一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝及其裝置製造方法

2023-05-06 14:41:41

一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝及其裝置製造方法
【專利摘要】一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝及其裝置，注漿加固工藝包括配漿，A組分配製為水泥漿液，包括水、水泥和外加劑，水灰比為0.8～0.9，攪拌均勻後流入水泥漿貯漿桶，B組分採用水玻璃溶液，A、B組分通過管路連接注漿泵再進入混合器中混合後形成了水泥、水玻璃雙液漿；注漿，關閉水玻璃溶液閥門，打開水泥漿閥門，先注入純單液水泥漿液，再打開水玻璃溶液閥門進行混合注入，單、雙液漿注入間隔時間控制在1～3分鐘之內；清洗，在一個孔注漿完結後應立即用水清洗管路。解決了單純注入單液漿凝固時間慢和雙液漿填充範圍的小的問題，能夠合理的控制漿液到達相應的地層位置並凝固，起到了很好的填充地層間隙和防止地面再次塌方的效果。
【專利說明】一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝及其裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝及其裝置。
【背景技術】
[0002]在地鐵盾構始發、接收、掘進以及隧道、礦井採掘等施工過程中由於地質條件複雜或者施工經驗不足導致湧水、湧砂等情況時常發生，為了保證地面的穩固性，填充由於湧水湧砂導致的地下空隙，避免湧水湧砂的風險再次發生，因此我們需要採取相應的處理措施，為了能夠 很好的達到迅速堵漏的效果，填充地層空隙，採用注入單、雙液漿(水泥-水玻璃)交替加固的方法進行封堵。
[0003]在地鐵盾構始發與接收過程中可能由於地質條件複雜，而地層中地下水屬於孔隙潛水，處於隧道的土層可能為富水砂層等特殊地層，此種砂層具有透水性強、穩定性差的特點，極易接受地下水側向徑流補給與排洩；地表水和地下承壓水水量較大，在此種砂層中盾構始發及接收時隧道洞門極易發生大量湧水、湧砂及地面坍塌等嚴重事故，危及周圍建築物安全，甚至造成盾構始發、接收失敗。
[0004]單純的注入雙液漿只能起到暫時的堵水堵砂效果，漿液凝固速度較快，到達的範圍較小，不能起到很好的填充地層間隙以及防止地面再次塌方的效果。

【發明內容】

[0005]本發明其目的就在於提供一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝及其裝置，解決了單純注入單液漿凝固時間慢和雙液漿填充範圍的小的問題，能夠合理的控制漿液到達相應的地層位置並凝固，起到了很好的填充地層間隙和防止地面再次塌方的效果。
[0006]實現上述目的而採取的技術方案為，
一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝，先選擇注漿孔位，孔位布置好後引孔並埋設注漿管，然後接好注漿管路準備注漿，
O配漿，A組分配製為水泥漿液，包括水、水泥和外加劑，水灰比為0.8~0.9，攪拌均勻後流入水泥漿貯漿桶，B組分採用水玻璃溶液，A、B組分通過管路連接注漿泵再進入混合器中混合後形成了水泥、水玻璃雙液漿；
2)注漿，關閉水玻璃溶液閥門，打開水泥漿閥門，先注入純單液水泥漿液，再打開水玻璃溶液閥門進行混合注入，單、雙液漿注入間隔時間控制在I~3分鐘之內，注漿壓力控制在0.3MPa~0.35MPa，注漿時，採取低壓力中流量注入，注漿過程中壓力逐步上升，流量逐漸減少，當壓力升至注漿終壓時，繼續壓注5min，即可結束注漿，在注漿過程終了時應開大水玻璃溶液閥門關小水泥漿閥門；
