盾构同步注浆
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盾构法隧道施工同步注浆技术盾构法隧道施工同步注浆技术1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 范围2. 盾构法隧道施工概述2.1 盾构法简介2.2 盾构法在隧道施工中的应用2.3 盾构法施工流程3. 同步注浆技术介绍3.1 同步注浆技术原理3.2 同步注浆技术在盾构法隧道施工中的作用3.3 同步注浆技术的优势4. 施工前的准备工作4.1 土质勘察与分析4.2 注浆材料及设备的准备4.3 施工方案制定5. 注浆施工过程5.1 土压平衡盾构机的操作5.2 注浆材料的选择与混合5.3 注浆工艺参数的设定5.4 同步注浆与盾构施工的配合6. 质量控制6.1 注浆质量检验与验收标准6.2 施工过程中的质量监控措施6.3 施工结束后的质量评估7. 安全措施7.1 盾构法隧道施工的风险分析7.2 注浆施工过程中的安全要求7.3 突发情况应急预案8. 施工完成后的工程验收8.1 工程验收标准与程序8.2 盾构法隧道施工同步注浆技术的验收指标9. 总结与展望附件:相关图表和数据表格法律名词及注释:1. 盾构法:隧道施工中一种利用盾构机械进行推进和开挖的方法。
2. 注浆技术:将注浆材料注入隧道围岩中,强化地层结构的方法。
盾构法隧道施工同步注浆技术1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 范围2. 盾构法隧道施工概述2.1 盾构法简介2.2 盾构法在隧道施工中的应用2.3 盾构法的优势与限制3. 同步注浆技术介绍3.1 同步注浆技术原理3.2 同步注浆技术的目的与作用3.3 同步注浆技术在盾构法隧道施工中的应用场景4. 盾构法隧道施工同步注浆技术的具体实施步骤4.1 地质勘察与分析4.2 注浆材料的选择与准备4.3 注浆设备的安装与调试4.4 注浆施工方案的制定4.5 注浆施工过程的实施5. 施工过程中的质量控制5.1 注浆材料质量的监控与检验5.2 注浆施工过程的监测与测试5.3 质量控制措施的应用与调整6. 安全管理与应对突发情况6.1 注浆施工过程中的安全要求6.2 突发情况的预防与应急预案6.3 盾构法隧道施工的安全检查与评估7. 工程验收与质量评估7.1 工程验收标准与程序7.2 注浆工程的验收指标与要求7.3 施工质量评估的方法与指标8. 盾构法隧道施工同步注浆技术的总结与展望附件:相关图表和数据表格法律名词及注释:1. 盾构法:隧道施工中一种利用盾构机械进行推进和开挖的方法。
盾构同步注浆施工工法盾构同步注浆施工工法一、前言盾构工法是一种地下隧道开挖施工的高效、安全、节能方法,而盾构同步注浆施工工法是在盾构施工过程中进行同步注浆来加固地下隧道的一种工法。
本文将详细介绍盾构同步注浆施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点盾构同步注浆施工工法的特点主要有以下几点:1. 能够提高隧道的整体稳定性和抗渗性能;2. 盾构施工进度和注浆施工进度同步进行,可大大缩短工期;3. 整个施工过程自动化程度高,人工干预少;4. 注浆材料使用环保、无毒,对环境无污染;5. 施工过程中无需使用大量的人力和机械设备。
三、适应范围盾构同步注浆施工工法适用于地下城市铁路、公路、水利、矿山等隧道施工中,特别适用于软弱地层、高水位、高地下水位、变形敏感地层等地质条件较差的隧道施工。
四、工艺原理盾构同步注浆施工工法通过在盾构进尺过程中不断注入注浆材料,形成一个均匀、致密的注浆体,使隧道墙体具有很好的强度和抗渗性。
该工法采取以下技术措施:1. 在盾构机前部设有注浆管,通过注浆泵将注浆材料注入管道;2. 盾构机前部还设有刮土器,将隧道内的土层刮入盾构机内;3. 盾构机尾部设有清洁装置,清理管道中的混凝土渣滓。
五、施工工艺盾构同步注浆施工工法主要分为以下几个施工阶段:1. 盾构机安装和调试阶段:安装盾构机、注浆管、刮土器等设备,并进行测试和调试;2. 盾构机进尺阶段:启动盾构机,逐步推进盾构机前进,并同步注入注浆材料;3.施工过程监控阶段:通过监控设备对施工过程进行实时监控,确保工艺的顺利进行;4. 盾构机出洞阶段:完成隧道开挖后,停止盾构机的推进,并进行清理和维护工作。
六、劳动组织盾构同步注浆施工工法的劳动组织需要配备专业的盾构机操作人员、注浆工、清洁工等人员,他们需要具备相关的技术知识和操作经验。
七、机具设备盾构同步注浆施工工法需要的机具设备主要包括盾构机、注浆泵、注浆管、刮土器、清洁装置等,这些设备需要具备高效、稳定的性能,并符合安全要求。
1.1. 盾构同步注浆当盾片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成一道宽度为140mm 左右的环行空隙。
同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层,防止地面变形过大而危及周围环境安全,同时作为管片外防水和结构加强层。
1.1.1. 注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。
