CN104265325B - 加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,包括:隧道贯通后,于管节上的注浆孔处注入固化泥浆,使得所述固化泥浆与管节外的减摩泥浆混合,形成可固化的混合浆;所述固化泥浆包括水泥、石灰以及水。采用注入固化泥浆与减摩泥浆混合的方法,省去了现有置换施工方法中置换泥浆的过程,且固化泥浆与减摩泥浆混合后可固化,该混合浆固化后的强度高于隧道周围土体的强度,可起到很好的加固作用。注入固化泥浆的方法可以低对隧道内的土层产生扰动,有效控制地面沉降,提高隧道防水性能。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程领域,尤指一种加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法。
背景技术
顶管隧道施工技术近年来应用越来越广泛,在顶管掘进过程中,为减小推进阻力,会在管节外侧于地层之间注入减摩泥浆,由于该减摩泥浆处于液态,且会部分渗透入地层内,使得减摩泥浆的体积缩小,这样在隧道贯通后,会出现地面沉降的现象。现有技术中为解决地面沉降的问题,提出了一种置换减摩泥浆的施工方法,主要做法是:在隧道结构贯通后,用水泥浆置换管节外围的减摩泥浆,起到填充加固建筑空隙的作用,最终控制贯通隧道地面沉降和隧道防水的目的。如图1所示,显示了现有技术中置换施工方法的流程图,建筑空隙内原有为减摩泥浆10,通过置换施工,用水泥浆20置换减摩泥浆10,最后施工结束后,建筑空隙内为水泥浆20。
常规的水泥浆材料及施工方法为:采用水灰比0.8的水泥浆作为置换泥浆;将水泥浆注浆管路接入一环管节上;开启水泥浆注浆泵,同时将前一环管节上的注浆管路阀门打开;通过水泥浆的注入,将减摩泥浆通过前一环的注浆管路挤压置换入隧道内;连续注入水泥浆,直至前一环注浆管路中水泥浆泵出,则完成置换泥浆施工。采用泥浆置换方法,一方面会对隧道周围的土体产生扰动,不利于控制地面沉降,且对于大断面的顶管隧道施工来说,置换泥浆的做法工程量大,施工困难。另一方面,水灰比0.8的水泥浆不能起到很好的填充加固作用,其控制地面沉降以及隧道防水效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,解决现有置换施工方法中对隧道土层产生扰动,不利于控制地面沉降的问题、水泥浆材料填充加固效果不理想的问题、以及不适用于大断面顶管施工的问题。
实现上述目的的技术方案是:
本发明一种加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,包括:
隧道贯通后,于管节上的注浆孔处注入固化泥浆,使得所述固化泥浆与管节外的减摩泥浆混合,形成可固化的混合浆;
所述固化泥浆包括水泥、石灰以及水。
采用注入固化泥浆与减摩泥浆混合的方法,省去了现有置换施工方法中置换泥浆的过程,且固化泥浆与减摩泥浆混合后可固化,该混合浆固化后的强度高于隧道周围土体的强度,可起到很好的加固作用。注入固化泥浆的方法可以降低现有的水泥浆置换减摩泥浆过程的压力损失,起到保持建筑空隙地层压力的作用,还能够降低对隧道内的土层产生扰动,有效控制地面沉降,提高隧道防水性能。
本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的进一步改进在于,所述固化泥浆中水泥、石灰、以及水的配合比为1:0.8:1.5。
本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的进一步改进在于,所述水泥为硅酸盐水泥,所述石灰为熟石灰且氢氧化钙含量≥85%。
本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的进一步改进在于,注入固化泥浆以单一管节为施工单元,完成一个管节的注浆施工后,再施工下一管节。
本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的进一步改进在于,注入固化泥浆过程中,根据所述注浆孔外部的土体压力控制注浆压力,所述注浆压力控制在2bar至3bar。
本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的进一步改进在于,所述混合浆固化后的强度大于0.1MPa。
附图说明
图1为现有技术中置换泥浆施工方法的流程图;
