CN107986711A - 一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液及其制备方法，主要成分包括水泥、粉煤灰、砂子和水，包括：190‑230份的水泥、490‑540份的粉煤灰、390‑470份的砂子和390‑500份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计；所述方法包括如下步骤：步骤1：材料准备；步骤2：灌注砂浆拌和；步骤3：加水拌和；步骤4：将步骤3中制得的砂浆液通过砂浆泵输送至砂浆车中备用；步骤5：双快水泥浆制备；步骤6：将步骤5中的双快水泥浆注入砂浆车中与砂浆液混合，搅拌120‑180s，制得注浆液。本发明所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液有效的解决了隧道管片上浮的技术问题，所述制备方法操作简便。

Description

一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑灌浆技术领域，具体涉及一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液及其制备方法。
背景技术
盾构法同步注浆就是通过同步注浆泵向盾构隧道内管片壁后注入具有适当的早期及最终强度的材料，注入时按规定的注浆压力和注浆量进行填充，从而有效控制地面沉降，确保管片的早期稳定，并形成衬砌防水的第一道线，因此盾构法同步注浆工艺要求浆液具有较高的工作性能，充填性好，不漏失到掘削面及围岩土体中去，流动性好、离析少，不易被地下水稀释，材料分离少，便于长距离压送，硬化后体积收缩率和渗透系数小，通常在进行同步注浆浆液配合比设计时，未具体针对不同地质及施工情况进行专门的配合比的设计。
在盾构施工过程中，对于有一定自稳能力的较坚硬岩层，浆液的凝结时间一般要求控制在10-12个小时，以防止管路堵塞，获得更为均匀的填充效果，在富含水的地层，要求浆液的保水性能较好，不离析，凝结时间短，以达到固结止水的目的，盾构机在上述两种地质特性的地层中掘进时，浆液的性能无法同时满足，易导致浆液被水稀释，在地下水的作用下发生管片浮动，因此，为解决由此带来的管片上浮问题，研究出一种凝结时间短、流动性好、早期强度高、不离析的浆液用于盾构隧道管片抗浮显得尤为重要。
例如，中国发明专利申请文件201410837700.6公开了一种矩形盾构施工的同步注浆方法，其特征在于，包括：配制注浆浆液，所述注浆浆液包括干粉和膨胀剂，所述干粉由40％的复合硅酸盐水泥、50％的海带粉、以及10％的沸石粉按质量比混合而成；所述注浆浆液还包括砂、粉煤灰、膨润土、减水剂以及水；于矩形盾构的机壳上设置多个注浆孔，通过多个所述注浆孔同时向安装好的管节和土层之间注入所述注浆浆液；其中于矩形盾构的机壳上设置多个注浆孔包括：于所述机壳的顶部中间设置两个相邻的注浆孔以作为顶部注浆孔；于靠近所述机壳的两个上角部的位置各设置一个注浆孔以作为肩部注浆孔；于靠近所述机壳的两个下角部的位置各设置一个注浆孔以作为腰部注浆孔；于所述机壳的底部设置两个注浆孔以作为底部注浆孔；在注入所述注浆浆液的过程中，控制各个所述注浆孔的注浆量和注浆压力，通过所述注浆浆液填充所述管节和所述土层之间的间隙。
目前现有技术中矩形盾构施工的同步注浆方法，因为其生产原料和配方的限制，即存在如上所述的问题。
发明内容
本发明提供一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液及其制备方法，所述盾构隧道管片抗浮的注浆液有效的解决了隧道管片上浮的技术问题，所述制备方法操作简便。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，主要成分包括水泥、粉煤灰、砂子和水，包括：190-230份的水泥、490-540份的粉煤灰、390-470份的砂子和390-500份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计。
进一步地，所述水泥为P.042.5。
进一步地，所述砂子的细度模数为1.4。
进一步地，所述各成分的拌和温度为25℃。
进一步地，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
进一步地，所述注浆液的主要成分包括：200份的水泥、500份的粉煤灰、400份的砂子和400份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计。
进一步地，所述水泥为普硅水泥。
进一步地，所述水泥为双快水泥。
进一步地，所述注浆液的凝固时间为15.5小时。
进一步地，所述注浆液的初凝时间为6.5小时。
本发明还提供一种盾构隧道管片抗浮的注浆液的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：材料准备，准备190-230份的水泥、490-540份的粉煤灰、390-470份的砂子和390-500份的水；
步骤2：灌注砂浆拌和，分批制备砂浆，按步骤1中的比例将水泥、粉煤灰和砂子输送入拌和机中进行拌和，拌和时间为10-15s；
步骤3：加水拌和，按步骤1中的比例将水输送入拌和机再次进行拌和，拌和时间为120-180s，制得砂浆液；
步骤4：将步骤3中制得的砂浆液通过砂浆泵输送至砂浆车中备用；
步骤5：在盾构机掘进的前5分钟，将双快水泥和水采用强制式拌和机进行拌和，拌和时间为30s，其中，双快水泥的加入量为步骤1中水泥加入量的20％，水的加入量为步骤1中水加入量的20％，制得双快水泥浆；
步骤6：将步骤5中的双快水泥浆注入砂浆车中与砂浆液混合，搅拌120-180s，制得注浆液。
