一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111502678A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010406569.3(22)申请日2020.05.13(71)申请人中铁二十二局集团轨道工程有限公司地址100040北京市石景山区鲁谷路74号南院18号楼2-6层申请人中铁二十二局集团有限公司(72)发明人兰峰涛田作华王天武李翰卿陈汉庞前凤庞先国江龙邹园林高利平李海亮王峰(74)专利代理机构北京彭丽芳知识产权代理有限公司11407代理人隋勤(51)Int.Cl.E21D9/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法(57)摘要本发明公开了一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，包括以下步骤：(1)施工前的准备；(2)制浆：新型调浆材料通过搅拌机搅拌后，直接注入土仓，通过刀盘转动让原有残留的泥浆和新型的泥浆充分搅拌均匀，形成优质的泥浆；(3)加压、保高压成泥膜：加压采用梯度式压力的形式，根据泥浆粘度的提高，逐步调高土仓内泥浆压力，按高粘度高压力的原则使泥浆能够充分渗透至土体的孔隙内，并堆积形成泥膜；(4)降压；(5)气体置换浆；(6)保压试验。本申请的泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，泥膜形成需要的调浆原料方便快捷、成本节约，能够在强透水地区快速形成稳定的泥膜；该方法形成的泥膜稳定性更强。CN111502678ACN111502678A权利要求书1/2页1.一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)施工前的准备：开挖前做好充分的准备；(2)制浆：采用新型的调浆材料，通过搅拌机搅拌后，利用盾构机的注浆系统直接注入土仓，通过刀盘转动，让原有残留的泥浆和新型的泥浆充分搅拌均匀，形成优质的泥浆；(3)加压、保高压成泥膜：采用梯级泥浆压力和不同等级性能的泥浆进行泥膜制作；加压采用梯度式压力的形式，根据泥浆粘度的提高，逐步调高土仓内泥浆压力，按高粘度高压力的原则使泥浆能够充分渗透至土体的孔隙内，并堆积形成泥膜；(4)降压：完成上述加压操作后，由高压自然降压到工作压力，自然降压过程如少于5小时，则重复上述操作过程，直至自然降压过程如超过5小时，此时可进行人工泄压至工作压力；(5)气体置换浆：通过气压把土仓的泥浆压出仓形成工作压+20KPa状态下的空气仓，气压设定值为工作压+20KPa，确保气压稳定；(6)保压试验：土仓排浆之后，保持工作压状态持续24小时，通过观察气压的变化情况、保压试验前后土样情况和监测地面沉降情况，来判定切口面是否稳定，从而确定是否具备进仓条件；在保压过程中记录每次空压机加载起动时间，计算前后两次补气起动的间隔时间，通过每次空压机补气时间间隔变化可以判断土仓是否气体泄漏情况；如果保压试验过程中空压机每次补气间隔时间趋于一稳定值，说明气体泄漏通道已全面封堵，土仓气压可基本保持平稳；土仓气体泄露量＜90m3/小时时，也可以判定泥膜制作完成；记录保压期土仓内气压的变化情况，如果土仓内气压可保持一稳定值，说明在空压机补气状态下可基本维持工作压力，可达进仓工作的压力要求。2.根据权利要求1所述的一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，其特征在于，所述泥膜形成方法还包括：(7)泥膜修复施工：当满足修复条件时，进行泥膜修复，修复时只需要单个循环的压力递增修复即可，无需进行气-浆置换；当泥膜损坏严重时，则采用气-浆置换模式进行修复。3.根据权利要求1所述的一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，其特征在于，所述步骤(2)的新型调浆材料包括膨润土和聚合物，所述膨润土为易钻，所述聚合物为雷膨。4.根据权利要求3所述的一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，其特征在于，制浆包括：浆液的拌制在浆桶里调制完成，浆液的浓度在保证其可注性条件下越浓越好，待调浆料完全溶解后，利用盾构机的注浆系统直接从隔板上的浆液注入孔泵送至土仓内，浆液从隔板底部注入土仓内，同时将原土仓内泥浆从上部排出土仓，当注入1/3土仓新调制的浆液后，通过刀盘转动，让原有残留的泥浆和新型的泥浆充分搅拌均匀，使浆液二次拌制，从而改变土仓内泥浆性能，增加土仓内泥浆的比重及粘度，从而在土仓内形成优质的泥浆。5.根据权利要求1所述的一种泥水盾构在强透水地层的泥膜形成方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：1)泥浆粘度30s～40s，加压P1+10KPa～P1+20KPa，保压3小时；其中，每隔半个小时转2圈刀盘，保持泥浆均匀，P1为工作压；2)提高泥浆粘度至40s～50s，加压P1+20KPa～P1+40KPa，保压3小时；其中，每隔半个小时转2圈刀盘，保持泥浆均匀，P1为工作压；3)提高泥浆粘度至＞60s，加压P1+40KPa～P1+60