CN103573269B - 盾构隧道注浆层性能检测方法 - Google Patents

Abstract

一种盾构隧道注浆层性能检测方法，它包括以下几个步骤：首先在隧道管片预留注浆孔处安装第一球阀；接着将钻机定位，在钻机上安装钻头和钻杆；然后将钻头和钻杆通过第一球阀，穿过注浆孔钻进注浆层、一直钻进隧道周围土层；将钻头抽出，取出芯样，放入样筒内；最后将注浆芯管穿过第一球阀、插入钻孔，对钻孔部位空隙进行注浆填充、封堵。本发明提供一种盾构隧道注浆层性能检测方法，利用钻孔取芯的方式实现从盾构隧道注浆层抽取样品进行检测，实现对盾构隧道注浆效果的检测，保证盾构隧道注浆层达到设计要求。

Description

盾构隧道注浆层性能检测方法

技术领域

本发明属于建筑科学技术领域，具体讲就是涉及对盾构隧道注浆层的性能进行测试的方法，该方法利用钻孔取芯的方式实现从盾构隧道注浆层抽取样品进行检测，实现对盾构隧道注浆效果的检测，保证盾构隧道注浆层达到设计要求。

背景技术

伴随着科技的进步，大型隧道的开挖，隧道的建筑技术得到快速发展，从原始的人工开挖，到后来用炸药开挖发展到现在利用专业的盾构机器进行开挖。盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件(前盾)沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

如附图1和2所示，在盾构推进过程中，盾壳与隧道管片之间存在建筑间隙；为了防止隧道周边土体填充此建筑间隙而引起地层损失和隧道受力不均匀，必须及时、均匀、足量压注合适的浆液以填充此建筑间隙。但是，由于盾构隧道周边土层、注浆液和压注浆液施工等多因素作用，往往存在注浆液不能及时、足量填充建筑间隙的可能，或者因不合适注浆液固结收缩、注浆液损失或土层坍落，引起地层损失，造成环境破坏沉降和隧道不利变形。因此，准确检测隧道注浆层厚度和注浆填充均匀性是控制盾构隧道施工质量的重要内容，并指导隧道注浆施工。但是，目前还没有见到盾构隧道注浆效果的有效检测方法，或因检测取样点比较少无法有效检测到整个注浆层的质量状况。

发明内容

本发明的目的是针对现有的盾构机工作过程中，对于盾壳与隧道管片之间建筑间隙的注浆质量无法实施检测的技术缺陷，提供一种盾构隧道注浆层性能检测方法，利用在管片预留注浆孔部位钻孔取芯的方式实施从盾构隧道注浆层钻取样品进行检测，实现对盾构隧道注浆层状态的检测，保证盾构隧道注浆层达到设计要求。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计一种盾构隧道注浆层性能检测方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：

首先，首先拧开隧道管片预留注浆孔的闷头；

接着，在管片预留注浆孔处安装第一球阀；

然后，将钻机定位，在钻机上安装钻头和钻杆；

第四步，将钻头和钻杆通过第一球阀，穿过注浆孔钻入注浆层后一直伸入隧道周围土层一定深度；

第五步，将钻头从钻孔中抽出，取出芯样，放入样筒内；

最后，将注浆芯管穿过第一球阀、插入已完成的钻孔中，对钻孔部位空隙进行注浆填充、封堵。

所述第二步中每个隧道管片预留注浆孔上安装第一球阀，球阀内径为40mm。

所述第四步中钻头伸入土层100mm。

所述最后一步中钻孔尾部空隙的注浆芯管的输入管路上装有第二球阀，第二球阀连接有注浆软管。

有益效果

本发明提供的一种盾构隧道注浆层性能检测方法，利用钻孔取芯的方式实施从盾构隧道注浆层钻取样品进行检测，实现对盾构隧道注浆效果的检测，保证盾构隧道注浆层达到设计要求。利用管片预留注浆孔实现对隧道无损坏，准确判定注浆层厚度和注浆效果的目的。

附图说明

附图1隧道注浆示意图。

附图2是附图1中A处隧道注浆放大图。

附图3是隧道管片拼装示意图。

附图4是本发明钻孔取芯示意图。

附图5是本发明钻孔取芯留下的空隙注浆填充、封堵示意图。

具体实施方式

下面以附图和实施例，对本发明做进一步说明。

实施例

如附图1～4所示，一种盾构隧道注浆层性能检测方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：

首先，首先拧开隧道管片预留注浆孔的闷头；

接着，在管片预留注浆孔处安装第一球阀，球阀内径为40mm

然后，将钻机定位，在钻机上安装钻头和钻杆；

第四步，将钻头和钻杆通过第一球阀，穿过注浆孔钻入注浆层后一直伸入隧道周围土层钻头伸入土层100mm；

第五步，将钻头从钻孔中抽出，取出芯样，放入样筒内；

如附图5所示，最后，将注浆芯管穿过球第一阀、插入已完成的钻孔中，对钻孔部位空隙进行注浆填充、封堵，注浆芯管的输入管路上装有第二球阀，第二球阀连接有注浆软管。

钻孔所取芯样有3部分组成：管片壁厚注浆孔预留混凝土厚度h_c、注浆层厚度h_g和土层芯样厚度h_s。量测同一环管片所有钻孔芯样注浆层厚度h_g,i，盾构隧道注浆层检测厚度h_g按下式确定

$h_g=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{g,i}$

盾构隧道注浆层厚度极差

S＝h_g，max-h_g，min

上式中：n为同一环的钻孔取芯数量，h_g,max和h_g,min分别为同一环钻孔注浆层最大厚度和最小厚度。

建筑间隙h由盾构机刀盘外径D_S和隧道外径D_T之差，即

h＝D_S-D_T

钻孔取芯检测注浆厚度标准如下：

当h_g/h≥0.85且S/h≤1.0，注浆厚度合格。

本发明提供的一种盾构隧道注浆层性能检测方法，利用钻孔取芯的方式实施从盾构隧道注浆层钻取样品进行检测，实现对盾构隧道注浆效果的检测，保证盾构隧道注浆层达到设计要求。

Claims (4)

1.一种盾构隧道注浆层性能检测方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：

(1)首先拧开隧道管片预留注浆孔的闷头；

(2)接着在管片预留注浆孔处安装第一球阀；

(3)然后将钻机定位，在钻机上安装钻头和钻杆；

(4)将钻头和钻杆通过第一球阀，穿过注浆孔钻入注浆层后一直伸入隧道周围土层一定深度；

(5)将钻头从钻孔中抽出，取出芯样，放入样筒内；

(6)将注浆芯管穿过第一球阀、插入已完成的钻孔中，对钻孔部位空隙进行注浆填充、封堵。

2.如权利要求1所述的一种盾构隧道注浆层性能检测方法，其特征在于：所述步骤2中每个隧道管片预留注浆孔上安装第一球阀，球阀内径为40mm。

3.如权利要求1所述的一种盾构隧道注浆层性能检测方法，其特征在于：所述步骤4中钻头伸入土层100mm。

4.如权利要求1所述的一种盾构隧道注浆层性能检测方法，其特征在于：所述步骤6中钻孔尾部空隙的注浆芯管的输入管路上装有第二球阀，第二球阀连接有注浆软管。