本發(fā)明涉及隧道工程施工技術領域，更具體而言，涉及一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法。

背景技術：

隨著城市化建設呈現(xiàn)飛速發(fā)展，隨之而來的是交通擁堵等生活問題，因此，城市軌道交通快速建設，盾構法隧道以其安全、高效、經濟、效率性廣泛運用于地鐵施工中。根據(jù)盾構施工的特點，地質水文條件影響著盾構的施工安全，尤其是當?shù)刭|中含有溶洞等施工風險時，地質中是否含有溶洞需要通過詳勘進行確認溶洞的大小和位置，待溶洞大小和位置確認后對溶洞進行填充處理；由于勘探工作的特點，在地面不方便或者遺漏區(qū)域未做詳勘工作。待盾構始發(fā)后，發(fā)現(xiàn)盾構已推進至未作處理的溶洞群中，且溶洞處于盾體下部，有盾構機掉落的施工風險，使用常規(guī)地面填充進行溶洞處理的施工方法，有盾構機被漿液裹住的施工風險，因此不具備使用常規(guī)溶洞處理的施工方法。

技術實現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供了一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，該施工方法解決了盾構機被裹住的施工風險，保證了盾體底部溶洞處理效果，提高了施工進度，節(jié)省成本，提高了經濟效益。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案為：

一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，包括以下步驟：

s1、盾構機超前注漿管的改造；

s2、注漿設備的選用；

s3、注漿設備的加固處理；

s4、向土倉內注入厚漿，壓力控制2.5bar；

s5、盾體四周注入磷酸水玻璃雙液漿；

s6、鉆機鉆桿通過超前注漿管鉆孔；

s7、鉆機鉆桿進入預定位置，進行注漿填充；

s8、根據(jù)壓力變化監(jiān)測注漿效果。

所述步驟s1中，超前管改造為在超前注漿管路法蘭連接處安裝一套密封裝置，所述密封裝置為2個10mm厚的橡膠密封墊、橡膠密封套和超前注漿管法蘭連接，所述橡膠密封墊中心開孔，開孔直徑小于鉆機鉆桿直徑。

所述步驟s2中，注漿設備為一臺鉆機和一臺注漿機配合施工，鉆機通過超前注漿管鉆孔，注漿機通過鉆桿進行注漿，所述鉆機選用型號為zlj-700d。

所述步驟s3中，注漿設備的加固為鉆機的加固，對鉆機底座和鉆桿進行加固，鉆機底座加固為在鉆機底座周邊管片螺栓上安裝4塊50*100mm的鋼板，使用鋼板和鉆機底座進行固定，防止鉆機在工作時由于前方壓力發(fā)生傾覆事故；鉆桿加固通過支架連接的方式，鉆桿穿過o型圈連接，o型圈與支架焊接，所述o型圈選用鋼制材料制作。

所述步驟s4中，厚漿通過注漿系統(tǒng)通過土倉隔板注入，厚漿為惰性砂漿，惰性砂漿由石灰、沙子、粉煤灰、膨潤土按配比混合攪拌制作，惰性砂漿通過地面砂漿攪拌站制作，通過電瓶車砂漿罐運輸至盾構機儲漿罐。

所述步驟s5中，盾體四周磷酸水玻璃雙液漿通過前盾、中盾、尾盾徑向孔注入，采用的注漿設備為注漿機，磷酸水玻璃體積比為，磷酸和水比例為1:14，水和水玻璃比例為1:1。

所述步驟s6中，超前注漿管為盾體底部設置，超前注漿管為11°角度安裝，安裝位置為中尾盾連接處，鉆機放置位置管片底部，鉆孔點位為7點位置和4點位置。

所述步驟s7中，預定位置為鉆機鉆桿在下穿盾體下方100mm位置和鉆機鉆桿到達盾體切口環(huán)位置，鉆機鉆桿下穿盾體下方100mm處注入磷酸水玻璃雙液漿保護盾體，當鉆機鉆桿到達盾體切口環(huán)位置后注入水泥水玻璃雙液漿。

所述步驟s8中，壓力變化為土倉壓力變化，在水泥水玻璃注漿過程中發(fā)現(xiàn)有土倉壓力升高趨勢，應停止水泥水玻璃雙液漿的注入，在水泥水玻璃注入期間要保持土倉壓力在2.5bar范圍內。

在超前注漿管安裝一個球閥，球閥上接高壓軟管，高壓軟管管口指向安全區(qū)域。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