3)清洗，在一個孔注漿完結後應立即用水清洗管路。
[0007]一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝的裝置，包括攪拌機、水玻璃貯漿桶，攪拌機輸出經水泥漿貯漿桶連接水泥漿注漿泵，水玻璃貯漿桶輸出連接水玻璃注漿泵，所述水泥漿注漿泵輸出經水泥漿閥門連接混合器，水玻璃注漿泵輸出經水玻璃溶液閥門連接混合器，所述混合器輸出經進漿閥連接注漿管，注漿管一端設有止漿閥。
[0008]與現有技術相比本發明具有以下優點。
[0009]充分利用了原有單液漿流淌速度快能夠迅速到達地層空隙處和雙液漿的凝固時間快能夠迅速起到封堵作用的優點，既避免了單液漿凝固時間慢遇水稀釋後不能起到加固作用，又避免了雙液漿凝固時間較快未能到達空隙位置不能起到填充加固效果的缺點，能夠合理的控制漿液到達相應的地層位置並凝固。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0011]圖1為本發明工藝裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝，先選擇注漿孔位，孔位布置好後引孔並埋設注漿管，然後接好注漿管路準備注漿，如圖1所示，
O配漿，A組分配製為水泥漿液，包括水、水泥和外加劑，水灰比為0.8?0.9，攪拌均勻後流入水泥漿貯漿桶2，B組分採用水玻璃溶液，A、B組分通過管路連接注漿泵再進入混合器8中混合後形成了水泥、水玻璃雙液漿；
2)注漿，關閉水玻璃溶液閥門9，打開水泥漿閥門4，先注入純單液水泥漿液，再打開水玻璃溶液閥門9進行混合注入，單、雙液漿注入間隔時間控制在I?3分鐘之內，注漿壓力控制在0.3MPa?0.35MPa，注漿時，採取低壓力中流量注入，注漿過程中壓力逐步上升，流量逐漸減少，當壓力升至注漿終壓時，繼續壓注5min，即可結束注漿，在注漿過程終了時應開大水玻璃溶液閥門9關小水泥漿閥門4 ；
3)清洗，在一個孔注漿完結後應立即用水清洗管路。
[0013]隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝的裝置，包括攪拌機1、水玻璃貯漿桶2，攪拌機I輸出經水泥漿貯漿桶2連接水泥漿注漿泵3，水玻璃貯漿桶11輸出連接水玻璃注漿泵10，如圖1所示，所述水泥漿注漿泵3輸出經水泥漿閥門4連接混合器8，水玻璃注漿泵10輸出經水玻璃溶液閥門9連接混合器8，所述混合器8輸出經進漿閥6連接注漿管，注漿管一端設有止漿閥7。
[0014]所述混合器8輸出端設有洩漿閥5。
[0015]所述水泥漿注漿泵4、水玻璃注漿泵9輸出端設有壓力表。
[0016]所述混合器8輸出端連接注漿管的管路為高性能混合膠管。
[0017]本發明注漿方式是根據現場實際情況而定，是在隧道出現大量湧水湧砂而導致的地層空隙以及地面塌方，而一般的注漿方式不能很好的到達空隙位置並且凝固填充，採用單液漿(水泥漿)與雙液漿(水泥、水玻璃)間隔注入，不同的間隔時間決定漿液在地層不同的位置凝固，雙液漿的A組分和單液漿一樣，為水泥漿液，水灰比為0.8?0.9，雙液漿中A組分水泥漿液和B組分水玻璃的體積比同樣也是決定漿液的凝固時間，在單、雙漿交替加固前應先分析具體現場實際情況，再合理的控制注漿間隔時間、水泥漿的水灰比、雙液漿AB組分的體積比等各項參數。
[0018]在單、雙液交替注漿加固前先選擇合適的的注漿孔位，孔位布置好後引孔並埋設注漿管，然後接好注漿管路準備注漿。具體注漿步驟參見附圖1，首先開始配漿，A組分配製時應選擇合適的水灰比和外加劑並在攪拌機I中攪拌均勻後流入水泥漿貯漿桶2，B組分採用水玻璃溶液，A、B組分通過管路進入注漿泵再進入混合器中8混合後形成了水泥、水玻璃雙液漿。
