[發明專利]一種用于滲漏空洞封堵的搶險注漿材料和工藝

在審

• 申請號: 202211432753.0
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115784705A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 程雪松;崔肇琳;鄭剛;栗晴瀚;袁振宇;馬運康;劉泉;王書雄;張勇;涂杰;馬繼山
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;E21D11/10;C04B111/70;C04B111/72
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明公開了用于滲漏空洞封堵的搶險注漿材料和工藝，主要原材料為高分子材料(SAP)與水泥水玻璃雙液漿混合物。通過室內模型試驗，對新型注漿材料進行堵漏試驗，傳統的水泥?水玻璃雙液漿在隧道漏水漏砂狀態下極易被動水沖走，動水留存率很低，堵漏效果不明顯，沒有起到一個快速搶險作用；而新型注漿材料為高分子材料(SAP)與水泥水玻璃雙液漿混合物，滲漏水的地方先注入SAP材料，然后再注入雙液漿，經試驗研究，堵漏效果優于傳統的雙液漿堵漏。

技術領域

本發明涉及一種注漿材料和工藝，特別涉及用于隧道漏水漏砂的滲漏空洞封堵的搶險注漿材料和工藝。

背景技術

近年來，隨著我國經濟發展，軌道交通逐漸普及，城市中，地鐵是最常見的軌道交通。修建地鐵隧道時，盾構工法具有對環境影響小，不影響地表交通，對施工附近的居民影響小，相對而言成本較低等優點深受工程領域的青睞。但盾構隧道在修建及使用過程中，管片接縫處會出現的滲漏現象。滲漏點附近，地下水會流入隧道內部，管片周圍土體中的細小顆粒將會帶出，逐步地，隧道外側的粉土粉砂地層會被掏空，形成較大的空腔區，進而引起管片受力發生變化，管片會出現張開錯臺等災害，嚴重時會引起連續垮塌及大范圍地表沉降。所以，在出現滲漏，產生空洞時，快速搶險堵漏尤為重要。

在動水環境中，單液漿、雙液漿及聚氨酯等注漿搶險措施，漿液材料在固結后才能發揮作用，然而在地下水流速較快時無效擴散多種多樣且極易發生，部分漿液在地下水的沖刷和搬運作用下流失，工程上稱為“跑漿與串漿”，或者漿液在進入地下含導水構造后，由于過度稀釋，喪失了凝結固化能力。因此，需研究可在快速流動水環境中有效快速凝固，并有效填充空腔、封堵滲漏通道的新型注漿材料。

填充型遇水快速膨脹材料可以選擇高分子吸水樹脂(Super Absorbent Polymer，簡稱SAP)，是一種典型的功能高分子材料。它能吸收其自身重量數百倍的水，并具有很強的保水能力，所以它又被稱為超強吸水劑或高保水劑。從化學結構上來講，高吸水性樹脂是具有許多親水基團的低交聯度或部分結晶的高分子聚合物，80％的SAP為聚丙烯酸系。

水泥—水玻璃雙液漿是將水泥漿和水玻璃按一定比例混合而成的液體漿材，一方面具有純水泥漿的優點，另一方面加入水玻璃使漿液凝膠時間縮短、可調，便于施工。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供一種用于滲漏空洞封堵的搶險注漿材料和工藝，解決現有技術中單液漿、雙液漿及聚氨酯等注漿搶險措施，部分漿液在地下水的沖刷和搬運作用下流失，或者漿液在進入地下含導水構造后，由于過度稀釋，喪失了凝結固化能力的問題。

本發明的技術方案是：

一種用于滲漏空洞封堵的新型搶險注漿材料，包括高分子吸水樹脂和甘油混合物、水泥水玻璃雙液漿混合物，其中高分子吸水樹脂和甘油質量比為1:9至1：10之間，此范圍可保證吸水樹脂與甘油混合物的可注性，且不會因為甘油過多阻礙吸水樹脂與水反應。

一種用于滲漏空洞封堵的新型搶險注漿工藝，包括以下步驟：

步驟一、準備高分子吸水樹脂，甘油，普通硅酸鹽水泥，水玻璃，水，注漿裝置；

步驟二、將SAP按質量比1:9-1:10倒入甘油中，攪拌均勻；

步驟三、準備水泥水玻璃雙液漿，按照水灰比0.8:1至1：1配置水泥溶液，水玻璃體積為水泥溶液的一半，可以使雙液漿達到較快的凝結速度；

步驟四、用注漿泵將SAP與甘油混合物注入滲漏空洞，即圖2的三角區中，并觀察滲漏水流量的變化；

步驟五、待高分子吸水樹脂吸水膨脹后，滲漏水流量減小，此時注入水泥水玻璃雙液漿，待雙液漿凝結后，最終可達到較好的封堵效果。

本發明的有益效果是：