进一步地，所述步骤2中采用JS500拌和机进行拌和。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：
本发明所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，通过合理的配置各种组成成分，有效的解决了隧道管片上浮的技术问题。。
具体实施方式
下面对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1
一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，主要成分包括水泥、粉煤灰、砂子和水，包括：190-230份的水泥、490-540份的粉煤灰、390-470份的砂子和390-500份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计。
所述水泥为P.042.5。
所述砂子的细度模数为1.4。
所述各成分的拌和温度为25℃。
所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
所述水泥为普硅水泥。
所述注浆液的凝固时间为15.5小时。
所述注浆液的初凝时间为6.5小时。
一种盾构隧道管片抗浮的注浆液的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：材料准备，准备190-230份的水泥、490-540份的粉煤灰、390-470份的砂子和390-500份的水；
步骤2：灌注砂浆拌和，分批制备砂浆，按步骤1中的比例将水泥、粉煤灰和砂子输送入拌和机中进行拌和，拌和时间为10-15s；
步骤3：加水拌和，按步骤1中的比例将水输送入拌和机再次进行拌和，拌和时间为120-180s，制得砂浆液；
步骤4：将步骤3中制得的砂浆液通过砂浆泵输送至砂浆车中备用；
步骤5：在盾构机掘进的前5分钟，将双快水泥和水采用强制式拌和机进行拌和，拌和时间为30s，其中，双快水泥的加入量为步骤1中水泥加入量的20％，水的加入量为步骤1中水加入量的20％，制得双快水泥浆；
步骤6：将步骤5中的双快水泥浆注入砂浆车中与砂浆液混合，搅拌120-180s，制得注浆液。
所述步骤2中采用JS500拌和机进行拌和。
实施例2
所述注浆液的主要成分包括：200份的水泥、500份的粉煤灰、400份的砂子和400份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计。除此之外，均与实施例1中相同。
实施例3
在本实施例中，水泥采用双快水泥做为成分原料，采用200-230份的双快水泥，除此之外，均与实施例1中相同。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，主要成分包括水泥、粉煤灰、砂子和水，包括：190-230份的水泥、490-540份的粉煤灰、390-470份的砂子和390-500份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计。
2.根据权利要求1所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述水泥为P.042.5。
3.根据权利要求1所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述砂子的细度模数为1.4。
4.根据权利要求1所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述各成分的拌和温度为25℃。
5.根据权利要求1所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
6.根据权利要求1所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述注浆液的主要成分包括：200份的水泥、500份的粉煤灰、400份的砂子和400份的水，将上述各成分用拌和站搅拌均匀即制得上述注浆液，上述各成分按照重量份计。
7.根据权利要求1所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述水泥为普硅水泥或水泥为双快水泥。
8.根据权利要求6所述的应用于盾构隧道管片抗浮的注浆液，其特征在于，所述注浆液的凝固时间为15.5小时，所述注浆液的初凝时间为6.5小时。
9.一种如权利要求1所述的盾构隧道管片抗浮的注浆液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：材料准备，准备190-230份的水泥、490-540份的粉煤灰、390-470份的砂子和390-500份的水；
步骤2：灌注砂浆拌和，分批制备砂浆，按步骤1中的比例将水泥、粉煤灰和砂子输送入拌和机中进行拌和，拌和时间为10-15s；
步骤3：加水拌和，按步骤1中的比例将水输送入拌和机再次进行拌和，拌和时间为120-180s，制得砂浆液；
步骤4：将步骤3中制得的砂浆液通过砂浆泵输送至砂浆车中备用；
步骤5：在盾构机掘进的前5分钟，将双快水泥和水采用强制式拌和机进行拌和，拌和时间为30s，其中，双快水泥的加入量为步骤1中水泥加入量的20％，水的加入量为步骤1中水加入量的20％，制得双快水泥浆；
步骤6：将步骤5中的双快水泥浆注入砂浆车中与砂浆液混合，搅拌120-180s，制得注浆液。
10.根据权利要求9所述的盾构隧道管片抗浮的注浆液的制备方法，其特征在于，所述步骤2中采用JS500拌和机进行拌和。
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