DOT双圆盾构机注浆置换工艺.pdf

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1、10申请公布号CN102108872A43申请公布日20110629CN102108872ACN102108872A21申请号200910200739622申请日20091225E21D11/10200601C04B28/0420060171申请人上海市基础工程有限公司地址200433上海市杨浦区民星路231号72发明人郑坚魏晓峰高财峰李耀良叶松明74专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根54发明名称DOT双圆盾构机注浆置换工艺57摘要本发明涉及一种DOT双圆盾构机注浆置换工艺，采用置换工法在双圆盾构掘进时同步压注单液惰性浆，使惰性浆充分填充管片脱出盾尾后的建筑空隙，同时，。

2、在盾构台车上方进行壁后注双液水泥浆，提高浆液与土体的强度；浆液成分包括天然纳基膨润土、粉煤灰、细沙、普通硅酸盐水泥。浆液比重为134，初凝时间为2428小时。本发明通过创新了双圆盾构机注浆工艺，巧妙的更换浆液材料并运用合理的注浆工法，解决了盾构机背土以及流塑性地层中注浆串跑等问题，有效的控制了地表沉降。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102108875A1/1页21一种DOT双圆盾构机注浆置换工艺，其特征在于采用置换工法在双圆盾构掘进时同步压注单液惰性浆，使惰性浆充分填充管片脱出盾尾后的建筑空隙，同时，在盾构台车上方进行壁后注双。

3、液水泥浆，提高浆液与土体的强度。2根据权利要求1所述的DOT双圆盾构机注浆置换工艺，其特征在于上述过程中所用浆液成分包括天然纳基膨润土、粉煤灰、细沙、普通硅酸盐水泥。3根据权利要求1或2所述的DOT双圆盾构机注浆置换工艺，其特征在于上述过程中所用浆液比重为134，初凝时间为2428小时。权利要求书CN102108872ACN102108875A1/3页3DOT双圆盾构机注浆置换工艺技术领域0001本发明涉及一种双圆盾构机注浆工艺，尤其是一种采用惰性单液注浆系统的注浆工艺。背景技术0002上海轨道交通2号线东延伸某区间隧道工程，采用1台6520MMW11120MM外径外宽度辐条式双圆DOT盾构机。

4、施工。隧道管片采用预制钢筋混凝土衬砌管片，采用错缝拼装。该地区的土质较差，在许多地段的土的液性指数IL1，呈流塑状态。在施工中原盾构机注浆工艺为双液注浆施工，压注的双液浆凝结时间为810S，不能有效填充管片与土体间隙图1，同时由于局部注浆压力过大，造成浆液霹裂现象严重，水泥浆凝结在盾构机壳凹槽部位形成背土，使地面的沉降量超出设计要求。0003在上半区间隧道施工过程中，但由于大量的双液浆补浆在呈流塑状态土质中的压浆的分布效果较差，并伴随盾构机背土现象，出盾构尾部的地面突降现象也很明显，且时有水泥浆堵管和现象，处理故障的时间较长，影响了盾构机的平稳推进与地面沉降的控制。发明内容0004本发明是要解。

5、决DOT双圆盾构在流塑地层中施工的地面沉降控制技术问题，而提供一种DOT双圆盾构机注浆置换工艺。0005为实现上述目的，本发明的技术方案是一种DOT双圆盾构机注浆置换工艺，采用置换工法流程0006在双圆盾构掘进时同步压注单液惰性浆，使惰性浆充分填充管片脱出盾尾后的建筑空隙，同时，在盾构台车上方进行壁后注双液水泥浆，提高浆液与土体的强度；0007浆液成分包括天然纳基膨润土、粉煤灰、细沙、普通硅酸盐水泥。浆液比重为134，初凝时间为2428小时。0008本发明的有益效果是本发明基于原DOT双圆盾构机注浆工艺所采用的双液快凝浆的缺点，创新了盾构机同步单液惰性浆壁后双液浆置换注浆工艺。单液浆凝结时间长。

6、，不会在盾构机注浆口附近产生局部硬块，有效的解决了盾构机背土现象，有效的减小了盾构机推进对周围土体的扰动影响。单液浆扩散性好，可以快速均匀的对盾尾管片与四周土体之间的空隙进行填充，通过采用了二次注浆工艺，在距离双圆盾构机盾尾25米处对盾构管片外壁进行二次注浆，采用双液快凝浆液对单液惰性浆进行置换，更快速的稳定盾尾土体的变形，进一步巩固对地表变形的控制。0009本发明通过创新了双圆盾构机注浆工艺，巧妙的更换浆液材料并运用合理的注浆工法，解决了盾构机背土以及流塑性地层中注浆串跑等问题，有效的控制了地表沉降。附图说明0010图1是现有双圆盾构机浆液分布示意图；说明书CN102108872ACN102。

