CN107387123B - 针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法。所述方法为首先在盾构管片拼缝出现渗漏的部位周围钻设一个或多个注浆通孔，在注浆通孔处安装止水针头；再采用布条对渗漏部位周围的管片拼接进行临时封堵；之后使用高压灌注机通过止水针头注入超细水泥浆液至注入压力达到0.2‑0.3Mpa后闭管待凝1‑2h；再使用高压灌注机通过止水针头继续压注环氧树脂灌浆液至注入压力达到0.4‑0.5Mpa后闭管待凝8‑12h，检查至渗漏拼缝封堵完好后清理管片和布条，拆除止水针头，并用管片修补材料修补管片表面遗留针孔。本发明施工工艺简单、施工速度快，效率高，人力资源投入少，材料消耗少，可以在盾构施工的同时灵活安排堵漏施工，不影响盾构连续施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种盾构隧道堵漏施工方法，具体是一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法。
背景技术
盾构隧道不可避免地要经过含水量较高的地层，所以必将受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水、堵漏措施，地下水就会侵入隧道，影响其内部结构与附属管线，乃至危害到后期的运营维护，降低隧道使用寿命。目前，国内盾构隧道大多采用水泥水玻璃双液二次注浆或聚氨酯等单一化学材料灌浆进行隧道堵漏，双液二次注浆消耗人力资源较大，材料用量多，需要占用电机车运输二次注浆设备及材料，对连续盾构施工存在较大影响，且不可避免会对隧道周围土体造成扰动，对周边环境影响较大；而单一化学材料灌浆一次成功率低，复漏概率高，堵漏效率及质量得不到保证。因而，采用上述两种传统堵漏工艺，在安全、质量、成本、管理、工效等各方面都难以满足现场施工需要。
有鉴于此，如何提供一种改进的盾构隧道堵漏施工方法，来减少上述弊端已成为各大城市地铁行业亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种改进的盾构隧道二次压力灌浆堵漏工艺，本发明的工艺简单，人力、材料、设备资源投入少，普遍适用于各种地层内盾构隧道的堵漏施工，可以使灌浆材料准确作用于渗漏部位，提高堵漏施工效率及一次成功率。
针对上述技术目的本发明的提供的技术方案为一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)在盾构管片拼接环缝或纵缝出现渗漏的部位周围通过电锤从盾构隧道内表面向外斜向钻设一个或多个通向待堵漏的环缝或纵缝接近管片原有止水条位置的注浆通孔，并在每个注浆通孔处安装止水针头；
(2)从隧道内表面向渗漏部位周围的管片拼接环缝和纵缝中连续紧密的嵌入布条进行临时封堵；
(3)采用比表面积为300-550cm2/g的超细水泥按照水灰比1.0-1.6配制超细水泥浆液，并使用高压灌注机通过一个或多个注浆通孔处的止水针头向待堵漏的盾构管片拼接环缝或纵缝内注入配制好的超细水泥浆液，同时观察灌浆机上压力表，待注入压力达到0.2-0.3Mpa后闭管待凝1-2h，超细水泥在管片拼缝内初凝形成保护层，构筑成密闭压力灌浆腔；
(4)继续使用另一台高压灌注机再通过一个或多个注浆通孔处的止水针头向步骤(3)中形成的密闭压力灌浆腔内继续压注环氧树脂罐浆液，待注入压力达到0.4-0.5Mpa后闭管待凝8-12h，凝胶后的环氧树脂与所述超细水泥保护层结合后在管片原有止水条内侧形成双重防水层；
(5)对补漏后的盾构管片拼接环缝或纵缝进行检查，如渗漏拼缝封堵完好，即完成注浆工作；如仍存在渗漏情况，重复步骤(3)和步骤(4)至渗漏拼缝封堵完好完成注浆工作；
