CN101906976A

CN101906976A - 一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法

Info

Publication number: CN101906976A
Application number: CN2010102240548A
Authority: CN
Inventors: 王福恩; 孙爱军; 程贤红; 杜春生; 王小庆; 鲍俊捷; 吴海红
Original assignee: Fifth Engineering Co Ltd of CTCE Group
Current assignee: Fifth Engineering Co Ltd of CTCE Group
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2010-12-08

Abstract

一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，包括安装格栅、注浆管安装以及注浆，所述的注浆管采用吹砂成孔法安装，格栅安装完成后采用0.8MPa高压风枪吹砂成孔，风枪一端接高压风，一端沿注浆管安装位置缓缓插入砂层吹孔，吹孔深度达到注浆管长度后快速拔出风枪，立即插入注浆管，将注浆管尾部点焊于格栅上固定；浆液采用注浆“泵”注入注浆管，将拌合好的浆液输入注浆罐，采用高压风注浆工艺。解决暗挖施工中砂层开挖面漏砂、流砂和坍塌的问题，保证开挖的施工安全和周边环境安全，具有施工质量稳定，注浆的范围可有效控制，浆液的流失量小，施工质量可靠以及施工方法简单的特点。

Description

一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法

技术领域

本发明涉及一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，具体涉及砂质地层暗挖施工围岩超前注浆加固的方法。

背景技术

在现代的工程施工中，随着科学技术进步，社会对施工安全、环境保护、能源节约的要求日益提高。暗挖施工凭借着施工中污染小、不改变地表环境、不中断地面社会经济活动、适用性强等优点，在隧道和地下空间开发施工中被广泛采用。

采用暗挖法在软弱或松散围岩中施工时，首先对围岩进行超前注浆预加固。目前超前预加固主要采用水泥浆或水泥水玻璃双液浆，如《中国西部科技》2006年11月刊登的高新华的论文《超前小导管双液注浆施工技术》、《山西建筑》2006年第二期刊登的朱冰的论文《北京地铁呼光区间超前小导管注浆施工技术》和发明申请号为200810055701的《超前双排注浆小导管施工工艺》。采用水泥浆以及改进后的水泥水玻璃双液浆对松散岩石以及粘性土质地层具有较好的固结作用，但对于砂质地层的加固效果较差，注浆后砂层不能够完全固结封闭，易引起暗挖面漏砂、流砂甚至坍塌，给暗挖施工造成安全隐患。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，解决暗挖施工中砂层开挖面漏砂、流砂和坍塌的问题，保证开挖的施工安全和周边环境安全，具有施工质量稳定，注浆的范围可有效控制，浆液的流失量小，施工质量可靠以及施工方法简单的特点。

实现上述目的而采取的技术方案，包括安装格栅、注浆管安装以及注浆，

1)所述的注浆管采用吹砂成孔法安装，格栅安装完成后采用0.8MPa高压风枪吹砂成孔，风枪一端接高压风，一端沿注浆管安装位置缓缓插入砂层吹孔，吹孔深度达到注浆管长度后快速拔出风枪，立即插入注浆管，将注浆管尾部点焊于格栅上固定；

2)浆液采用注浆“泵”注入注浆管，注浆“泵”包括储浆桶、注浆罐、支架，储浆桶位于注浆罐上方，将拌合好的浆液输入注浆罐，注浆罐上端设有进气阀门、泄压阀门和压力表，下端设有注浆阀门和清洗阀门，支架为型钢三脚架，

注浆操作流程：

(1)关闭进浆阀门，将拌合好的浆液倒入储浆桶；

(2)打开进浆阀门，浆液由储浆桶流入注浆罐；

(3)关闭进浆阀门，打开进气阀门；

(4)查看压力表，调节注浆罐压力；

(5)打开注浆阀门，浆液由注浆罐通过注浆管注入注浆管，同时将下一循环拌合好的浆液倒入储浆桶；

(6)注完一罐浆后，关闭进气阀门、注浆阀门，打开进浆阀门，开始下一循环；

(7)注浆完成后，立即用清水通过注浆顺序清洗储浆桶、注浆罐和注浆管。

与现有技术相比本发明具有以下优点。

(1)固砂剂浆液渗透性强，采用此技术能够将浆液均匀地填充到需要加固的砂层中，将砂层围岩固结成整体，解决了漏砂、流砂和坍塌问题，保障了施工安全。

(2)固砂剂浆液的加固效果不受砂层含水量、砂径的影响，施工质量稳定。

(3)注浆的范围可有效控制，浆液的流失量小，施工质量可靠。解决了一般的压浆方法造成浆液在砂层中流窜、分布不均匀、流失量大的问题。

(4)施工方法简单，利用喷射混凝土用的空压机和简易的注浆“泵”即可进行施工，3个人即可操作，浆液损耗小。凝结时间短，注完将后20min即可开挖，加快了施工进度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

