地铁隧道盾构同步注浆方案

在快节奏社会的影响下,地铁成为居民出行的主流方式,其中会存在盾构施工中地面沉降超限等问题,想要保证地铁质量,修建地铁的速度。盾构施工过程的控制是防止沉降超限的重中之重,同步注浆是控制沉降超限最重要的一个环节,通过同步注浆用到的原材料质量控制,浆液配合比优化及施工过程控制完全能将沉降超限问题,控制在萌芽中。

原材料控制的原则重在进场材料验收及第三方检测单位的检验,浆液的工作性,需考虑各类会引起沉降的因素,对症下药之后从浆液工作性上下手,通过调整配合比的参数,使浆液凝结时间,强度,和易性满足现场施工要求。施工过程中严格按照浆液配合比拌制,防止随意加水,同时控制注浆压力及注浆量,沉降超限问题便可迎刃而解。

同步注浆工艺是盾构法隧道施工过程中的一道关键工序,对成环隧道结构的稳定、周围土体的变形控制等起到关键作用。下面就从地铁隧道盾构同步注浆原理,施工流程,作用,材料,拌浆设备与压浆设备,浆液配合比,注浆工艺,常见问题及解决措施等八个方面对同步注浆进行全面的了解吧。

地铁隧道盾构同步注浆方案

一、同步注浆的原理

同步注浆的原理

盾构法在地铁隧道的施工过程中被广泛使用,其需要盾构机进行辅助实施,盾构机在向前挖掘的时候,会造成拼接成功的管片出现滑落并逐步掉至盾构机尾部,进而在盾构机尾部形成一个环形空隙,环形空隙会造成土体出现临空面,最终发生变形。为了避免出现地面变形,需要借助同步注浆技术来进行缝隙填充,浆液不但会自动固定成型填充到盾构机尾部空隙处,而且能增强地层压力,抑制地层变形。

二、同步注浆施工流程

同步注浆施工流程

浆液运输:

浆液运输

掘进同步注浆:

掘进同步注浆

三、同步注浆作用

1、防止地表变形

2、减少隧道沉降量

3、增加衬砌接缝的防水功能

4、改善衬砌的受力状况

5、有利于盾构纠偏

四、同步注浆材料

同步注浆材料

五、拌浆设备与压浆设备

拌浆设备与压浆设备

1、拌浆设备

拌浆设备-一体化移动高速涡流制浆机

一体化可移动高速涡流制浆系统适用于水泥、粉煤灰、黄泥等多种制浆材料,包含高速涡流制浆系统和泥土制浆系统,两制浆系统既可同时工作,也可以单独使用。本系统制成浆液质量优良,浆液种类繁多,设备摆放设计合理,操作方便,制浆量大,制浆效果好,控制精准,降低劳动程度,减少人工成本,保护环境,使用寿命长。

高速制浆系统过程

粉料仓内的添加剂经螺旋输送机定量输送到高速涡流制浆机内,转浆泵由精浆桶向制浆机定量输送浆液,高速涡流制浆机上设有称重传感器,可以称量每种物料的加入量并实时将重量数据传送至计算机综合控制系统,计算机综合控制系统依照设定的配比参数控制物料加入量。通过制浆机内的高速旋转涡流快速完成搅拌制浆。

2、压浆设备

采用了注浆压力自动控制系统,一面使压力保持不变,一面直接向盾尾建筑空隙注浆。通过电磁流量记在监测流量的同时进行自动注浆。

浆罐带有搅拌轴和叶片,注浆过程中可以对浆液不停的搅拌,保证浆液的流动性,减少材料分离现象。

六、浆液配合比

隧道将穿越很长一段的砂性土层,若是不被外界因素所影响,那么结构的稳定性就会相对较高;若是盾构机穿越,或是盾构机及管片空隙的支护效果欠佳,那么该地层稳定性就会受到极大影响,提升超沉现象出现的概率。所以,注浆过程中,为避免出现土层塌陷的现象,应做到以下七点:

(1)提升稠度,使周边地层具备良好的支护作用;

(2)注浆材料能够在盾尾中得到有效填充;

(3)硬化操作结束之后,体积的止水性与缩小量明显较优;

(4)因为地下水而导致的稀释量明显较小;

(5)可以达到长距离压送的目的;

(6)环保型浆液,注浆后不会对周边土体造成污染;

(7)施工管控工作更加便捷。对比分析单液浆、双液浆,运用合适的单液浆,1m浆液配比。

浆液配合比

与以往地铁隧道使用浆液相比,具有以下优点:

(1)原材料来源广、无污染,经济性好;

(2)泵送性好,泵送过程中基本无泌水,不堵管,泵送出的浆液具有良好的流动性和填充性;

(3)浆液具有良好的抵抗隧道上浮的能力;

(4)采用膨润土与外掺剂相结合的方式,既减少了浆液的需水量,又使得浆液在20h内均具有好的泵送性;

(5)浆液可以避免出现泥水后窜的现象,并且有效保护盾尾,不会因为地下水的影响而出现稀释或冲散的现象。

七、注浆工艺

注浆工艺

注浆能够依照实际需求选择自动控制方法或手动控制方法。自动控制方法是预先进行注浆压力的设定,并且借助控制程序进行注浆速率的自动调控,若是注浆压力为设定值,系统就会自动发出停止指令。手动控制方法是人工依照掘进程度进行注浆流量、压力、速率等相关参数的控制。

八、管路清洗

浆液输送管的清洁频次是1次/d,进而使管路的通畅性得到有效保证,压注操作结束后要开展工作面及压注管路的清洁工作。

九、二次补压浆

二次补压浆

基于沉降程度,运用二次补压浆技术进行土体的加固处理,使稳定性得到显著提升。根据实际情况从衬砌管片预留孔中进行压降,压浆过程中令专人负责此项工作,并且据实记录压入点、压入量、压力值等,依照地层变形监测数据进行优化及改善,使压浆质量得到有效保证。施工过程中根据注浆效果进行优化调整。



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