在超前注漿管法蘭安裝密封裝置，保證了鉆機鉆孔過程中水土的流失，在超前注漿管上安裝球閥，在注漿填充過程中，球閥打開，起泄壓作用；溶洞填充設備選用鉆機和注漿配合施工，具有溶洞處理針對性強，效果高等施工特點，縮短了溶洞處理時間，提高了施工進度；在盾體四周注入磷酸水玻璃雙液漿，保護盾體被裹住磷酸水玻璃雙液漿保護盾體具有連續(xù)性，止水效果好等施工特點，，保證盾構后續(xù)順利施工；使用超前注漿管可以針對性的對盾體下方的溶洞進行填充，節(jié)約了施工材料，減少了施工成本；向土倉內注入厚漿進行土倉保壓，避免了注漿材料進入土倉，使用厚漿對土倉進行保壓，厚漿具有黏度高等特點，因此保壓更密實，效率更高，且施工成本低。本發(fā)明在盾體底部溶洞處理的施工方法具有安全性和經濟性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明施工流程示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，包括以下步驟：

s1、盾構機超前注漿管的改造；

s2、注漿設備的選用；

s3、注漿設備的加固處理；

s4、向土倉內注入厚漿，壓力控制2.5bar；

s5、盾體四周注入磷酸水玻璃雙液漿；

s6、鉆機鉆桿通過超前注漿管鉆孔；

s7、鉆機鉆桿進入預定位置，進行注漿填充；

s8、根據(jù)壓力變化監(jiān)測注漿效果。

優(yōu)選的，步驟s1中，超前管改造為在超前注漿管路法蘭連接處安裝一套密封裝置，密封裝置為2個10mm厚的橡膠密封墊、橡膠密封套和超前注漿管法蘭連接，橡膠密封墊中心開孔，開孔直徑小于鉆機鉆桿直徑。

優(yōu)選的，步驟s2中，注漿設備為一臺鉆機和一臺注漿機配合施工，鉆機通過超前注漿管鉆孔，注漿機通過鉆桿進行注漿，鉆機選用型號為zlj-700d。

優(yōu)選的，步驟s3中，注漿設備的加固為鉆機的加固，對鉆機底座和鉆桿進行加固，鉆機底座加固為在鉆機底座周邊管片螺栓上安裝4塊50*100mm的鋼板，使用鋼板和鉆機底座進行固定，防止鉆機在工作時由于前方壓力發(fā)生傾覆事故；鉆桿加固通過支架連接的方式，鉆桿穿過o型圈連接，o型圈與支架焊接，o型圈選用鋼制材料制作。

優(yōu)選的，步驟s4中，厚漿通過注漿系統(tǒng)通過土倉隔板注入，待土倉壓力達到2.5bar后停止注入，厚漿為惰性砂漿，惰性砂漿由石灰、沙子、粉煤灰、膨潤土按配比混合攪拌制作，惰性砂漿通過地面砂漿攪拌站制作，通過電瓶車砂漿罐運輸至盾構機儲漿罐。

優(yōu)選的，步驟s5中，盾體四周磷酸水玻璃雙液漿通過前盾、中盾、尾盾徑向孔注入，采用的注漿設備為注漿機，磷酸水玻璃體積比為，磷酸和水比例為1:14，水和水玻璃比例為1:1。

優(yōu)選的，步驟s6中，超前注漿管為盾體底部設置，進行盾構底部的注漿，盾體底部注漿分為注磷酸水玻璃雙液漿和水泥水玻璃雙液漿，雙液漿初凝時間控制在25s～30s，超前注漿管為11°角度安裝，安裝位置為中尾盾連接處，鉆機放置位置管片底部，鉆孔點位為7點位置和4點位置。

優(yōu)選的，步驟s7中，預定位置為鉆機鉆桿在下穿盾體下方100mm位置和鉆機鉆桿到達盾體切口環(huán)位置，鉆機鉆桿下穿盾體下方100mm處注入磷酸水玻璃雙液漿保護盾體，當鉆機鉆桿到達盾體切口環(huán)位置后注入水泥水玻璃雙液漿，水泥和水的體積比為1:1,水玻璃和水體積比為1:1。

優(yōu)選的，步驟s8中，壓力變化為土倉壓力變化，在水泥水玻璃注漿過程中發(fā)現(xiàn)有土倉壓力升高趨勢，應停止水泥水玻璃雙液漿的注入，在水泥水玻璃注入期間要保持土倉壓力在2.5bar范圍內，小于控制值時，要向土倉內持續(xù)注入厚漿，直至達到土倉壓力控制值，防止?jié){液竄入土倉內。