水泥采用普通硅酸盐水泥,以提高注浆结石体的耐腐蚀性,使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内,减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。
根据盾构施工经验,同步注浆拟采用下表所示的配比。
在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验优化确定。
同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标,见表7-6 : 表7-6同步注浆材料配比和性能指标表⑴胶凝时间:一般为3〜10h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。
对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段,可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂,进一步缩短胶凝时间;⑵固结体强度:一天不小于0.2MPa, 28天不小于2.5MPa⑶浆液结石率:>95%,即固结收缩率<5%⑷浆液稠度:8〜12cm⑸浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%1.1.2. 同步注浆主要技术参数1.1.2.1.注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力,同时避免浆液进入盾构机的土仓中。
最初的注浆压力是根据理论的静止水土压力确定的,在实际掘进中将不断优化。
如果注浆压力过大,会导致地面隆起和管片变形,还易漏浆。
如果注浆压力过小,则浆液填充速度赶不上空隙形成速度,又会引起地面沉陷。
一般而言,注浆压力取 1.1〜1.2倍的静止水土压力,最大不超过3.0〜4.0bar。
由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆,考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要,各点的注浆压力将不同,并保持合适的压差,以达到最佳效果。
文章编号:1009-6582(2003)01-0026-05盾构隧道同步注浆技术邹 (中铁隧道集团科研所,洛阳471009)摘 要 随着近年来大量盾构隧道工程的兴建,盾构法施工技术也逐步趋于成熟和完善。
文章结合工程实际,就盾构隧道同步注浆技术进行了探讨。
关键词 地铁隧道 土压平衡盾构 同步注浆中图分类号:U445.43 文献标识码:A1 前 言盾构法施工时的隧道围岩变形是由土质、地下水、隧道断面、埋深以及施工技术等很多因素交织而成的复杂现象,然而对于密闭型盾构而言,围岩变形的主要原因在于衬砌背后注浆的好坏。
由于脱离盾尾后一段时间内盾尾空隙接近于无支撑状态,其变形或局部坍塌随着围岩扰动范围的增大而直接影响地表沉降的程度。
因此,同步注浆技术对提高盾构隧道在施工过程中的稳定性具有十分重要的作用。
2 盾构掘进模式盾构掘进通常采用三种模式,即敞开式、半敞开式、EP B 模式(土压平衡式)。
敞开式:在前方掌子面足够稳定并且涌水能够被控制的条件下,可以采用敞开式作业。
在敞开式作业时,压力舱通过螺旋输送机的卸料口与舱外相通而处于无压状态。
半敞开式:半敞开式用于含水、水压为0.1~0.15MPa 左右、掌子面可保持稳定的地层中。
半敞开式作业时隧道掘进速度近似于敞开式作业,压力舱内底部是岩碴,上部为压缩空气(用来平衡地下水压)。
EP B 模式(土压平衡模式):EP B 模式用于围岩不稳定、地下水压力高、水量大的地层,舱内的土碴用以平衡掌子面的土压。
采用EP B 模式施工时,可以用泡沫系统改善碴土的流动性。
泡沫系统可以优化碴土的状态,减小土舱和螺旋输送机中的摩擦力。
和其他掘进模式相比,EP B 模式不需要第二种压力介质(如压缩空气和流体悬浮液),此时岩碴充当了支撑介质(图1)。
3 盾构同步注浆技术3.1 盾构同步注浆的目的盾构同步注浆就是在隧道内将具有适当的早期及最终强度的材料,按规定的注浆压力和注浆量在盾构推进的同时填入盾尾空隙内。
盾构法隧道同步注浆技术标准在现代工程建设中,隧道工程是一项极为重要的基础设施建设,其重要性不亚于道路和桥梁建设。
而盾构法隧道作为隧道工程中的一种建设方式,其施工技术的标准化和规范化工作显得尤为重要。
其中,同步注浆技术是盾构法隧道施工中最为重要和关键的技术之一。
同步注浆技术是指在盾构施工过程中,通过钻孔注浆技术将环型隧道衬砌与地下周边土体有效地粘结在一起,从而形成一种牢固的地下隧道结构。
此外,同步注浆技术还可以有效地填充隧道周边土体,增加隧道的安全性和稳定性。
由于同步注浆技术对于盾构隧道施工质量和隧道安全性的影响极大,因此,同步注浆技术的标准化和规范化也成为了盾构隧道施工的重点工作。
在同步注浆技术的标准化过程中,需要充分考虑隧道工程所面临的地质环境和工程条件等因素。
首先,需要通过对地质环境和地下水流的分析研究,确定注浆技术的配合比和注浆深度等工艺参数。
