)機(jī)的開挖直徑大于管片環(huán)的外徑，脫離盾尾的管片環(huán)和土體之間會(huì)出現(xiàn)環(huán)狀的厚度達(dá)10-18cm的盾構(gòu)間隙；需要在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過程中，不間斷地從盾尾直接向后壁注漿，以填充盾構(gòu)間隙。盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度與注漿速度要匹配，推進(jìn)一環(huán)就必須同時(shí)完成一環(huán)的注漿，故叫同步注漿。盾構(gòu)同步注漿的目的是為了盡快填充環(huán)形間隙，使管片與管片外的隧道土層緊密結(jié)合，以保證盾構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、可靠。同步注漿的漿液若不能及時(shí)形成物理膠凝，漿料會(huì)下沉，管片上方出現(xiàn)大的空閑空間，而管片下方漿料集中、擠壓，產(chǎn)生上浮力，使管片形成的盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)較長時(shí)間受到上浮力的作用，處于上浮狀態(tài)。進(jìn)而引起隧道結(jié)構(gòu)軸向偏離設(shè)計(jì)位置，引發(fā)管片錯(cuò)臺(tái)、滲水等問題。

現(xiàn)有的盾構(gòu)隧道同步注漿材料主要分為兩大類，單液漿和雙液漿兩種。單液漿主要為不同水灰比的水泥漿或水泥砂漿，雙液漿主要為普通水泥-水玻璃。單液漿存在凝結(jié)時(shí)間慢，流失量大，止水效果差，包水率低等缺點(diǎn)，雖然可以通過外摻速凝劑來縮短膠凝時(shí)間，但其作用有限，漿料的物理膠凝時(shí)間通常不能縮短至隧道同步注漿的抗浮要求的時(shí)間(30分鐘)內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)上浮的問題；且一味增加速凝劑摻量，還會(huì)引起膠凝形成的結(jié)石體后期強(qiáng)度不足的問題。雙液漿料主要是普通水泥-水玻璃雙液漿料，其化學(xué)膠凝時(shí)間過短，可以短至十幾秒，容易引起注漿管的堵塞，進(jìn)而需要停機(jī)清理注漿管、導(dǎo)致施工效率低，不能長效耐久，重復(fù)注漿率高，且其后期形成的結(jié)石強(qiáng)度不夠高，安全穩(wěn)定性差，嚴(yán)重制約了水泥-水玻璃雙液漿在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)公開的用于盾構(gòu)法隧道同步注漿的單液漿料和雙液漿料(普通水泥-水玻璃)在實(shí)際工程應(yīng)用中存在上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠長效耐久的用于盾構(gòu)法隧道同步注漿的單、雙液可切換漿料。可任意轉(zhuǎn)換的單、雙液漿的優(yōu)勢(shì)：其一，用魔晶粉調(diào)制的單液漿，固結(jié)時(shí)間可控、可調(diào)，有效克服傳統(tǒng)單液漿在有水、泥水等不同地質(zhì)環(huán)境固結(jié)慢、泌水、填充不飽滿等問題；如遇到水量比較大的盾構(gòu)區(qū)間，可直接配合適量的魔晶液轉(zhuǎn)換成雙液注漿模式。其二，單液漿結(jié)石率99％，雙液漿結(jié)石率100％，沒有膨脹與收縮缺陷，一次性飽滿填充，有效解決管片位移、滲漏等問題，節(jié)省二次注漿成本。以不同時(shí)間段的結(jié)石體抗壓強(qiáng)度為主要標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)石體的凝膠時(shí)間及凝膠可控性符合不同圍巖出水情況的需求。其施工效率高，同時(shí)以其注漿形成的結(jié)石體強(qiáng)度大，使得盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、可靠，適用于泥水區(qū)、富水區(qū)管片壁后高效填充與加固。

雙液漿料是由魔晶粉和魔晶液組成的反應(yīng)性水泥基材料。魔晶粉是硅碳改性的水泥強(qiáng)效劑，添加在水泥漿料中，賦予普通水泥以高活性，優(yōu)化凝膠體內(nèi)部微結(jié)構(gòu)，提升致密性等；魔晶液是硅碳改性的水性高效固化劑，能持續(xù)調(diào)節(jié)漿液凝固行為，提高凝膠體的力學(xué)性能等。摻入魔晶粉的水泥漿料與魔晶液混合后瞬間發(fā)生凝膠反應(yīng)，生成強(qiáng)度隨時(shí)間持續(xù)提升、永不衰減的結(jié)石體。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。