CN112963178B - 一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下管道施工注浆技术领域，尤其是一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，解决了现有技术中淤泥质粉质粘土地基沉降较大，且大部分不均匀沉降，很容易造成墙体开裂和建筑物倾覆。在工程建设中，易塌方，无法施工的问题，所述淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括工作井的制作、施工设备安装、第一管节顶进、后续管节顶进和后处理工序。本发明触变泥浆能够在施工过程中有效平衡开挖面的压力，降低管节与开挖面的摩擦阻力，保证了施工过程的顺利进行；工作井混凝土浆液的注入保证了施工设备的平稳操作，并且能有效避免工作井壁面的开裂与坍塌；管道外围土体间注入混凝土浆液进行加固，能够有效的保证施工质量，避免沉降或塔防。
Description
技术领域
本发明涉及地下管道施工注浆技术领域，尤其涉及一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺。
背景技术
随着我国经济的发展，城市生活节奏越来越快，城镇内挖掘施工越来越受制约，随之非开挖施工技术得到广泛的应用，顶管施工技术日趋成熟。顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。工作井一般用于市政工程中的隧道或地铁的施工，也可以用于给水排水工程、油井、矿井工程的施工。市政顶管施工中工作井是顶进操作室，从工作井开始顶进，到接收井出来。接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井相比，接收井布置比较简单，工作井是顶管施工的顶进工作场所。
淤泥质粉质粘土是天然含水率大于液限，天然孔隙比在1.0-1.5之间的粘性土。由于地基的高压缩性和低强度，淤泥质粉质粘土地基沉降较大，且大部分不均匀沉降，很容易造成墙体开裂和建筑物倾覆。在工程建设中，淤泥质粉质粘土易塌方，无法施工，因而需对传统的顶管施工方法进行改进。基于上述陈述，本发明提出了一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中淤泥质粉质粘土地基沉降较大，且大部分不均匀沉降，很容易造成墙体开裂和建筑物倾覆。在工程建设中，易塌方，无法施工的问题，而提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺。
一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，对顶进工作井和接收工作井进行混凝土浆液注入和板支护加固处理；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
优选的，所述步骤S1中加固处理具体操作如下：在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置2-3个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固。
优选的，所述步骤S1和步骤S5中的混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥30-40%、石英砂10-18%、煤渣10-18%、聚羧酸减水剂3-8%、硅油4-5%、二硫化钼1-3%、防沉降剂3-5%、余量为水。
优选的，所述混凝土浆液由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：水泥30-40%、石英砂10-18%、煤渣10-18%、聚羧酸减水剂3-8%、硅油4-5%、二硫化钼1-3%、防沉降剂3-5%、余量为水；
S2、将水泥、石英砂和煤渣入搅拌机，干混搅拌均匀；
S3、将水加入到搅拌机中，搅拌混合10-30min后，依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌混合至分散均匀，且性能满足混凝土泥浆浇筑要求。
优选的，所述防沉降剂为质量比1:2-3的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物。
优选的，所述步骤S3中触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土30-40%、纳米粘土15-25%、十八烷基二甲基苄基氯化铵4-8%、硬质酸钠2-5%、纯碱2-3%、缓凝剂3-8%、余量为水。
优选的，所述触变泥浆由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：膨润土30-40%、纳米粘土15-25%、十八烷基二甲基苄基氯化铵4-8%、硬质酸钠2-5%、纯碱2-3%、缓凝剂3-8%、余量为水；
S2、将膨润土和纳米粘土加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水继续搅拌混合均匀；
S3、将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入到搅拌机中，搅拌混合20-40min，加缓凝剂搅拌混合均匀后、膨化即得。
优选的，所述步骤S3中当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进。
优选的，所述步骤S4中管节与管节相接处缠绕安装有止水带。
本发明提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，具有以下有益效果：
1、本发明提出的淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，针对淤泥质粉质粘土地层特有的属性，在整个顶管施工过程中，即从第一节管顶入开始到所以节管施工完毕的整个过程中，通过注入触变泥浆在开挖面形成泥膜层，并在工作井和贯穿后的整条管道外围土体间注入混凝土浆液进行加固；泥膜层的形成能够在施工过程中有效平衡开挖面的压力，降低管节与开挖面的摩擦阻力，保证了施工过程的顺利进行；工作井混凝土浆液的注入保证了施工设备的平稳操作，并且能有效避免工作井壁面的开裂与坍塌；管道外围土体间注入混凝土浆液进行加固，能够有效的保证施工质量，避免沉降或塔防。
2、本发明将水泥、石英砂和煤渣干混后加水，搅拌后依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌至性能满足混凝土泥浆浇筑要求，即得本发明所需的混凝土泥浆，本发明针对淤泥质粉质粘土地层特有的属性，调整混凝土泥浆所需的原料及原料间的配比，所得混凝土浆液强度高、分散性好，利用硅油和二硫化钼复配，有效的提高混凝土泥浆的防水性，加快其固化速度；按照合适的配比，将聚乙烯蜡和聚酰胺蜡混合制成复配沉降剂，其能够有效的提高混凝土浆液的表面张力和分散性。
3、本发明将膨润土和纳米粘土搅拌混合后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水混匀；将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入，最后加缓凝剂搅拌混合后、膨化，即得所需触变泥浆；本发明通过加入纳米粘土与膨润土复配，并利用十八烷基二甲基苄基氯化铵和硬质酸钠依次对其进行改性，有效改善了触变泥浆的分散性与均一性，降低其表面能，所得触变泥浆能够在施工过程中有效平衡开挖面的压力，降低管节与开挖面的摩擦阻力，保证了施工过程的顺利进行。