在确定注浆参数时,应该充分考虑隧道周边土体的地质特征,以及隧道施工过程中地下水流的变化情况。
其次,需要对钻孔注浆的具体施工过程进行规范化。
在注浆过程中,应该注意施工的顺序和速度,确保注浆效果的均匀性和一致性。
此外,注浆设备和注浆材料的选择也是关键因素之一,需要根据地质环境和工程条件进行选择和配置。
最后,同步注浆技术需要进行质量监控和检验。
在注浆施工结束后,应该对注浆效果进行检验和评估,确保注浆质量符合规范要求。
在质量监控方面,应该建立完善的监控体系和质量检验标准,以确保隧道工程的质量和安全性。
总之,同步注浆技术是盾构隧道施工中最为重要和关键的技术之一,其标准化和规范化工作也是隧道工程中不可或缺的一环。
通过对同步注浆技术的标准化和规范化工作的深入研究和实践,可以提高隧道工程的质量和安全性,为城市化进程和经济发展提供更加可靠和安全的基础设施保障。
盾构法隧道施工同步注浆技术1 盾构法隧道施工1.1盾构法隧道施工历史回顾盾构法是在软土地基中修建隧道的一种先进的施工方法,用此法修建隧道在欧洲、美国己有160年的历史。
盾构机最早是由法国工程师M.I.Brunel于1825年从观察蛀虫在木头中钻洞,并从体内排出粘液加固洞穴的现象,从仿生学角度研制发明的。
并于1843年由改进的盾构在英国伦敦泰晤士河下修建了世界上第一条矩形盾构(宽11.4m,高6.8m )隧道,全长458m。
其后,P. W.Bahow于1865年用直径2.2m圆形盾构又在泰晤士河下修建一条圆形截面隧道。
1874年,J.H.Greathead第一次采用气压盾构,并第一次开始在衬砌背后进行压浆,修建了伦敦城南线地铁。
1880~1890年间,用盾构法在美国和加拿大的圣克莱( St.Clair)河下建成一条直径6.4m,长1870m的Sarnia水底隧道。
仅在纽约,从1900年后,使用气压盾构法先后成功地修建了25条重要的水底隧道。
盾构隧道在用于修建地下铁道,污水管道时,得到了广泛的应用。
前苏联自1932年开始用直径6.0m及直径9.5m的盾构前后在莫斯科、列宁格勒等地修建地下铁道的区间隧道及车站。
在德国慕尼黑和法国的巴黎的地下铁道修建中,均使用了盾构掘进法。
日本于1922年开始用盾构法修建国铁羽线折渡隧道。
从六十年代起,盾构法在日本得到了飞速发展,土压平衡盾构就是七十年代发明的。
我国第一个五年计划期间,在东北阜新煤矿,用直径2.6m的盾构进行了疏水巷道的施工。
1957年起在北京市区的下水道工程中采用过直径2.0m 及直径2.6m的盾构。
上海从1960年起开始了用盾构法修建黄浦江水底隧道及地下铁道的实验研究,从1963年开始在第四纪软弱饱和地层中先后用直径 4.2m、5.6m、10.0m、3.6m、3.0m、4.0m、6.2m等十一台盾构机进行了实验隧道,地铁区间隧道扩大实验工程、地下人防通道、引水及排水隧道工程等的施工。
盾构同步注浆及二次补浆施工方案一、引言盾构隧道是一种地下工程施工方法,常用于城市地铁、供水管道等项目中。
在盾构隧道施工中,为了加固地层、防止地表沉陷,常使用注浆技术。
本文将探讨盾构同步注浆及二次补浆的施工方案。
二、盾构同步注浆方案1. 盾构施工流程在盾构施工中,首先需要确定隧道的布设位置,并进行地质勘探,以便了解地下地质情况。
然后进行盾构机的安装和调试,确定施工参数。
接着进行盾构机的开挖和推进,同时进行同步注浆作业。
2. 同步注浆的意义同步注浆是指在盾构机推进的同时对隧道周围的土层进行注浆加固,可以有效地防止地下水的渗透,增强地基的承载能力,确保施工安全。
3. 注浆材料与设备在同步注浆过程中,通常使用水泥浆、膨润土浆等材料,通过注浆设备将材料注入地层中。
注浆设备包括注浆泵、注浆管道等。
4. 同步注浆施工流程同步注浆施工的流程包括准备工作、注浆方案确定、材料搅拌与输送、注浆施工、质量监控等环节。
在施工过程中,需要密切监测注浆效果,及时调整施工参数。
三、二次补浆施工方案1. 二次补浆的必要性在盾构同步注浆完成后,仍然需要进行二次补浆。
因为同步注浆只是针对隧道周围土层进行加固,而土层深处可能存在未被加固的空隙,通过二次补浆可以填补这些空隙,提高隧道的整体稳定性。
2. 二次补浆材料与设备二次补浆通常选用高强度水泥浆等材料,通过专用的补浆设备进行注入。
补浆设备包括灌浆管、泵送设备等。
3. 二次补浆施工流程二次补浆的施工流程包括隧道拱顶清理、取样测试、材料搅拌、补浆注入等环节。
在施工过程中,需要注意补浆厚度、补浆速度等参数的控制,确保施工质量。
四、总结盾构同步注浆及二次补浆是盾构隧道施工中的重要环节,能够有效提高隧道的整体稳定性和安全性。
施工方案的制定和执行需要严格按照标准操作,确保施工质量和安全。
以上是关于盾构同步注浆及二次补浆施工方案的介绍,希望能对相关工程技术人员提供一定的参考和帮助。
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分析。
一、同步注浆的原理随着盾构的推进,在管片和土体之间会出现建筑间隙。
为了填充这些间隙,就要在盾构机推进过程中,保持一定压力(综合考虑注入量)不间断地从盾尾直接向壁后注浆,当盾构机推进结束时,停止注浆。
这种方法是在环形建筑空隙形成的同时用浆液将其填充的注浆方式。
