盾构掘进同步注双液浆施工方法技术领域
本发明属于盾构机掘进施工领域，特别涉及一种盾构掘进施工同
步注双液浆施工方法。
背景技术
目前国内盾构隧道掘进施工，盾构掘进过程中盾尾脱出管片后的
间隙主要采用盾尾或者在管片吊装孔注入单液浆的方法以填充盾尾
间隙。现有技术通过注入水泥浆、水泥砂浆单液浆的方法以达到填充
盾尾间隙的目的，盾构在富水砂砾地层、流动水地层、穿越建构筑物
时，单液浆由于凝固时间长而流失，无法有效填充盾尾间隙，无法控
制沉降，难以保障施工质量，现有同步注浆方法尚无法保证施工安全、
经济、高效。
申请号为201210271463.2的中国发明专利公开了一种超大直径盾
构同步注浆的施工方法，包括以下步骤：生产制备浆液材料；将所述
浆液材料输送至隧道内盾构施工作业面；盾构掘进过程中通过一注浆
系统对建筑空隙进行即时注浆；处理废弃浆液材料。该发明提供的注
浆方法无法对注入的浆液进行实时调整，该方法公开的施工方法稳定
性、适用性还需提高。
申请号为201310157103.4的中国发明专利公开了一种用于在粘性
较大的土层中的盾构掘进施工方法，在掘进过程中不断往盾构外侧由
所述盾构掘进而成的通道壁同步注入浆液，同时，掘进时进行欠压推
进，使得土仓压力小于理论的刀盘切口压力。该发明无法做到对注浆
浆料进行实时改变，工程施工精确度不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种可有效控
制浆液固结时间、保障盾构掘进过程中同步注浆质量、可有效控制地
表沉降、确保盾构掘进施工安全，同时实际施工可操作性强、易推广、
高效、经济的盾构掘进施工同步注双液浆施工方法。
为了解决本发明所提出的技术问题，本发明公开了一种盾构掘进
同步注双液浆施工方法，该施工方法包括如下施工步骤：
(1)确定浆液配比：根据施工需要确定管片壁后的填充材料的配
比和对应添加剂的配比；
(2)填充材料在拌合站根据配比拌制，通过泵送等方式输送至隧
道掘进水平运输车辆的浆液罐，再由水平运输车辆运输至盾构机内，
最后把水平运输车辆浆液罐内的填充材料通过泵输送至盾构机同步
注浆浆液储蓄罐，备掘进时使用；
(3)添加剂通过隧道水平运输车辆运送至盾构机内，并放置在盾
构机上的添加剂注浆泵附近；
(4)盾构机掘进前把填充材料和添加剂的注浆管路分别连接至混
合喷嘴，其中混合喷嘴安装在靠近盾尾注浆管路接口处，填充材料和
添加剂经过混合喷嘴混合后被泵送至盾尾注浆管路；
(5)盾构机开始掘进，同时启动填充材料和添加剂的注入泵，根
据施工需要确定填充材料和添加剂的注入比例，并根据掘进速度调整
填充材料和添加剂的注入量；
(6)填充材料和添加剂由注浆泵通过注浆管路泵送至混合喷嘴，
混合均匀后的双浆液经过压力表和流量计后通过盾尾注浆管路被泵
送至管片壁后。
作为本发明的一种改进，所述填充材料为水泥浆或水泥砂浆，所
述添加剂为包括水玻璃和减水剂。
作为本发明的一种改进，所述步骤(1)中填充材料的配比和对应
添加剂的配比根据填充材料和添加剂组成双浆液固结时间、实际地质
情况进行调整。
作为本发明的一种改进，所述步骤(6)盾构机掘进注浆过程中可
根据需要控制累计沉降和地表沉降。
作为本发明的一种改进，所述步骤(2)和步骤(3)用于泵送填
充材料和添加剂的泵为双液注浆泵或单液注浆泵。
作为本发明的一种改进，还包括注浆完成后的自动清洗过程。
总的来说本发明具有如下有益效果：
1、通用功能
本发明盾构掘进同步注双液浆施工方法适用于任何地层中掘进施
工同步注浆；
2、环保功能
该方法可以有效控制浆液固结时间，避免单液浆大范围渗透、地
面冒浆和污染地下水资源等情况发生，采用该方法的浆液对地下水无
毒无污染，浆液不流失，环境污染小；
3、有效控制沉降
