文档介绍：关于盾构机的同步注浆及二次注浆的阐述
一、同步注浆
同步注浆的基本原理
注浆的作用
注浆工艺过程
注浆设备的选用
注浆材料的选择及配合比
注浆相关技术参数的选择
同步注浆的基本原理
当盾构机掘进后,在管片与地层之间、管片与盾尾壳体之间将存在一定的空隙,为控制地层变形,减少沉降,并有利于提高隧道抗渗性以及管片衬砌的早期稳定,需要在管片壁后环向间隙采用同步注浆方式填充浆液,即为同步注浆
注浆过程是通过地面上的搅拌站按照设计配合比拌合的浆液,经过管道运输至隧道口的浆液车,浆液车通过电瓶车运输至盾构机后配套的储浆罐(浆液车与储浆罐通过软管连接),同时在储浆罐和运浆罐内均装有搅拌叶片对浆液随时进行搅拌,可防止浆液凝结或离析,然后储浆罐内的浆液通过两个注浆泵分别输送至安装在盾尾的四个注浆管道(一般管道是上下对称布置),最后由注浆管直接输送至壁后间隙起到填充作用,并且整个注浆过程是与盾构机的掘进同步进行的。泵送注浆量是通过调整液压油缸的速度进行调整,每个泵送油缸都装有计数指示器,盾构司机可以根据计数器上的读数了解每根注浆管内的注浆量。此外,盾构机盾尾还配挡浆板、密封设备,以及为防止盾尾内注浆管发生堵塞而配备的4个备用注浆管道。
注浆有手动或者自动两种控制方式。在盾尾注浆管路的出口处装压力传感器,在盾构操作室和注浆控制箱上都可以看到注浆时管路出口处的压力。设置为自动控制时,应预先通过可编程控制器(PLC)设置注浆最大压力值和最小压力值,当注浆压力达到设定最大注浆压力时,注浆管路所连接的液压油缸立即自动停止工作;当注浆压力减小到PLC所设定的最小压力时,液压油缸自动启动重新开始注浆。手动控制方式则需要人工根据掘进情况随时调整注浆量。
注浆的作用
防止土体松弛下沉
减少地表沉降
保持隧道衬砌的早期稳定
提高衬砌接缝防水性能
保证隧道工后不变形、不下沉、不漏水的必要工序措施。
注浆工艺
同步注浆是保证地面建筑物、地下管线、盾尾密封及衬砌管片安全的重要一环,因此须严格控制,并依据地层特点及监控量测结果及时调整各种参数,确保注浆质量和安全。为了使环形间隙能较均匀地填充,并防止衬砌承受不均匀偏压,同步注浆对盾尾预置的4个注浆孔同时进行压注,并根据设在每个注浆孔出口处的压力器,对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制,从而获得对管片背后的对称均匀压注。注浆工艺流程如下图:
注浆施工流程:
材料搅拌站浆液车储浆罐注浆泵注浆管管片壁后间隙(完成同步注浆)
图 1 同步注浆示意图
注浆设备的选用
2)设备配置
①搅拌站:建造砂浆搅拌站一座。
②同步注浆系统:配备SWINGKSP12液压注浆泵2台(盾构机上已配置),注浆能力2×12m3/h,8个盾尾注入管口(其中4个备用)及其配套管路。
③运输系统:,砂浆罐车(6m3),带有自搅拌功能和砂浆输送泵。随编组列车一起运输。
人员配备
同步注浆及二次注浆在盾构施工中起到至关重要的作用,因为它不仅会影响到隧道的成型质量,还会影响到地面的沉降,甚至危及到地面建筑物、地下管线的安全。为确保“安全、优质、高效、低耗”地完成工程施工,一般需要配备专业的质量检查小组,由工程管理部、安质部、机电物资部分别负责现场技术、安全质量、机电维修方面的监督指导。另外设立同步注浆作业班和二次注浆作业班负责现场注浆施工。注浆作业班都是按两班倒配置,同步注浆作业班一般按照每班由3个拌浆工、1个操作手组成,二次注浆班每班由2个拌浆工,1个司泵工、一个记录员组成。