二、同步注浆施工流程浆液运输: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1原材料2材料要求收缩率要小。
浆体凝固时产生的体积收缩要小,其目的也是为了减少地表变形。
凝结时间要合适。
初凝要快,即压出去的浆体在短时间内达到初凝,使浆体不易流失,保证压浆质量;终凝要慢,即要求压出的浆体在较长时间内应具有塑性,这样可防止破坏盾尾密封装置。
要有一定的强度。
压浆的作用之一是支护地层,不使地层产生沉降变形,所以要求浆体在凝固前有一定的早期强度,而凝固后的强度要略高于原状土。
五、拌浆设备与压浆设备1拌浆设备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、浆液配合比惰性浆液在主要成分加量不变的情况下,只需调节添加剂的加量就能有效地控制、调节浆液的性能。
在施工过程中,可以比较方便地对浆液的性能进行调整,以适应不同地层、不同掘进进度对浆液性能的要求。
七、注浆工艺1盾构始发段同步注浆(1)为防止同步注浆破坏洞门止水装置(即防止铰链板由于注浆压力崩断及防止袜套外翻)影响止水效果,需等盾尾脱出加固区方可进行同步注浆。
1.1.盾构同步注浆当盾片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成一道宽度为140mm 左右的环行空隙。
同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层,防止地面变形过大而危及周围环境安全,同时作为管片外防水和结构加强层。
1.1.1.注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。
水泥采用普通硅酸盐水泥,以提高注浆结石体的耐腐蚀性,使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内,减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。
根据盾构施工经验,同步注浆拟采用下表所示的配比。
在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验优化确定。
同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标,见表7-6:表7-6 同步注浆材料配比和性能指标表⑴胶凝时间:一般为3~10h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。
对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段,可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂,进一步缩短胶凝时间;⑵固结体强度:一天不小于0.2MPa,28天不小于2.5MPa;⑶浆液结石率:>95%,即固结收缩率<5%;⑷浆液稠度:8~12cm;⑸浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%。
1.1.2.同步注浆主要技术参数1.1.2.1.注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力,同时避免浆液进入盾构机的土仓中。
最初的注浆压力是根据理论的静止水土压力确定的,在实际掘进中将不断优化。
如果注浆压力过大,会导致地面隆起和管片变形,还易漏浆。
如果注浆压力过小,则浆液填充速度赶不上空隙形成速度,又会引起地面沉陷。
一般而言,注浆压力取1.1~1.2倍的静止水土压力,最大不超过3.0~4.0bar。
由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆,考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要,各点的注浆压力将不同,并保持合适的压差,以达到最佳效果。
盾构机同步注浆及二次注浆施工技术总结材料一、引言盾构机同步注浆及二次注浆施工技术是一种常用的地铁隧道施工方法。
通过将注浆材料喷射到土层中,可以提高隧道的稳定性和密封性。
本文将对盾构机同步注浆及二次注浆施工技术进行总结,旨在提供一份完整、系统的技术参考。
二、盾构机同步注浆技术1.注浆材料选择在盾构机同步注浆施工过程中,常用的注浆材料包括水泥浆、化学浆液和膨润土浆液。
根据具体的地质条件和工程要求,选择合适的注浆材料进行施工。
2.注浆设备和工艺在工艺方面,盾构机同步注浆一般采用循环注浆和伴设注浆两种方式。
循环注浆是将注浆材料通过管道进行循环注入,在地层中形成注浆带。
伴设注浆是将注浆材料与盾构机同步施工,并通过盾构机注浆管道喷射到土层中。
根据具体情况选择合适的注浆方式。
3.注浆控制技术盾构机同步注浆施工过程中,需要对注浆进行有效控制,以保证注浆效果。
常用的注浆控制技术包括注浆压力控制、注浆流量控制和注浆速度控制等。
通过合理控制这些参数,可以实现同步注浆施工,提高隧道的稳定性和密封性。
三、盾构机二次注浆技术1.二次注浆的目的盾构机施工完成后,为了进一步提高隧道的密封性和稳定性,常常需要进行二次注浆。