優(yōu)選的，在超前注漿管安裝一個球閥，球閥上接高壓軟管，高壓軟管管口指向安全區(qū)域。在注漿填充過程中，球閥打開，起泄壓作用。

首先在施工前在超前管法蘭段安裝密封裝置和泄壓管，保證鉆機鉆孔過程和注漿過程的安全順利施工；使用厚漿置換土倉內渣土，盾體四周注入磷酸水玻璃雙液漿保護盾體被水泥水玻璃雙液漿包裹住，保障了施工安全性；鉆機鉆桿通過超前注漿管下穿至切口環(huán)位置開始注入水泥水玻璃雙液漿，針對性的對盾體底部溶洞進行填充，在用水泥水玻璃雙液漿填充期間，時刻關注土倉壓力的變化值，土倉壓力使用厚漿進行保壓，當土倉壓力持續(xù)升高時，停機注漿，更換下一孔再次注漿填充，保證了施工的經濟性。

上面僅對本發(fā)明的較佳實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化，各種變化均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

1.一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1、盾構機超前注漿管的改造；

s2、注漿設備的選用；

s3、注漿設備的加固處理；

s4、向土倉內注入厚漿，壓力控制2.5bar；

s5、盾體四周注入磷酸水玻璃雙液漿；

s6、鉆機鉆桿通過超前注漿管鉆孔；

s7、鉆機鉆桿進入預定位置，進行注漿填充；

s8、根據(jù)壓力變化監(jiān)測注漿效果。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s1中，超前管改造為在超前注漿管路法蘭連接處安裝一套密封裝置，所述密封裝置為2個10mm厚的橡膠密封墊、橡膠密封套和超前注漿管法蘭連接，所述橡膠密封墊中心開孔，開孔直徑小于鉆機鉆桿直徑。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s2中，注漿設備為一臺鉆機和一臺注漿機配合施工，鉆機通過超前注漿管鉆孔，注漿機通過鉆桿進行注漿，所述鉆機選用型號為zlj-700d。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s3中，注漿設備的加固為鉆機的加固，對鉆機底座和鉆桿進行加固，鉆機底座加固為在鉆機底座周邊管片螺栓上安裝4塊50*100mm的鋼板，使用鋼板和鉆機底座進行固定，防止鉆機在工作時由于前方壓力發(fā)生傾覆事故；鉆桿加固通過支架連接的方式，鉆桿穿過o型圈連接，o型圈與支架焊接，所述o型圈選用鋼制材料制作。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s4中，厚漿通過注漿系統(tǒng)通過土倉隔板注入，厚漿為惰性砂漿，惰性砂漿由石灰、沙子、粉煤灰、膨潤土按配比混合攪拌制作，惰性砂漿通過地面砂漿攪拌站制作，通過電瓶車砂漿罐運輸至盾構機儲漿罐。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s5中，盾體四周磷酸水玻璃雙液漿通過前盾、中盾、尾盾徑向孔注入，采用的注漿設備為注漿機，磷酸水玻璃體積比為，磷酸和水比例為1:14，水和水玻璃比例為1:1。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s6中，超前注漿管為盾體底部設置，超前注漿管為11°角度安裝，安裝位置為中尾盾連接處，鉆機放置位置管片底部，鉆孔點位為7點位置和4點位置。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s7中，預定位置為鉆機鉆桿在下穿盾體下方100mm位置和鉆機鉆桿到達盾體切口環(huán)位置，鉆機鉆桿下穿盾體下方100mm處注入磷酸水玻璃雙液漿保護盾體，當鉆機鉆桿到達盾體切口環(huán)位置后注入水泥水玻璃雙液漿。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：所述步驟s8中，壓力變化為土倉壓力變化，在水泥水玻璃注漿過程中發(fā)現(xiàn)有土倉壓力升高趨勢，應停止水泥水玻璃雙液漿的注入，在水泥水玻璃注入期間要保持土倉壓力在2.5bar范圍內。

10.根據(jù)權利要求2所述的一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法，其特征在于：在超前注漿管安裝一個球閥，球閥上接高壓軟管，高壓軟管管口指向安全區(qū)域。

技術總結

本發(fā)明涉及隧道工程施工技術領域，更具體而言，涉及一種用盾構機超前注漿管溶洞填充的施工方法。包括以下步驟：S1、盾構機超前注漿管的改造；S2、注漿設備的選用；S3、注漿設備的加固處理；S4、向土倉內注入厚漿，壓力控制2.5bar；S5、盾體四周注入磷酸水玻璃雙液漿；S6、鉆機鉆桿通過超前注漿管鉆孔；S7、鉆機鉆桿進入預定位置，進行注漿填充；S8、根據(jù)壓力變化監(jiān)測注漿效果。本發(fā)明保壓密實，效率更高，且施工成本低，具有安全性和經濟性。

技術研發(fā)人員：李鵬飛;李自力;郭波;武鑫星;崔軍華

受保護的技術使用者：中鐵十二局集團有限公司;中鐵十二局集團第二工程有限公司

技術研發(fā)日：2021.06.21

技術公布日：2021.08.17