盾构隧道壁后注浆惰性浆液

申请号 CN02158588.1 申请日 2002-12-26 公开(公告)号 CN1418841A 公开(公告)日 2003-05-21
申请人 北京城建集团有限责任公司; 发明人 朱建春; 华东; 王海; 王良; 闻和咏; 姚久成; 吴俊峰;
摘要 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。
权利要求

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,
灰:  200-600,
膨润土:  40-100,
细砂:    800-1200,
:      200-400,
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
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。

说明书全文

技术领域

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、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。
若膨润土为土上述添加剂可为纯
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。
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