实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本发明提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置2个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进；通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，管节与管节相接处缠绕安装有止水带；如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
上述步骤S1和步骤S5中的混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥30%、石英砂18%、煤渣10%、聚羧酸减水剂3%、硅油4%、二硫化钼1%、防沉降剂3%、余量为水；防沉降剂为质量比1:2的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物。
混凝土浆液由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：水泥30%、石英砂18%、煤渣10%、聚羧酸减水剂3%、硅油4%、二硫化钼1%、防沉降剂3%、余量为水；
S2、将水泥、石英砂和煤渣入搅拌机，干混搅拌均匀；
S3、将水加入到搅拌机中，搅拌混合10min后，依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌混合至分散均匀，且性能满足混凝土泥浆浇筑要求。
上述步骤S3中触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土30%、纳米粘土15%、十八烷基二甲基苄基氯化铵8%、硬质酸钠5%、纯碱3%、缓凝剂6%、余量为水。
触变泥浆由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：膨润土30%、纳米粘土15%、十八烷基二甲基苄基氯化铵8%、硬质酸钠5%、纯碱3%、缓凝剂6%、余量为水；
S2、将膨润土和纳米粘土加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水继续搅拌混合均匀；
S3、将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入到搅拌机中，搅拌混合20min，加缓凝剂搅拌混合均匀后、膨化即得。
实施例
本发明提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置3个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进；通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，管节与管节相接处缠绕安装有止水带；如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
上述步骤S1和步骤S5中的混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥32%、石英砂18%、煤渣15%、聚羧酸减水剂5%、硅油4%、二硫化钼2%、防沉降剂4%、余量为水；防沉降剂为质量比1:2.5的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物。
混凝土浆液由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：水泥32%、石英砂18%、煤渣15%、聚羧酸减水剂5%、硅油4%、二硫化钼2%、防沉降剂4%、余量为水；
S2、将水泥、石英砂和煤渣入搅拌机，干混搅拌均匀；
S3、将水加入到搅拌机中，搅拌混合15min后，依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌混合至分散均匀，且性能满足混凝土泥浆浇筑要求。
上述步骤S3中触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土32%、纳米粘土22%、十八烷基二甲基苄基氯化铵6%、硬质酸钠4%、纯碱3%、缓凝剂8%、余量为水。
触变泥浆由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：膨润土32%、纳米粘土22%、十八烷基二甲基苄基氯化铵6%、硬质酸钠4%、纯碱3%、缓凝剂8%、余量为水；
S2、将膨润土和纳米粘土加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水继续搅拌混合均匀；
S3、将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入到搅拌机中，搅拌混合25min，加缓凝剂搅拌混合均匀后、膨化即得。
实施例
本发明提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置3个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进；通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，管节与管节相接处缠绕安装有止水带；如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
上述步骤S1和步骤S5中的混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥35%、石英砂15%、煤渣15%、聚羧酸减水剂5%、硅油4.5%、二硫化钼2%、防沉降剂4%、余量为水；防沉降剂为质量比1:2.5的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物。
混凝土浆液由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：水泥35%、石英砂15%、煤渣15%、聚羧酸减水剂5%、硅油4.5%、二硫化钼2%、防沉降剂4%、余量为水；
S2、将水泥、石英砂和煤渣入搅拌机，干混搅拌均匀；
S3、将水加入到搅拌机中，搅拌混合20min后，依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌混合至分散均匀，且性能满足混凝土泥浆浇筑要求。
上述步骤S3中触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土35%、纳米粘土20%、十八烷基二甲基苄基氯化铵8%、硬质酸钠5%、纯碱3%、缓凝剂5%、余量为水。
触变泥浆由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：膨润土35%、纳米粘土20%、十八烷基二甲基苄基氯化铵8%、硬质酸钠5%、纯碱3%、缓凝剂5%、余量为水；
S2、将膨润土和纳米粘土加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水继续搅拌混合均匀；
S3、将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入到搅拌机中，搅拌混合30min，加缓凝剂搅拌混合均匀后、膨化即得。
