CN1162367C - 盾构隧道壁后注浆惰性浆液 - Google Patents

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Abstract

一种盾构隧道壁后注浆惰性浆液，其浆液的重量配比(kg/m3)：生石灰：40-100，粉煤灰：200-600，膨润土：40-100，细砂：800-1200，水：200-400，添加剂：0-40，添加剂为纯碱或羧甲基钠纤维素，即CMC。本发明的浆液是为以生石灰和粉煤灰为主剂的惰性浆液，其流动性、稠度、分层度和凝结时间均能满足盾构掘进需要，并通过调节添加剂的掺入量可以有效的控制浆液的性能，以适应不同地层、不同掘进进度对浆液性能的要求。配料简单，制造成本低，生产容易，和易性能好，施工管理方便、防止环纵缝渗漏，地面沉降控制在允许范围之内。

Description

盾构隧道壁后注浆惰性浆液
技术领域
本发明涉及一种隧道施工注浆浆液。
背景技术
目前，在地下隧道工程盾构施工、盾尾同步注浆中，所用的注浆材料主要分为单液型和双液型两大类。单液和双液注浆材料由于组成材料的不同，在性能上各有特点。世界上盾构壁后注浆多采用含水泥的单液浆或水泥加水玻璃的双液浆。双液型浆液材料分为A液与B液，A液水泥、砂与水，B液为水玻璃。现有的单液型注浆材料以水泥、粉煤灰为主剂，成分有：水泥、粉煤灰、细砂、膨润土(也称钠土)和水。现有的单液型水泥浆液容易堵管，管路清洗十分困难，清洗所需时间很长。与双液型注浆材料相比，单液型注浆材料虽然在早期强度、流动性、初凝时间的控制等方面存在缺点，但也具有施工方便、管理容易等优点。
技术内容
本发明要解决单液型注浆浆液早期强度低、流动性较差、初凝时间不易控制的问题，使壁后注浆施工更便捷、有利于降低成本、提高工效、提高工程质量、有效控制地表沉降。
本发明盾构隧道壁后注浆惰性浆液的技术方案：其特征在于：其浆液的重量配比(kg/m3)：
生石灰：  40-100，
粉煤灰：  200-600，
膨润土：  40-100，
细砂：    800-1200，
水：      200-400，
添加剂：  0-40。
若膨润土为钙土上述添加剂可为纯碱。
上述添加剂也可为羧甲基钠纤维素，即CMC。
上述添加剂还可以为羧甲基钠纤维素和纯碱。
有益效果：本发明的单液注浆惰性浆液以生石灰、粉煤灰为主剂，成分有∶生石灰、粉煤灰、细砂、膨润土(也称钠土)和水。以粉煤灰作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料，同时改善浆液的和易性、流动性，生石灰能增加浆液的粘度，并有一定的固结作用，膨润土用以减缓浆液的材料分离，降低泌水率，还具有一定的防渗作用，砂在两种浆液中都作为填充料。
本发明具有良好的长期稳定性及流动性，并能保证适当的初凝时间，以适应盾构施工以及远距离输送的要求。具有良好的充填性能。在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度。浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象。浆液固结后体积收缩小，泌水率小。原料来源丰富、经济，施工管理方便，浆液无公害，价格便宜。并能满足施工自动化技术要求。
本发明的注浆浆液是以生石灰和粉煤灰为主剂的惰性浆液，其流动性、稠度、分层度和凝结时间均能满足盾构掘进需要，并通过调节添加剂的掺入量可以有效的控制浆液的性能，以适应不同地层、不同掘进进度对浆液性能的要求。具有配料简单，制造成本低，生产容易，和易性能好，施工管理方便、管片基本无错台，防止环纵缝渗漏，地面沉降控制在允许范围之内。
采用惰性浆液同步注浆，浆液流动性较好。与水泥浆液相比，凝结时间较长，在10-12小时左右。合理的初凝时间与盾构掘进施工一个工班的时间接近，这样可以在每班结束时再安排输送管路的清洗工作。既不影响盾构连续施工，又保证能及时清理管路，避免了堵管现象，缩短清洗时间，加快了施工速度，工期也可提前，适用于盾构法隧道施工，同步壁后注浆与拼装式预制混凝土管片相结合，防水效果比矿山法大大提高，同时避免了隧道沿线的降水工程，施工进度快，施工过程安全，尤其在隧道距离长，工期要求严的情况下，效益更为显著。
具体实施方式
惰性浆液的配比(重量比kg/m3)的实施例∶生石灰∶粉煤灰∶膨润土∶细砂∶水∶添加剂＝(40-100)∶(200-600)∶(40-100)∶(800-1200)∶(200-400)∶(0-40)测试所用惰性浆液配比(各材料用量单位为kg/m3)：
                细砂    生石灰    粉煤灰    膨润土    水    添加剂
配比实施例一    1100    50        250       80        300   40
配比实施例二    1000    100       200       90        350   25
配比实施例三    800     40        550       100       400   35
配比实施例四    1200    90        600       70        350   20
测试实施例五    1100    50        350       40        250   12
配比实施例六    1080    60        300       100       300
配比实施例七    900     80        400       50        360
配比实施例八    1000    80        400       60        340
配比实施例九    1000    80        400       50        340   16
测试实施例十    1000    80        400       50        340   8
以上配比可根据工程具体情况配制，均可满足盾构隧道壁后注浆的要求.其惰性浆液的组成材料为生石灰、粉煤灰、细砂、膨润土和添加剂，添加剂为纯碱与CMC，即羧甲基钠纤维素。其中粉煤灰提供浆液所需的固结强度；生石灰能增加浆液的粘度；膨润土用以减缓浆液的材料分离，降低泌水率，还具有一定的防渗作用；砂在浆液中作为填充料；CMC的作用是提高浆液的粘度，增加屈服值，防止沉淀；若膨润土为钙土则掺加纯碱，使Ca离子产生惰性而不使Na离子产生惰性，若膨润土为钠土，则不需掺加纯碱。

Claims (4)

1、一种盾构隧道壁后注浆惰性浆液，其特征在于：其浆液的重量配比(kg/m3)：
生石灰：                           40-100，
粉煤灰：                           200-600，
膨润土：                           40-100，
细砂：                             800-1200，
水：                               200-400，
纯碱和/或羧甲基钠纤维素添加剂：    0-40。
2、根据权利要求1所述的盾构隧道壁后注浆惰性浆液，其特征在于：所述添加剂为纯碱。
3、根据权利要求1所述的盾构隧道壁后注浆惰性浆液，其特征在于：所述添加剂为羧甲基钠纤维素，即CMC。
4、根据权利要求1所述的盾构隧道壁后注浆惰性浆液，其特征在于：所述添加剂为羧甲基钠纤维素和纯碱。
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