二次注浆的主要目的是填充盾构机与管片之间的空隙,并加固土体,防止水和土颗粒的进入。
2.二次注浆的方法盾构机二次注浆常常采用钢管法和帷幕法两种方法。
钢管法是将注浆钢管插入管片与土体之间的空隙,注入注浆材料。
帷幕法是在隧道顶部和侧壁上钻孔,并喷射注浆材料,形成一定厚度的注浆帷幕。
3.二次注浆的控制技术盾构机二次注浆需要进行注浆流量、注浆压力和注浆时间的控制。
合理的控制参数可以提高注浆效果,加固隧道结构。
四、总结盾构机同步注浆及二次注浆施工技术是一种常用的隧道施工方法。
通过合理选择注浆材料,采用适当的注浆设备和工艺,并有效控制注浆参数,可以提高隧道的稳定性和密封性。
二次注浆可以进一步加固隧道结构,提高隧道的安全性。
在实际施工过程中,需要根据具体情况进行技术选择和施工控制,以保证工程质量和安全。
盾构同步注浆盾构推进时,盾构空隙在围岩塌落前及时地进行压浆,充填空隙,稳定地层,不但可以防止地面沉降。
而且有利于隧道衬砌的防水。
选择合适的浆液(初始粘度低、微膨胀、后期强度高),注浆参数,注浆工艺,在管片外围形成稳定的固结层,将管片包围起来,形成个保护圈,防止地下水侵入隧道中。
一、注浆目的与方式1.注浆目的(1)使管片与周围岩体的环形空隙尽早建立注浆体的支撑体系,防止洞室岩壁塌陷与地下水流失造成地层损失,控制地面沉降值。
(2)尽快获得注浆体的固结强度,确保管片衬砌的早期稳定性,防止长距离的管片衬砌背后无支撑力的浆液环境内使管片发生位移变形。
(3)作为隧道衬砌结构加强层,具有耐久性和一定强度。
充填密实的注浆体将地下水与管片相隔离,避免或大大减少地下水直接与管片的接触,从而作为管片的保护层,避免或减缓了地下水对管片的侵蚀,提高管片的耐久性。
2.注浆方式(1)同步注浆。
同步注浆与盾构掘进同时进行,是通过同步注浆系统及盾尾的注浆管,在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行,浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到填充作用,使周围岩体得到及时的支撑,可有效防止岩体坍塌,控制地表的沉降。
(2)二次补强注浆。
管片背后二次补强注浆则是同步注浆结束以后,通过管片的注浆孔对管片背后进行补强注浆,以提高同步注浆的效果,补充部分为填充的空隙,提高管片背后的密实度。
二次注浆其浆液充填时间滞后于掘进一定的时间,对围岩起到加固和止水的作用。
(3)堵水注浆。
为提高背衬注浆层的防水性及密实度,在富水地区考虑前期注浆受到地下水影响及浆液固结率的影响,必要时在二次注浆结束后进行堵水注浆。
二、注浆材料及配比设计1.注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆液具有结实率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水渗析的特点。
水泥采用42.5抗硫酸盐水泥,以提高注浆结实体的耐腐蚀性,使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内,减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。
2.浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经验,同步注浆拟采用下表所示的配比。
盾构同步注浆施工工法盾构同步注浆施工工法一、前言随着城市建设的发展,地铁、隧道等地下工程的建设越来越多,盾构机作为一种主要的施工设备,在地下工程中得到广泛应用。
盾构同步注浆施工工法是一种结合了盾构技术和注浆技术的施工方法,能够在地下工程中保证工程的质量和安全。
二、工法特点盾构同步注浆施工工法的主要特点包括以下几点:1. 高效快捷:盾构机具有高度自动化和连续化的特点,能够在地下工程中快速推进,大大缩短了施工周期。
2. 注浆均匀:通过盾构机的同步注浆系统,可以在推进过程中实时注入注浆材料,保证地下工程的稳定性和安全性。
3. 减少地面沉降:盾构同步注浆施工工法可以通过控制注浆压力和注浆量,减少地面沉降,保护地上建筑物。
4. 施工质量可控:通过实时监测和控制系统,可以对盾构机和注浆系统进行调整和控制,保证施工质量达到设计要求。
三、适应范围盾构同步注浆施工工法适用于各类地下工程,特别是在软土、黏土等地质条件较差的地区,具有广泛的适应范围。
四、工艺原理盾构同步注浆施工工法的工艺原理主要包括以下几点:1. 盾构机推进:盾构机推进是工程的关键环节,通过控制刀盘的旋转和推进速度,推进盾构机的前进,同时实时监测地下的土压力和沉降情况。
2. 同步注浆:在盾构机推进的同时,通过注浆管道将注浆材料注入地下,形成土体胶结,增加地下工程的稳定性和安全性。
3. 排土处理:盾构机在推进过程中会产生大量土方,通过排土系统将土方排出,保证施工现场的顺利进行。
五、施工工艺盾构同步注浆施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 配置机具设备:根据施工需要,配置盾构机、注浆设备、排土设备等机具设备。
2. 地表准备工作:清理施工现场,做好地表临时支撑和施工平台的搭设。