采用盾构掘进同步注双液浆施工方法，可有效控制浆液固结时间，
有效及时填充盾尾间隙固结土体；浆液不流失，浆液利用率高，固结
强度高；有效包裹管片，防止地下水流失等。该方法注入的浆液可根
据需要调整固结时间，浆液不流失，防止地下水流失等特性可有效控
制盾构掘进施工造成的地表、建构筑物沉降，确保施工安全；
4、加快施工进度
采用该技术施工，注入的浆液可短时间凝固，有效包裹隧道管片，
无需停机等待浆液凝固，可连续快速推进；
5、提高施工质量
采用该方法施工，可提高浆液固结质量，浆液包裹隧道管片均匀，
有效控制管片浮动造成的偏移，有效防止地下水渗透到隧道内，提高
成型隧道质量；
6、工程成本
采取该方法施工，注入浆液不会流失，节约材料及施工成本；有
效提高隧道防水效果，减小成型隧道补漏费用。
附图说明
图1本发明盾构掘进同步注双液浆施工方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明公开的盾构掘进同步注双液浆施工方法，该
施工方法包括如下施工步骤：
确定浆液配比：根据施工需要确定管片壁后的填充材料的配比和
对应添加剂的配比，其中填充材料的配比和对应添加剂的配比根据填
充材料和添加剂组成双浆液固结时间、实际地质情况进行调整。
填充材料在拌合站根据配比拌制，通过泵送等方式输送至隧道掘
进水平运输车辆的浆液罐，再由水平运输车辆运输至盾构机内，最后
把水平运输车辆浆液罐内的填充材料通过泵输送至盾构机同步注浆
浆液储蓄罐，备掘进时使用，其中填充材料为水泥浆或水泥砂浆，添
加剂为包括水玻璃和减水剂；添加剂通过隧道水平运输车辆运送至盾
构机内，并放置在盾构机上的添加剂注浆泵附近；用于泵送填充材料
和添加剂的泵为双液注浆泵或单液注浆泵。
盾构机掘进前把填充材料和添加剂的注浆管路分别连接至混合喷
嘴，其中混合喷嘴安装在靠近盾尾注浆管路接口处，填充材料和添加
剂经过混合喷嘴混合后被泵送至盾尾注浆管路。
盾构机开始掘进，同时启动填充材料和添加剂的注入泵，根据施
工需要确定填充材料和添加剂的注入比例，并根据掘进速度调整填充
材料和添加剂的注入量。
填充材料和添加剂由注浆泵通过注浆管路泵送至混合喷嘴，混合
均匀后的双浆液经过压力表和流量计后通过盾尾注浆管路被泵送至
管片壁后，盾构机掘进注浆过程中根据需要控制累计沉降和地表沉
降，完成所有注浆流程后盾构进行自动清洗。
广州某地铁项目盾构隧道施工采用本发明盾构掘进同步注双液浆
施工工艺，实验项目为广州市地铁项目首次在1.84m近距离的全风化
富水地层中穿越既有运营地铁线路。
该项目使用的填充材料是水泥浆液，添加剂是水玻璃。在操作盘
设置注浆参数后，启动注浆设备，按照注浆参数配置水泥浆液的配比
和水玻璃的浓度，同时确定注浆量和水泥浆液与水玻璃的注浆比例。
使用双液注浆泵将配置好的水泥浆液和水玻璃通过两条高压管道
被泵送至混合喷嘴，泵送的过程中控制泵送流量，在混合喷嘴水泥浆
液与水玻璃混合均匀后被送至盾尾注浆管道，混合浆液通过盾尾注浆
管道被泵送至浆液填充部位。该项目采用该施工方法成功穿越既有运
营地铁隧道，双线穿越既有地铁线过程中、穿越后根据既有线自动化
施工监测数据，累计沉降控制在2mm内，地表沉降控制在1.5mm内。
本发明所公开的盾构掘进施工同步注双液浆施工方法成功使用在该
项目盾构掘进施工同步注浆和二次注浆中。
通过上述具体实施方式的阅读理解，本领域的技术人员可容易地
实现本发明。上述具体实施方式中的内容仅仅是示意性的，并不是出
于限定目的而给出。尽管已经结合特定的实施例进行了详细描述和说
明，但是对本领域的技术人员来说，显然可以在不脱离本发明精神的
前提下对本发明作出各种各样的修改和变化。为使本发明得到有效的
保护，本发明所附的权利要求书将试图覆盖所有落于本发明精神内的
各种修改和变化的技术方案。