7、108875A2/3页40011图2是本发明的双圆盾构机浆液分布示意图。具体实施方式0012本发明的DOT双圆盾构机注浆置换工艺实施可分为三个部分即注浆系统改造、同步单液惰性浆压注和同步壁后双液浆置换。00131、盾构机注浆系统改造内容00141更换原2台挤压注浆泵改用SCHWING柱塞泵1台；00152由于功率增大电机55KW及无级变量的控制要求，需设计、配置新油泵车一套作SCHWING泵的动力站，包括油箱等辅助装置。满足15M3/H5MPA压浆量的动力要求；00163更改原搅拌箱，重新设计配置搅拌装置4台X7KW；00174设计、加工搅拌箱箱底液控阀门与泵的连接装置、软接头等；00185设。

8、计、配置全套注浆管路，硬管及软管；00196设计、配置注浆管路的全套液压闸阀；00207设计、配置全套清洗注浆管的回路，硬管及软管；00218设计、配置全套清洗注浆管的回路中的液压闸阀；00229设计、配置清水回路进出水管、阀等；002310盾构更换成适应单液惰性沙浆的注浆清洗阀，数量为2用2备；002411设计、配置同步注浆控制阀的液压泵站2台。00252、盾构机注浆系统改造步骤00261原双园同步注浆双液注系统图纸及使用情况及施工现场的调研；00272单液惰性浆同步注浆改进方案的流程设计；00283同步注浆系统的机电改进方案的市场调研，落实关键设备包括SCHWING泵与材料；00294改进。

9、同步注浆机电系统的详细设计，包括拌浆系统的设计；00305各非标控制阀件的设计加工；00316各管路、硬管、软管、接口件的备料，包括盾构4套注浆口的注浆清洗阀；00327油泵车动力站的设计，油泵、液压阀的订货，各附件的订货或加工；00338工厂部件调试验收，包括泵车、各液控阀；00349盾构机进中间井后，先更换注浆阀3套，加装1套注浆阀，安装后须单独试注水动作，进行验收；003510搅拌浆箱的出口改造，安装浆箱出口控制阀、软接头、喇叭口等，必要时进行车架的局部改造；003611现场安装就位SCHWINGD泵；003712搅拌装置安装就位；003813安装压浆管、阀、回浆管、阀；003914安装。

10、清洗水管路、阀；004015现场安装油泵车；004116安装压力传感器、位移开关传感器。00423、控制及数据通讯部分的改造实施步骤说明书CN102108872ACN102108875A3/3页500431对原双园盾构注浆系统程序进行调研；00442对改进后的同步注浆系统的动作与功能进行分析；00453对相应的控制所需的传感器、开关提出方案及要求；00464用与主控相容PLC程序进行编程，满足各分步动作控制的要求；00475进行与主控机通讯设计；00486进行触摸屏各显示操作画面的设计；00497采购所需的控制元件，进行安装及模拟调试；00508现场总安装，接线、调试，完成各实控功能。0051。

11、2、置换工法流程0052在双圆盾构掘进时同步压注单液惰性浆，使惰性浆充分填充管片脱出盾尾后的建筑空隙，同时，在盾构台车上方进行壁后注双液水泥浆，提高浆液与土体的强度。浆液流动性好，稠度、分层度、凝结时间均能满足盾构掘进需要，拌制简单、成本低。主要成分包括天然纳基膨润土、粉煤灰、细沙、普通硅酸盐水泥。同步惰性浆采用的配合比如表2所示。浆液比重为134，初凝时间为2428小时。00533、浆液分布情况0054置换工法下盾构掘进同步采用压注惰性浆液，浆液分布特点与单圆盾构相似，可以对盾尾后建筑空隙进行及时、充分的填充，通过壁后同步压注水泥浆对惰性浆液起到固结作用图2，解决了单圆盾构施工地表后期沉降大。

12、的问题，施工质量能够有效保证。由于惰性浆、水泥浆采用两套注浆系统分别施工，避免了堵管、浆箱内结块现象的产生，大大降低了设备维修时间，提高了施工效率。0055在液性指数较高的土层中置换工艺的优点在于通过浆液自身较好的流动性，及时填充管片脱离盾尾后的建筑空隙，起到初期填充作用；再通过壁后壁后压注水泥浆液，进行二次加固，较传统的隧道贯通后进行浆液置换能够更好的减小后期沉降。0056由于水泥浆液是在管片外部进行二次加固，避免了盾构尾部注浆口处局部结块和背土现象的发生，有效控制了施工阶段地表沉降的产生。如图2所示为置换工法下浆液固结情况示意图，红色的区域即为置换工法下的泥浆分布。可以看出置换工法下浆液可以将盾尾空隙完全填充，将管片完全包裹起来。说明书CN102108872ACN102108875A1/1页6图1图2说明书附图CN102108872A。