3. 盾构机推进:启动盾构机,根据设计要求进行推进,同时进行土压力和沉降的实时监测。
4. 同步注浆:通过注浆系统将注浆材料注入地下,形成土体胶结。
5. 排土处理:将盾构机排出的土方通过排土系统进行处理,避免对施工现场和周围环境的影响。
盾构同步注浆试验方案一、试验目的二、试验原理三、试验步骤1.准备工作(1)选择合适的注浆液,常用的注浆液包括水泥浆、砂浆等。
(2)检查盾构机的注浆器和注浆管道是否完好,并对其进行清洗。
(3)选择合适的注浆点和注浆间距,注浆点一般在盾构机前部的刀盘和中部的尾部,注浆间距根据实际情况进行确定。
2.施工过程(1)在盾构施工过程中,及时观察围岩情况,发现裂缝或空隙时,将注浆液注入注浆器中。
(2)通过注浆管道将注浆液输送到注浆点,注浆点一般通过注浆管道与盾构机连接。
(3)将注浆液注入围岩中,直至围岩裂缝和空隙被填充满,并形成一定的注浆压力。
(4)观察注浆液是否从围岩裂缝和空隙中渗漏出来,如有渗漏,则加大注浆压力或将注浆点移至渗漏处继续注浆。
3.控制参数(1)注浆压力:通过控制注浆器的注浆压力来控制注浆液的流量和注浆效果,注浆压力一般根据围岩的情况和注浆液的性质进行调整。
(2)注浆流量:通过控制注浆液的流量来控制注浆的速度和注浆效果,注浆流量一般根据施工实际情况和注浆要求进行调整。
四、试验数据处理1.注浆压力和注浆流量的监测和记录。
2.注浆液的消耗量的监测和记录。
3.围岩中的注浆液渗漏情况的观察和记录。
4.注浆效果的评估,如围岩的稳定性和承载力的提高程度等。
五、试验结果分析1.根据试验数据进行统计和分析,得出注浆压力和注浆流量与注浆效果的关系。
2.分析注浆液的消耗量和注浆效果的关系,判断注浆的经济性和可行性。
3.评估注浆效果,根据围岩的稳定性和承载力的提高程度来评估注浆的效果。
六、试验结论根据试验结果和分析,得出盾构同步注浆的可行性和效果。
如果注浆效果良好,围岩的稳定性和承载力得到显著提高,则可以认为盾构同步注浆试验达到预期目的。
七、试验注意事项1.在施工过程中,要定期对注浆设备进行检查和维护,确保其正常工作。
2.操作人员要熟练掌握注浆设备的使用方法和操作规程,并严格按照要求进行操作。
3.在注浆过程中,要注意观察围岩的变化情况,发现异常情况及时停止注浆并报告。
盾构机同步注浆及二次注浆施工技术总结一、同步注浆的作用二、二次注浆的作用三、同步注浆操作工艺四、二次注浆操作工艺五、注浆效果总体评价一、同步注浆的作用由于盾构机刀盘直径为6420㎜,而管片外径6200㎜,所以当管片拼装完成并脱出盾尾后,管片与土体之间形成一个环形间隙,此间隙若不及时填充,可能造成地层变形,致使地表下沉或建筑物下沉。
因此,同步注浆填补了这一空白,及时有效的浆液注入施工间隙,抑制了地层变形;也使管片得到部分稳定,防止管片偏移;浆液凝结后具备一定的强度,提高了隧道的抗渗能力;当地下水丰富时,还能预防盾尾水源流入掌子面而造成的喷涌。
可以说同步注浆起到了多方面的作用。
二、二次注浆的作用二次注浆作为盾构施工的一种辅助工法,主要是起到补充的作用。
由于同步注浆液凝固后有所收缩,或者是同步注浆没有填充密实,需要二次注浆时补足浆液,同时二次注浆采用双液浆,将衬背的流水通道阻住,防止地下水系统涌入掌子面。
但是注浆压力一定不能超过0.4Mpa,防止击伤管片。
三、同步注浆操作工艺盾尾同步注浆是利用盾构设备中的同步注浆系统,对随着盾构向前推进、管片衬砌逐渐脱出盾尾所产生的建筑间隙进行及时充填的过程。
1、注浆材料的要求:同步注浆是保证管片拼装质量的关键所在,其目的在于控制隧道变形,防止管片上浮,提高结构的抗渗能力。
良好的浆液性能体现在一下几个方面:①浆液充填性好;②浆液和易性好;③浆液初凝时间适当,早期强度高,浆液硬化后体积收缩率小;④浆液稠度合适,以不被地下水过度稀释为宜。
根据以上几点结合我合同段的地层土质状况,同步注浆采用水泥砂浆。
用于8小时凝固的砂浆配合比如下:2、注浆压力:为了使浆液很好的充填于管片的外侧间隙,必须以一定的压力压送浆液。
注入压力大小通常选择为地层阻力强度(压力)加上0.1~0.2MPa的和。
地层阻力强度是由土层条件及掘削条件决定的,通常在0.1~0.2MPa以下。
根据本合同段的地层土质条件,注浆压力初步设定为0.19MPa,现场使用2.5Bar~3Bar的压力注浆比较合适。
盾构机同步注浆及二次注浆施工技术总结一、同步注浆的作用二、二次注浆的作用三、同步注浆操作工艺四、二次注浆操作工艺五、注浆效果总体评价一、同步注浆的作用由于盾构机刀盘直径为6420 m%而管片外径6200 m%所以当管片拼装完成并脱出盾尾后,管片与土体之间形成一个环形间隙,此间隙若不及时填充,可能造成地层变形,致使地表下沉或建筑物下沉。
因此,同步注浆填补了这一空白,及时有效的浆液注入施工间隙,抑制了地层变形;也使管片得到部分稳定,防止管片偏移;浆液凝结后具备一定的强度,提高了隧道的抗渗能力;当地下水丰富时,还能预防盾尾水源流入掌子面而造成的喷涌。
可以说同步注浆起到了多方面的作用。
二、二次注浆的作用二次注浆作为盾构施工的一种辅助工法,主要是起到补充的作用。
由于同步注浆液凝固后有所收缩,或者是同步注浆没有填充密实,需要二次注浆时补足浆液,同时二次注浆采用双液浆,将衬背的流水通道阻住,防止地下水系统涌入掌子面。