图2为本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图2,显示了本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的流程图。本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,通过采用一种固化泥浆材料,在施工过程中不需将减摩泥浆置换处理,直接将固化泥浆注入到减摩泥浆中,与减摩泥浆混合后,强度达到与周围土体一致或高于土体强度,从而实现减小施工对地层扰动,更大程度上降低地面沉降与隧道渗漏防水。该固化泥浆是由水泥、石灰、以及水按一定比例混合而成,通过管节上的注浆孔注入到减摩泥浆中,并与减摩泥浆混合,混合后的浆液可以固化,所以起到很好的加固作用,且能保持建筑空隙地层的压力。下面结合附图对本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法进行说明。
参阅图2,显示了本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的流程图。下面结合图2对本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法进行说明。
如图1所示,在隧道贯通后,管节与土层之间的空隙即建筑空隙内填充有减摩泥浆10,减摩泥浆10的填充为在管节上贯通设置注浆孔,通过注浆孔将减摩泥浆10注入到管节与土层之间。该减摩泥浆10为液态,虽然减摩泥浆10的渗透率较低,但是也会有部分的减摩泥浆10渗入到土层内,为防止隧道地面沉降以及水渗漏,本发明采用加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,具体包括:
在隧道贯通后,于管节上的注浆孔注入固化泥浆,使得固化泥浆与管节外的减摩泥浆混合,形成可固化的混合浆30。管节上的注浆孔为在顶管施工时注入减摩泥浆设置的,所以只需打开管节上注浆孔处的阀门,注入固化泥浆即可。
固化泥浆包括水泥、石灰以及水,组成固化泥浆的原材料标准如表1所示:
原材料 | 种类 | 指标标准 |
水泥 | 硅酸盐水泥 | P.II52.5R |
石灰 | 熟石灰 | 氢氧化钙含量≥85%,200目筛余量≤15% |
水 | 工业用水 | PH至7,无杂质 |
表1 固化泥浆原材料指标标准
固化泥浆原材料的配合比为,水泥∶石灰∶水至1∶0.8∶1.5。
形成固化泥浆时,采用立式,型号JQ350强制式搅拌机,对水泥、石灰、以及水按上述比例进行搅拌,搅拌时间不低于5分钟,固化泥浆制备完成后输送至储浆桶内,该储浆桶具有搅拌功能,对固化泥浆进行持续搅拌,供施工待用。
注入固化泥浆采用活塞式,型号2tgz90/140注浆泵,将固化泥浆通过注浆孔注入到管节外,注浆方式采用少量、多点、均匀注浆,确保固化泥浆与减摩泥浆的充分混合。
注入固化泥浆过程中以注浆压力为主要控制参数,各个注浆孔的注浆量也根据实时的注浆压力进行选择,注浆压力根据注浆孔外部的土体压力控制,一般管节上部的注浆压力小,下部的注浆压力大,注浆压力控制在2bar至3bar。
注入固化泥浆施工以单一管节为施工单位,完成一个管节的固化泥浆注入后,再进行下一管节的注浆施工。
本发明加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法的有益效果为:
采用注入固化泥浆与减摩泥浆混合的方法,省去了现有置换施工方法中置换泥浆的过程,且固化泥浆与减摩泥浆混合后可固化,该混合浆固化后的强度高于隧道周围土体的强度,可起到很好的加固作用。
注入固化泥浆的方法可以降低现有的水泥浆置换减摩泥浆过程的压力损失,起到保持建筑空隙地层压力的作用。
注入固化泥浆的方法可以降低对隧道内的土层产生扰动,有效控制地面沉降,提高隧道防水性能。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,其特征在于,包括:
隧道贯通后,于管节上的注浆孔处注入固化泥浆,使得所述固化泥浆与管节外的减摩泥浆混合,形成可固化的混合浆;
所述固化泥浆包括水泥、石灰以及水;所述固化泥浆中水泥、石灰、以及水的配合比为1:0.8:1.5;所述水泥为硅酸盐水泥,所述石灰为熟石灰且氢氧化钙含量≥85%。
2.如权利要求1所述的加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,其特征在于,注入固化泥浆以单一管节为施工单元,完成一个管节的注浆施工后,再施工下一管节。
3.如权利要求1所述的加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,其特征在于,注入固化泥浆过程中,根据所述注浆孔外部的土体压力控制注浆压力,所述注浆压力控制在2bar至3bar。
4.如权利要求1所述的加固顶管减摩泥浆的非置换施工方法,其特征在于,所述混合浆固化后的强度大于0.1MPa。
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