[0019]具體單、雙液漿交替注入則需要控制注漿閥門，首先在注漿管上套上注漿單向逆止止漿閥7後，本工藝中的混合器8代替了傳統的三通閥以及閥門的設置即能更好的使單、雙液漿混合均勻又能避免了在注漿過程中造成堵管現象。注漿施工時，關閉水玻璃溶液閥門9，打開水泥漿閥門4，先注入純單液水泥漿液，再打開水玻璃溶液閥門9進行混合注入，可以通過控制閥門來控制流量從而來控制單、雙液漿的混合比例，單、雙液漿注入間隔時間控制在I?3分鐘之內，注漿過程中注漿壓力控制在0.3MPa?0.35MPa，最大壓力在
0.35MPa應停止該孔注漿，注漿時，採取低壓力中流量注入，注漿過程中壓力逐步上升，流量逐漸減少，當壓力升至注漿終壓時，繼續壓注5min，即可結束注漿，在注漿過程終了時應開大水玻璃溶液閥門9關小水泥漿閥門4增加雙液漿中水玻璃的濃度。在一個孔注漿完結後應立即用水清洗管路，防止雙液漿沉積凝固堵塞注漿管路。
[0020]本工藝是通過閥門的開關大小來控制單、雙漿液的濃度以及控制單、雙液漿注入的間隔時間，從而達到控制漿液的到達位置與凝固時間，最終達到堵水堵砂、填充地層空隙以及防止地面塌陷的目的。
【權利要求】
1.一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝，先選擇注漿孔位，孔位布置好後引孔並埋設注漿管，然後接好注漿管路準備注漿，其特徵在於: 1)配漿，A組分配製為水泥漿液，包括水、水泥和外加劑，水灰比為0.8?0.9，攪拌均勻後流入水泥漿貯漿桶(2)，B組分採用水玻璃溶液，A、B組分通過管路連接注漿泵再進入混合器(8)中混合後形成了水泥、水玻璃雙液漿； 2)注漿，關閉水玻璃溶液閥門(9)，打開水泥漿閥門(4)，先注入純單液水泥漿液，再打開水玻璃溶液閥門(9)進行混合注入，單、雙液漿注入間隔時間控制在I?3分鐘之內，注漿壓力控制在0.3MPa?0.35MPa，注漿時，採取低壓力中流量注入，注漿過程中壓力逐步上升，流量逐漸減少，當壓力升至注漿終壓時，繼續壓注5min，即可結束注漿，在注漿過程終了時應開大水玻璃溶液閥門(9)關小水泥漿閥門(4)； 3)清洗，在一個孔注漿完結後應立即用水清洗管路。
2.根據權利要求1所述的一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝的裝置，包括攪拌機(I)、水玻璃貯漿桶(2 )，攪拌機(I)輸出經水泥漿貯漿桶(2 )連接水泥漿注漿泵(3 )，水玻璃貯漿桶(11)輸出連接水玻璃注漿泵(10)，其特徵在於，所述水泥漿注漿泵(3)輸出經水泥漿閥門(4)連接混合器(8)，水玻璃注漿泵(10)輸出經水玻璃溶液閥門(9)連接混合器(8)，所述混合器(8 )輸出經進漿閥(6 )連接注漿管，注漿管一端設有止漿閥(7 )。
3.根據權利要求2所述的一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝的裝置，其特徵在於，所述混合器(8 )輸出端設有洩漿閥(5 )。
4.根據權利要求2所述的一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝的裝置，其特徵在於，所述水泥漿注漿泵(4)、水玻璃注漿泵(9)輸出端設有壓力表。
5.根據權利要求2所述的一種隧道單、雙液漿交替注漿加固工藝的裝置，其特徵在於，所述混合器(8 )輸出端連接注漿管的管路為高性能混合膠管。
【文檔編號】E21D11/10GK103953365SQ201410212483
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】馬學仕, 林寶剛, 龔健, 葉小龍, 周家興, 陳歡, 王丙福, 李仲鋒, 朱川鄂, 鄧能偉, 方魯兵, 房興紅 申請人:中鐵四局集團有限公司