实施例
本发明提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置2个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进；通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，管节与管节相接处缠绕安装有止水带；如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
上述步骤S1和步骤S5中的混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥35%、石英砂15%、煤渣10%、聚羧酸减水剂5%、硅油5%、二硫化钼3%、防沉降剂3%、余量为水；防沉降剂为质量比1:2的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物。
混凝土浆液由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：水泥35%、石英砂15%、煤渣10%、聚羧酸减水剂5%、硅油5%、二硫化钼3%、防沉降剂3%、余量为水；
S2、将水泥、石英砂和煤渣入搅拌机，干混搅拌均匀；
S3、将水加入到搅拌机中，搅拌混合25min后，依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌混合至分散均匀，且性能满足混凝土泥浆浇筑要求。
上述步骤S3中触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土38%、纳米粘土15%、十八烷基二甲基苄基氯化铵7%、硬质酸钠5%、纯碱3%、缓凝剂8%、余量为水。
触变泥浆由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：膨润土38%、纳米粘土15%、十八烷基二甲基苄基氯化铵7%、硬质酸钠5%、纯碱3%、缓凝剂8%、余量为水；
S2、将膨润土和纳米粘土加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水继续搅拌混合均匀；
S3、将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入到搅拌机中，搅拌混合35min，加缓凝剂搅拌混合均匀后、膨化即得。
实施例
本发明提出的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置3个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进；通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，管节与管节相接处缠绕安装有止水带；如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
上述步骤S1和步骤S5中的混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥35%、石英砂15%、煤渣10%、聚羧酸减水剂5%、硅油4%、二硫化钼2%、防沉降剂5%、余量为水；防沉降剂为质量比1:3的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物。
混凝土浆液由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：水泥35%、石英砂15%、煤渣10%、聚羧酸减水剂5%、硅油4%、二硫化钼2%、防沉降剂5%、余量为水；
S2、将水泥、石英砂和煤渣入搅拌机，干混搅拌均匀；
S3、将水加入到搅拌机中，搅拌混合30min后，依次加入聚羧酸减水剂、硅油、二硫化钼和防沉降剂，搅拌混合至分散均匀，且性能满足混凝土泥浆浇筑要求。
上述步骤S3中触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土40%、纳米粘土15%、十八烷基二甲基苄基氯化铵6%、硬质酸钠2%、纯碱2%、缓凝剂8%、余量为水。
触变泥浆由以下方法制得：
S1、按如下重量百分比称取原料：膨润土40%、纳米粘土15%、十八烷基二甲基苄基氯化铵6%、硬质酸钠2%、纯碱2%、缓凝剂8%、余量为水；
S2、将膨润土和纳米粘土加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，加十八烷基二甲基苄基氯化铵和水继续搅拌混合均匀；
S3、将硬质酸钠和纯碱混合均匀后加入到搅拌机中，搅拌混合40min，加缓凝剂搅拌混合均匀后、膨化即得。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、工作井的制作：根据施工图纸预留地下管道施工所需长度距离，在预留长度距离的两端开挖顶进工作井和接收工作井，对顶进工作井和接收工作井进行混凝土浆液注入和板支护加固处理，加固处理具体操作为：在顶进工作井和接收工作井的四周端面分别布置2-3个注浆孔，将注浆管用振动机打入注浆孔，将混凝土浆液注入，注浆完成后，及时采用底板和壁板支护加固；混凝土浆液由以下重量百分比的原料组成：水泥30-40%、石英砂10-18%、煤渣10-18%、聚羧酸减水剂3-8%、硅油4-5%、二硫化钼1-3%、防沉降剂3-5%、余量为水，防沉降剂为质量比1:2-3的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的复配物；
S2、施工设备安装：沿施工管道设计轴线，在完成加固的顶进工作井远离接收工作井的内壁上安装后座墙，并在后座墙上安装对称分布的主顶油缸和供管节移动的导轨，用吊车设备将管节放置在主顶油缸前面的导轨上，在管节的最前方安装顶管掘进机；
S3、第一管节顶进：沿施工管道设计轴线，在顶进工作井靠近接收工作井的内壁上预留作业孔，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，所述触变泥浆由以下重量百分比的原料组成：膨润土30-40%、纳米粘土15-25%、十八烷基二甲基苄基氯化铵4-8%、硬质酸钠2-5%、纯碱2-3%、缓凝剂3-8%、余量为水；
S4、后续管节顶进：当第一管节全部进入土中后，将主顶油缸缩回，再将新的管节吊到主顶油缸前面的导轨上，利用主顶油缸向管节施加顶力，推动管节和顶管掘进机穿过作业孔进入土中，通过管节预留的注浆孔，向管道壁后注入触变泥浆，将新的管节安装在前一管节的后面，如此重复，直至将顶管掘进机顶至接收工作井；
S5、后处理工序：将顶管掘进机从接收工作井吊出，测试管节与管节之间的密封性，测试合格后通过注浆孔将管节与管节外围土体间注入混凝土浆液加固。
2.根据权利要求1所述的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，其特征在于，所述步骤S3中当主顶油缸达到最大行程后缩回主顶油缸，在主顶油缸和管节之间放置顶铁来填充缩回行程，增加主顶油缸的顶进距离，放置顶铁后主顶油缸继续顶进，如此循环加入顶铁，管节和掘进机不断向前推进。
3.根据权利要求1所述的一种淤泥质粉质粘土地层顶管施工注浆工艺，其特征在于，所述步骤S4中管节与管节相接处缠绕安装有止水带。
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