但是注浆压力一定不能超过0.4Mpa,防止击伤管片。
三、同步注浆操作工艺盾尾同步注浆是利用盾构设备中的同步注浆系统,对随着盾构向前推进、管片衬砌逐渐脱出盾尾所产生的建筑间隙进行及时充填的过程。
1、注浆材料的要求:同步注浆是保证管片拼装质量的关键所在,其目的在于控制隧道变形,防止管片上浮,提高结构的抗渗能力。
良好的浆液性能体现在一下几个方面:①浆液充填性好;②浆液和易性好;③浆液初凝时间适当,早期强度高,浆液硬化后体积收缩率小;④浆液稠度合适,以不被地下水过度稀释为宜。
根据以上几点结合我合同段的地层土质状况,同步注浆采用水泥砂浆。
用于8小时凝固的砂浆配合比如下:2、注浆压力:为了使浆液很好的充填于管片的外侧间隙,必须以一定的压力压送浆液。
注入压力大小通常选择为地层阻力强度(压力)加上0.1〜0.2MPa的和。
地层阻力强度是由土层条件及掘削条件决定的,通常在0.1〜0.2MPa以下。
根据本合同段的地层土质条件,注浆压力初步设定为0.19MPa,现场使用2.5Bar 〜3Bar的压力注浆比较合适。
盾构施工中同步注浆施工技术同步注浆是在盾构推进时进行的,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起到关键作用,掌握其施工技术十分重要。
01注浆材料、配合比1、注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料,其具有固结率高、固结体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。
水泥采用32.5矿渣硅酸铵水泥,以提高注浆固结体的耐腐蚀性,减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。
2、浆液配合比在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验及实验室优化确定浆液配合比。
02同步注浆工艺壁后注浆装置由注浆泵、清洗泵、储浆槽、管路、阀件等组成,安装在第一节台车上。
当盾构掘进时,注浆泵将储浆槽中的浆液泵出,通过4条独立的输浆管道,通到盾尾壳体内的4根同步注浆管,对管片外表面的环行空隙中进行同步注浆,在每条输浆管道上都有一个压力传感器,在每个注浆点都有监控设备监视每环的注浆量和注浆压力,且每条注浆管道上设有2个调整阀。
盾尾密封采用3道钢丝刷加注盾尾油脂密封,确保周边地基的土、砂和地下水、衬背注浆材料、开挖面的水和泥土不会从外壳内表面和管片外周部之间缝隙流入盾构里,确保壁后注浆的顺利进行。
03同步注浆施工(1)检查浆液拌制、运输、注入等设备的运行情况及原材料的质量状况。
(2)根据天气、环境温度等外界条件确定投料顺序后,按现场试验人员的配合比通知单进行浆液拌制,拌和时间根据施工实际情况确定。
(3)拌制好的浆液经现场试验人员测试合格后,立即通过预设管路输送到浆液运输设备中,并运送至盾构机壁后注浆装置中,进行二次搅拌。
(4)注浆操作手选择注浆工作模式。
随掘进开始,启动注浆泵进行注浆。
根据掘进速度,通过速度调节器调整注浆速度。
注浆过程中,要时刻注意注浆压力及注浆流量。
(5)每环掘进结束后,立即检查同步注浆量及注浆压力,当上部注浆压力在0.15~0.18MPa之间,最小注浆量达到设定值时即可停止注浆,否则应继续注浆,以满足设定注浆压力或最小注浆量要求。
盾构同步注浆1作业概述同步注浆技术是盾构工法中必不可少的关键性辅助工法,是控制地面沉降的关键。
如果注浆过程中发生漏浆,地面的沉降必定增大,从而引起地面沉降、隧道扭曲、隧道超限。
所以避免出现漏浆是盾构掘进中的重要任务和关键技术,而保护盾尾密封的完好是保证不漏浆的前提。
同步注浆与盾构掘进同时进行,通过同步注浆系统及盾尾的注浆管,在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行,同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其填充密实,从而使周围岩土体获得及时的支撑,可有效的防止土体的坍塌,控制地表的沉降。
2编制依据(1)台山核电站1、2号机组海域工程取水隧洞工程(第二阶段)招标文件(编号:TSN2008018-T);(2)台山核电站一期取水隧洞工程——工程地质勘察报告;(3)《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008;(4)类似工程项目施工经验。
3工程概况1号、2号机组取水隧洞平面轴线均为直线, 北西~南东向展布。
穿越陆域腰古咀至大襟岛之间的海域,为两条平行输水隧洞,隧洞中心间距29.2m,隧洞起讫里程为DK0+030~DK4+360.6,建筑长度4330.6m/条。
隧洞两侧部分岩石段采用钻爆法施工,其余段落采用平衡式泥水盾构施工,取水构筑物采用明挖施工。
隧洞内径φ7.3m,外径φ8.7m,采用盾构管片和二次衬砌复合支护结构。
其中盾构管片厚度0.4m,作为隧洞的主体结构,二次衬砌厚度0.3m。