(6)在步骤(5)中注浆工作完成之后，将管片表面进行清理，并清除用于临时封堵的布条，拆除止水针头，使用管片修补材料修补管片表面遗留针孔，完成整个堵漏工作。
本发明较优的技术方案：所述步骤(1)中注浆孔的取孔位置根据管片设计图纸进行确定，每个注浆孔不与管片内部配筋接触，避开管片内部配，且不破坏管片拼缝内原有止水条，与止水条的距离约为15-20mm；所述注浆孔钻设多个时，多个注浆孔分散在待堵漏的盾构管片环缝或纵缝的两侧，且相邻两个注浆孔的间隔为350-400mm。
本发明较优的技术方案：所述步骤(1)中注浆孔与待堵漏拼缝面形成的倾斜角度为5-10°。
本发明较优的技术方案：所述步骤(1)至步骤(4)在盾构机一、二号台车上进行，所述步骤(5)和步骤(6)在盾构管片的渗漏部位拖出盾构机末节台车前完成。
本发明较优的技术方案：所述步骤(1)中的电锤配备φ14钻头，长度与管片厚度相当，其止水针头为六角止水针头。
本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中使用三角灰刀将布条嵌入盾构管片环缝和纵缝中，且布条嵌入范围为渗漏部位前后一环的管片纵缝以及上下2-3m的管片环缝。
本发明较优的技术方案：在步骤(3)施工前，在作业范围内管片表面覆盖塑料薄膜，防止化学浆液渗出污染管片，便于后期清理。
本发明较优的技术方案：所述步骤(3)中的超细水泥浆液的水灰比为1.5；所述步骤(4)中的环氧树脂灌浆液是由环氧树脂浆液与固化剂按照质量比1:1的比例混合配制的双组份环氧树脂化学灌浆液。具体采用广州市京津建筑材料有限公司生产的型号为HY-20的金碧源牌环氧树脂化学灌浆液(双组份)，该浆液包括A组分和B组分，两个组分的添加重量比为1:1。
本发明较优的技术方案：所述步骤(6)中的管片修补材料是由混合水泥、建筑胶水和水混合配制而成，其中混合水泥是由普通水泥与白水泥按照重量比1：2-3的比例混合而成，混合水泥与水的比例为1.5-2：1；建筑胶水添加量为混合水泥重量的5-10％。
本发明中使用的施工设备，比如六角止水针头、电锤、高压灌注机等都是采用现有的施工设备，可直接购买。
本发明的有益效果：
1.本发明的施工方法适应性强，可以广泛用于各类地层中盾构隧道的堵漏施工，主要针对盾构管片环缝或纵缝出现漏浆现象进行堵漏，该工艺简单、操作便捷，能够与盾构施工同步进行，不影响盾构连续施工；
2.本发明克服了双液二次注浆消耗人力、设备资源较大，材料用量多，且影响周边环境的不足，同时也有效解决了单一化学材料灌浆一次成功率低，复漏概率高的问题，使盾构隧道堵漏效率、安全、质量及成本均得到有效保证；
3.本发明的压力灌浆采用超细水泥与环氧树脂组合，能够充分填充并密闭管片渗漏水通道，具有一定的结构强度以及良好的耐久性，堵漏一次成功率高且复漏概率小，耐久性强；
4.本发明的注浆过程不会对隧道周围土体造成扰动，有利于控制周边地表沉降，不影响周边环境；采用管片环、纵缝临时封堵技术并使用塑料薄膜覆盖管片表面，对隧道内环境影响较小，产生的建筑垃圾少，有利于隧道内文明施工。
本发明施工工艺简单、施工速度快，效率高，人力资源投入少，材料消耗少，有利于工程进度与成本控制，与传统二次注浆堵漏技术相比，该工艺仅使用小型设备及少量材料，不需要占用电机车运输设备及材料，并可以在盾构施工的同时灵活安排堵漏施工，不影响盾构连续施工。
附图说明
图1是实施例的管片径向端面图；
图2是实施例的管片取孔位置示意图；
