一种TBM超前帷幕注浆工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114622916A(43)申请公布日2022.06.14(21)申请号202210256791.9E21B7/00(2006.01)(22)申请日2022.03.16E21B33/13(2006.01)E21B15/00(2006.01)(71)申请人中铁十八局集团有限公司E21D9/11(2006.01)地址300222天津市津南区双港乡申请人中铁十八局集团市政工程有限公司(72)发明人王灿林冀国栋岳长城穆永刚王立川齐立宾刘蕊(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209专利代理师董一宁(51)Int.Cl.E21D9/00(2006.01)E21D11/10(2006.01)E21D11/38(2006.01)E21F16/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种TBM超前帷幕注浆工艺(57)摘要本发明属于TBM超前帷幕注浆技术领域，且公开了一种TBM超前帷幕注浆工艺，包括以下步骤，根据掌子面围岩裂隙分布，沿裂隙人工开凿矩形槽，掌子面正面及两侧槽，开槽后，将排水管打孔设进水孔。本发明采用从最上边一条裂隙开始掏槽作业，掏槽完成后，将槽内安装排水管道，槽内混凝土填筑，待凝达到强度后关闭排水管蝶阀，进行槽内裂隙处手风钻钻孔，进行浅层注浆，至此第一道裂隙完成堵水，开始第二条裂隙施工，依照上述步骤，即可完成掌子面浅层出水封堵，通过掌子面布孔注浆，即可完成超前帷幕注浆，可以有效封堵外水绕渗的地下水，使隧道掘进机可以正常施工，大大降低了隧道掘进机的施工难度，提高了隧道掘进机的施工效率。CN114622916ACN114622916A权利要求书1/2页1.一种TBM超前帷幕注浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据掌子面围岩裂隙分布，沿裂隙人工开凿矩形槽，掌子面正面及两侧槽；S2：开槽后，将排水管打孔设进水孔，梅花状布置；中部焊钢筋锚固弯勾；尾端加工丝扣，安装DN200蝶阀，蝶阀为打开状态；S3：用漏斗将混凝土填入扩槽内，当扩槽填满时用振动棒助填并继续填入混凝土，直至槽内混凝土充填密实后封闭填料口即可待凝；S4：混凝土凝结强度达到90％后可拆除覆盖钢板，关闭排水孔蝶阀；S5：槽内裂隙处手风钻钻孔，钻孔间距1m，深度因掌子面空间限制，采用1m～2.3m钻杆分3次替换钻孔，孔深由掏槽底面起算2.2m，钻孔直径50mm；S6：将注浆塞置于孔内设计注浆位置，配置足够长的高压水管延至孔外手压泵，配置专用阀门，注水至胶囊内，注水压力使胶囊膨胀与孔壁紧贴，注水压力最大可达16Mpa，视注浆塞承压可取不同压力；S7：进行浅层注浆，达到表层裂隙堵水目的；S8：掌子面布孔，钻孔注浆顺序为先进行涌水区域中心钻孔，再采用由外向外、由浅到深进占型式封堵围岩裂缝，用大于涌水水头的注浆压力推移浆液沿裂缝延伸，使掌子面周围一定范围的水流通道封堵，本工程掌子面布孔数量为17孔，钻孔顺序按灌浆孔号由小到大排列，灌浆结束后进行4个检查孔钻探，无压力水涌出时即可进行继续掘进(搭接长度5‑10m)；S9：首先在掌子面安装柱架，柱底及柱顶设外弧形内平面连接板，外弧与掌子面弧度一致，用油缸顶紧后使与刀盘平行，并用底部液压支柱与顶部岩面顶紧，两柱间为钻机支架连杆，钻机在支架连杆上安装后采用三角支撑连接柱架与钻机，可上下滑行到目标位置后固定，钻机上设可将钻杆固定与拆装的装置，液压推进装置，钻孔供冷却水装置；S10：使用与浅层注浆相同的囊袋注水式高压注浆塞，注浆塞置于孔内2m处，配置足够长的高压水管延至孔外手压泵，配置专用阀门，注水至胶囊内，水压力使胶囊胀大与孔壁紧贴，之后可关闭注水高压管接口处阀门，保持注浆塞胶囊压力，拆除手压泵，注浆管管口安装专用高压阀门，接入高压注浆管，开始注浆，等待注浆结束。2.根据权利要求1所述的一种TBM超前帷幕注浆工艺，其特征在于：所述的用漏斗将混凝土填入扩槽内，当扩槽填满时用振动棒助填并继续填入混凝土，直至槽内混凝土充填密实后封闭填料口即可待凝之前还包括步骤：S31：将槽内间隔500mm用冲击钻打两排排距100mm，直径20mm钻孔，孔深100mm，梅花形布置，孔内安装M16×140膨胀螺栓，螺栓外露部分用12#铅丝缠绕并引出两根500mm铅丝；S32：将排水管用架立筋定位在槽内部裂隙高度处，间隔1000mm，管前端100mm用麻丝与槽壁塞紧，用膨胀螺丝引出的铅丝将麻丝绑扎固定；S33：将排水管尾部从3mm厚钢板穿过，使蝶阀外露。3.根据权利要求1所述的一种TBM超前帷幕注浆工艺，其特征在于：所述矩形槽的尺寸为宽150mm、深400mm。4.根据权利要求1所述的一种TBM超前帷幕注浆工艺，其特征在于：所述排水管为DN20钢管制成，所述排水管长5