附图为注浆工艺示意图。

具体实施方式

包括安装格栅、注浆管安装以及注浆，

2)浆液采用注浆“泵”注入注浆管，注浆“泵”包括储浆桶1、注浆罐2、支架3，如附图所示，储浆桶1位于注浆罐2上方，将拌合好的浆液输入注浆罐2，注浆罐2上端设有进气阀门6、泄压阀门9和压力表11，下端设有注浆阀门7和清洗阀门10，支架3为型钢三脚架，

注浆操作流程：

(1)关闭进浆阀门4，将拌合好的浆液倒入储浆桶1；

(2)打开进浆阀门4，浆液由储浆桶1流入注浆罐2；

(3)关闭进浆阀门4，打开进气阀门6；

(4)查看压力表11，调节注浆罐压力；

(5)打开注浆阀门4，浆液由注浆罐2通过软管8注入注浆管，同时将下一循环拌合好的浆液倒入储浆桶1；

(6)注完一罐浆后，关闭进气阀门6、注浆阀门7，打开进浆阀门4，开始下一循环；

(7)注浆完成后，立即用清水通过注浆顺序清洗储浆桶1、注浆罐2和软管8。

所述的注浆管锥形部位用棉纱填塞密实。

所述的注浆管安装，包括注浆管定位采用在钢格栅上用红色油漆标注的方式进行，然后用高压风枪在相应的位置进行吹孔，管口外漏于格栅3-5cm，注浆管外插角度为15°，注浆管环向间距30cm，从拱顶一直排到拱脚。

所述的注浆浆液采用固砂剂单液浆，固砂剂为固态粉剂，施工前与水拌合，浆液质量配合比为固砂剂∶水＝1∶4，浆液的初凝时间为10min，终凝时间为13min，浆液须边拌边注。

所述的注浆“泵”进气阀门接空压机，风压在0.3～0.8MPa之间，注

浆管注浆时采取“隔一注一”的方式，注浆量通过储浆桶控制。

施工技术方案

1注浆管制作

使用切割机将φ42无缝钢管切割成1.5m长(导管长度可根据注浆范围调整)作为注浆管，注浆管由三部分组成，前端20cm加工成三角锥形，锥形部位用棉纱填塞密实，中间部分钻设28个Φ8注浆孔洞，孔洞间距按照前疏后密的原则排列成四行，呈梅花形布置，尾部50cm不设注浆孔。

2注浆管安装

格栅安装完成后采用0.8MPa高压风枪吹砂成孔，风枪采用φ25无缝钢管制作，长1.8m，一端接高压风，一端沿注浆管安装位置缓缓插入砂层吹孔，吹孔深度达到导管长度后快速拔出风枪，立即插入注浆管，将注浆管尾部点焊于格栅上固定。注浆管环向间距30cm，管口外漏5cm，喷射砼前用棉纱封堵短注浆管管口。注浆管安装完成后喷射初支混凝土。

当遇到注浆管无法一次安装到位时，采用风镐辅助顶进。风镐辅助顶进必须在喷射砼终凝后进行，在注浆管管尾处安装套管，防止注浆管被混凝土固结。

3浆液拌合

注浆浆液采用固砂剂单液浆，固砂剂为固态粉剂，施工前与水拌合，浆液质量配合比为固砂剂∶水＝1∶4。浆液的初凝时间为10min，终凝时间为13min，浆液须边拌边注。

4注浆

固砂剂浆液采用注浆“泵”注入注浆管。注浆“泵”由储浆桶1、注浆罐2、支架3组成，储浆桶1位于注浆罐2上方，将拌合好的浆液输入注浆罐2，注浆罐2上端设有进气阀门6、泄压阀门9和压力表11，下端设有注浆阀门7和清洗阀门10，支架3为型钢三脚架。储浆桶容积为7.5L，注浆罐容积为7.0L。