4注浆工艺流程表4-1注浆工艺流程图5施工准备5.1原材料检验(1)砂要求采用细度模量1.6~2.3的细砂,不允许夹杂有5mm以上的豆石或杂物,需要时需对砂子进行过筛处理;(2)水泥、粉煤灰、膨润土不可有结块现象,细骨料中不可有大粒径的异物。
5.2浆液拌制(1)浆液配合比严格按工程师通知配合比配制;(2)原材料计量误差要控制在规范要求范围内;(3)投料顺序按水、水泥、砂依次进行;(4)搅拌时间控制在2分钟左右,搅拌要均匀,杜绝拌好的浆液中有结块;(5)膨润土最好以溶液的形式加入,且其溶液应提前拌好(溶液中的水应从浆液配比用水中扣除)。
盾构同步注浆
当盾片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成一道宽度为3.5mm左右的环行空隙。
同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层,防止地面变形过大而危及周围环境安全,同时作为管片外防水和结构加强层。
1.1.1.1注浆材料
采用水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。
水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥,以提高注浆结石体的耐腐蚀性,使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内,减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。
(1)浆液配比及主要物理力学指标
根据盾构施工经验,同步注浆拟采用表8-5所示的配比。
在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验优化确定。
同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标:
①胶凝时间:一般为3~10h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。
对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段,可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂,进一步缩短胶凝时间。
②固结体强度:一天不小于0.2MPa,28天不小于2.5MPa。
③浆液结石率:>95%,即固结收缩率<5%。
④浆液稠度:8~12cm。
⑤浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%。
同步注浆主要技术参数
1.1.1.2注浆压力
注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力,同时避免浆液进入盾构机的土仓中。
最初的注浆压力是根据理论的静止水土压力确定的,在实际掘进中将不断优
化。
如果注浆压力过大,会导致地面隆起和管片变形,还易漏浆。
如果注浆压力过小,则浆液填充速度赶不上空隙形成速度,又会引起地面沉陷。
一般而言,注浆压力取1.1~1.2倍的静止水土压力,最大不超过3.0bar。
由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆,考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要,各点的注浆压力将不同,并保持合适的压差,以达到最佳效果。
在最初的压力设定时,下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.5~1.0bar。
1.1.1.3注浆量
根据刀盘开挖直径和管片外径,可以按下式计算出一环管片的注浆量。
V=π/4×K×L×(D12-D22)式中:
V ——一环注浆量(m3)
L ——环宽(m)
D1——开挖直径(m)
D2——管片外径(m)
K——扩大系数取1.5~2
代入相关数据,可得:
V=π/4×(1.5)×1.2×(40.2-38.4)=2.5~3.4 m3/环
上面经验公式计算中,注浆量取环形间隙理论体积的1.5~2倍,每环(1.2m)注浆量Q=2.5~3.4m3。
1.1.1.4注浆时间和速度
在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短。
做到“掘进、注浆同步,不注浆、不掘进”,通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。
注浆量和注浆压力均达到设定值后才停止注浆,否则仍需补浆。
同步注浆速度与掘进速度匹配,按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。
1.1.1.5注浆结束标准及效果检查
采用注浆压力和注浆量双指标控制标准,即当注浆压力达到设定值,注浆量达到设计值的85%以上时,即可认为达到了质量要求。
注浆效果检查主要采用分析法,即根据压力-注浆量-时间曲线,结合管片、地表及周围建筑物量测结果进行综合评价。
对拱顶部分采用超声波探测法通过频谱分
析进行检查,对未满足要求的部位,进行补充注浆。