图3是实施例中盾构隧道二次压力灌浆施工示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例与附图，对本发明中的技术方案作进一步说明。图1中所述的实施例是苏州轨道交通三号线使用混凝土管片的径向端面图，管片1厚度为350mm，原有止水条2位置距离管片内弧面290mm，钢筋保护层厚度为50mm。管片采取错缝方式拼装，渗漏点处于管片拼接的纵缝3位于一号台车上方时开始堵漏作业，经过末节盾构机台车前完成堵漏作业，其盾构隧道堵漏施工具体步骤如下：
(1)为避免管片上取孔过程中碰到管片内的钢筋并能够准确钻孔至距止水条内侧20mm左右的位置，特别需要注意的是取孔时不得损坏管片原有止水条2，故应在距管片纵缝渗漏点棱边40mm左右处取孔，取孔位置具体如图2所示，采用钻头直径为14mm，长度为350mm的电锤从盾构隧道内表面向外斜向钻设通向待堵漏的纵缝距管片原有止水条20mm位置的注浆通孔4，其注浆通孔4与管片拼接纵缝3之间形成的倾斜夹角为8°，然后在注浆通孔4处安装六角止水针头5；采用该方法取孔不仅避开了管片内部配筋，成孔效率高，而且不损坏管片原有防水装置，同时也可以使治水通道直达病害根部，保障渗漏点治理一次成功率；
(2)在渗漏点前后一环的纵缝以及上下2-3米的环缝紧密连续地嵌入布条6，以防止灌浆时化学浆液大量流出，达到初期临时封堵的目的；
(3)采用比表面积为300-550cm2/g的超细水泥按照水灰比1.5配制超细水泥浆液，并通过高压灌注机7缓慢压注浆液，将高压灌注机7的牛油头9连接所述六角止水针头5，开始缓慢压注配制好的超细水泥浆液，同时注意观察高压灌注机的压力表8，直至压力达到0.2-0.3Mpa后闭管待凝1小时；所述超细水泥具有良好的自流性及速凝性，初凝后形成水泥砂浆密封保护层10，且具有一定强度，能够较好地构筑形成密闭压力灌浆腔，同时起到防水作用；
(4)待步骤(3)完成后，使用另一台高压灌注机向水泥砂浆密封保护层10形成的压力灌浆密闭腔内二次压注广州市京津建筑材料有限公司生产的型号为HY-20的金碧源牌环氧树脂化学灌浆液(双组份)，该浆液包括A组分和B组分，两个组分的添加重量比为1:1，待压力达到0.4-0.5Mpa后闭管待凝10-12小时后，所述环氧树脂形成凝胶层11，与所述超细水泥密封保护层10在盾构管片原有止水条2内侧形成彻底持久的双重防水层，具体结构如图3所示；
(5)隔天回访该渗漏点，若仍存在渗漏情况，重新取孔，重复步骤(3)、步骤(4)至渗漏点封堵完好；
(6)清理管片表面溢出化学浆液及所述用于临时封堵的布条6，管片表面及环、纵缝内残留物质可用磨光机打磨；拆除所述六角止水针头5时，若有环氧树脂渗出，应重新装上止水针头待凝；使用经试验确定的配比配制管片修补料，管片修补材料是由混合水泥、建筑胶水和水混合配制而成，其中混合水泥是由普通水泥与白水泥按照重量比1：2.5的比例混合而成，混合水泥与水的比例为2：1；建筑胶水添加量为混合水泥重量的10％，采用配制好的管片修补料及时修补管片表面遗留针孔，确保管片结构的质量和外观要求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但并不局限于此。实施例1主要是针对盾构管片拼接纵缝出现渗漏情况进行堵漏施工，其堵漏过程中只钻设了一个注浆通孔4，如渗透面积较大，可以钻设多个注浆通孔4，钻设多个注浆通孔4时，多个注浆通孔4分散在渗漏拼缝的两侧，且相邻两个注浆通孔4的间距为350-400mm，每个注浆通孔4的钻设与实施例1中的钻设方法相同，多个注浆通孔4均安装有六角止水针头，多个注浆通孔4同时进行超细水泥浆液和环氧树脂的注入。
Claims (9)
1.一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)在盾构管片拼接环缝或纵缝出现渗漏的部位周围通过电锤从盾构隧道内表面向外斜向钻设一个或多个通向待堵漏的环缝或纵缝接近管片原有止水条位置的注浆通孔，并在每个注浆通孔处安装止水针头；