注浆操作流程：

(1)关闭进浆阀门4，将拌合好的浆液倒入储浆桶1；

(2)打开进浆阀门4，浆液由储浆桶1流入注浆罐2；

(3)关闭进浆阀门4，打开进气阀门6；

(4)查看压力表11，调节注浆罐压力；

(5)打开注浆阀门7，浆液由注浆罐2通过软管8注入注浆管。同时将下一循环拌合好的浆液倒入储浆桶1；

注浆“泵”进气阀门5接空压机，风压在0.3～0.8MPa之间。注浆管注浆时采取“隔一注一”的方式，注浆量通过储浆桶控制。

注浆泵如附所示。

实施例

××地铁一号线××站～××站区间暗挖隧道断面全部位于砂层中，砂层含水丰富。地铁隧道暗挖施工过程中采用了本发明，成功地克服了隧道塌方、拱顶掉砂及拱脚流砂等砂质地层暗挖隧道施工的难题，工程2006年4月开工，2007年7月全部顺利开挖完成。

施工工艺如下：

注浆管直径42mm，长1.5m，用钻孔机在管体上梅花形钻设28个孔洞，注浆管前端加工制作成锥形，锥形部位用棉纱填塞。

在格栅安装好之后安装注浆管，注浆管定位采用在钢格栅上用红色油漆标注的方式进行，然后用高压风枪在相应的位置进行吹孔，管口外漏于格栅5cm左右。注浆管外插角度为15°，注浆管环向间距30cm，从拱顶一直排到拱脚。

进行初支钢格栅喷混施工，要求喷混密实，对格栅以下30cm的掌子面范围进行喷混封闭，防止注浆时发生反窜跑浆。

注浆“泵”采用钢管、风阀和钢板自制。储浆桶为7.5L，注浆罐为7.0L，如附图所示。固砂剂浆液采用高压风从注浆罐压入注浆管中，通过注浆孔渗透到砂层里，风压强度控制在0.6MPa，注浆作业时注浆“泵”与作业面保持在10～15m之间。固砂剂浆液的质量配比为固砂剂∶水＝1∶4。

注浆步序为：先打开进浆阀门4注入固砂剂浆液后关闭，打开进气阀门6，再打开注浆阀门7，注浆完成后关闭进气阀门6和注浆阀门7，然后重复上一个循环，继续进行注浆施工。注浆完成等待20min后，即可进行开挖施工。

Claims

1.一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，包括安装格栅、注浆管安装以及注浆，其特征在于，

2)浆液采用注浆“泵”注入注浆管，注浆“泵”包括储浆桶(1)、注浆罐(2)、支架(3)，储浆桶(1)位于注浆罐(2)上方，将拌合好的浆液输入注浆罐(2)，注浆罐(2)上端设有进气阀门(6)、泄压阀门(9)和压力表(11)，下端设有注浆阀门(7)和清洗阀门(10)，支架(3)为型钢三脚架，

3)注浆操作流程：

(1)关闭进浆阀门(4)，将拌合好的浆液倒入储浆桶(1)；

(2)打开进浆阀门(4)，浆液由储浆桶(1)流入注浆罐(2)；

(3)关闭进浆阀门(4)，打开进气阀门(6)；

(4)查看压力表(11)，调节注浆罐压力；

(5)打开注浆阀门(7)，浆液由注浆罐(2)通过软管(8)注入注浆管，同时将下一循环拌合好的浆液倒入储浆桶(1)；

(6)注完一罐浆后，关闭进气阀门(6)、注浆阀门(7)，打开进浆阀门(4)，开始下一循环；

(7)注浆完成后，立即用清水通过注浆顺序清洗储浆桶(1)、注浆罐(2)和注浆软管(8)。

2.根据权利要求1所述的一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，其特征在于，所述的注浆管锥形部位用棉纱填塞密实。

3.根据权利要求1所述的一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，其特征在于，所述的注浆管安装，包括注浆管定位采用在钢格栅上用红色油漆标注的方式进行，然后用高压风枪在相应的位置进行吹孔，管口外漏于格栅3-5cm，注浆管外插角度为15°，注浆管环向间距30cm，从拱顶一直排到拱脚。

4.根据权利要求1所述的一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，其特征在于，所述的注浆浆液采用固砂剂单液浆，固砂剂为固态粉剂，施工前与水拌合，浆液质量配合比为固砂剂∶水＝1∶4，浆液的初凝时间为10min，终凝时间为13min，浆液须边拌边注。

5.根据权利要求1所述的一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法，其特征在于，所述的注浆“泵”进气阀门接空压机，风压在0.3～0.8MPa之间，注浆管注浆时采取“隔一注一”的方式，注浆量通过储浆桶控制。