(2)从隧道内表面向渗漏部位周围的管片拼接环缝和纵缝中连续紧密的嵌入布条进行临时封堵；
(3)采用比表面积为300-550cm/g的超细水泥按照水灰比1.0-1.6配制超细水泥浆液，并使用高压灌注机通过一个或多个注浆通孔处的止水针头向待堵漏的盾构管片拼接环缝或纵缝内注入配制好的超细水泥浆液，同时观察灌浆机上压力表，待注入压力达到0.2-0.3Mpa后闭管待凝1-2h，超细水泥在管片拼缝内初凝形成保护层，构筑成密闭压力灌浆腔；
(4)继续使用另一台高压灌注机再通过一个或多个注浆通孔处的止水针头向步骤(3)中形成的密闭压力灌浆腔内继续压注环氧树脂灌浆液，待注入压力达到0.4-0.5Mpa后闭管待凝8-12h，凝胶后的环氧树脂与所述超细水泥保护层结合后在管片原有止水条内侧形成双重防水层；
(5)对补漏后的盾构管片拼接环缝或纵缝进行检查，如渗漏拼缝封堵完好，即完成注浆工作；如仍存在渗漏情况，重复步骤(3)和步骤(4)至渗漏拼缝封堵完好完成注浆工作；
(6)在步骤(5)中注浆工作完成之后，将管片表面进行清理，并清除用于临时封堵的布条，拆除止水针头，使用管片修补材料修补管片表面遗留针孔，完成整个堵漏工作。
2.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中注浆孔的取孔位置根据管片设计图纸进行确定，注浆孔不与管片内部配筋接触，每个注浆孔与盾构管片原有止水条的距离为15-20mm；所述注浆孔钻设多个时，多个注浆孔分散在待堵漏的盾构管片环缝或纵缝的两侧，且相邻两个注浆孔的间隔为350-400mm。
3.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中注浆孔与待堵漏拼缝面形成的倾斜角度为5-10°。
4.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)至步骤(4)在盾构机一、二号台车上进行，所述步骤(5)和步骤(6)在盾构管片的渗漏部位拖出盾构机末节台车前完成。
5.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中的电锤配备φ14钻头，其止水针头为六角止水针头。
6.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中使用三角灰刀将布条嵌入盾构管片环缝和纵缝中，且布条嵌入范围为渗漏部位前后一环的管片纵缝以及上下2-3m的管片环缝。
7.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：在步骤(3)施工前，在作业范围内管片表面覆盖塑料薄膜。
8.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(3)中的超细水泥浆液的水灰比为1.5；所述步骤(4)中的环氧树脂灌浆液是由环氧树脂浆液与固化剂按照质量比1:1的比例混合配制的双组份环氧树脂化学灌浆液。
9.根据权利要求1所述的一种针对盾构管片拼缝渗漏现象进行压力灌浆堵漏的施工方法，其特征在于：所述步骤(6)中的管片修补材料是由混合水泥、建筑胶水和水混合配制而成，其中混合水泥是由普通水泥与白水泥按照重量比1：2-3的比例混合而成，混合水泥与水的比例为1.5-2：1；建筑胶水添加量为混合水泥重量的5-10％。
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| GR01 | Patent grant | ||
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