一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法.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CN110700842A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201911095271.9(51)Int.Cl.(22)申请日2019.11.11E21D9/00(2006.01)E21D9/08(2006.01)(71)申请人山东大学E21D11/10(2006.01)地址250014山东省济南市历下区经十路17923号申请人中国石油大学（华东）江西省高速公路投资集团有限责任公司江西交通咨询有限公司(72)发明人刘军张连震翁贤杰张庆松刘人太樊文胜李玉生李志鹏楚云添王洪超韩子川(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人武博权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法(57)摘要本发明公开了一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，它解决了现有技术中水泥浆液难以在富水砂层中有效留存、注浆过程中容易存在浆液上返跑浆等问题，能够实现盾构端头富水砂层段有效加固。其技术方案为：包括以下步骤：确定目标加固区域并设计注浆钻孔；布置地表变形监测点及车站结构位移监测点；制作带有土工布袋的孔口管；打设注浆钻孔并在注浆钻孔中下入孔口管；对土工布袋实施注浆，压密周围地层，构造止浆岩盘；采用速凝注浆材料对目标加固区域实施前进式分段注浆，注浆过程中实时监测地表变形及车站结构位移；通过地表变形及车站结构位移监测数据对注浆设计进行反馈调整；完成所有注浆钻孔的注浆工作，进行注浆效果检查。CN110700842ACN110700842A权利要求书1/2页1.一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定目标加固区域并设计注浆钻孔；步骤二：布置地表变形监测点及车站结构位移监测点；步骤三：制作带有可膨胀土工布袋的孔口管；步骤四：打设注浆钻孔并在注浆钻孔中下入孔口管；步骤五：对位于注浆钻孔中的土工布袋实施注浆，压密周围地层，构造止浆岩盘；步骤六：采用速凝注浆材料对目标加固区域实施前进式分段注浆，注浆过程中实时监测地表变形及车站结构位移；步骤七：通过地表变形及车站结构位移监测数据对注浆设计进行反馈调整；步骤八：完成所有注浆钻孔的注浆工作，并进行注浆效果检查。2.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述步骤一中，目标加固区域的平面范围在垂直于盾构隧道轴线方向上由盾构隧道轮廓线外扩3～4m，在平行于盾构隧道轴线方向上由车站围护结构边界平移6～8m；目标加固区域的竖向范围为盾构隧道拱顶高度线上移3～4m，盾构隧道拱底高度线下移1～1.5m。3.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述步骤二中，地表变形监测点布置范围为目标加固区域的平面范围外扩设定距离，相邻地表变形监测点的间距为3～5m；车站结构位移监测点布置于车站围护结构上，相邻车站结构位移监测点的间距为3～5m，且位移监测方向为水平方向。4.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述孔口管的顶部安装法兰盘，所述法兰盘上方设有注浆阀门；所述孔口管的末端与目标加固区域上边界平齐。5.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述土工布袋固定于孔口管的外侧，孔口管一侧设有注浆管，所述注浆管的末端伸入土工布袋内部。6.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述步骤五中，采用速凝类浆液通过注浆管对土工布袋实施注浆，速凝类浆液的凝胶时间小于20s。7.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述步骤六中，速凝注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，水泥浆液水灰质量比控制在W/C＝0.8～1之间，水泥浆液与水玻璃浆液的双液体积比控制在C:S＝3～4:1之间。8.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述步骤六中，当注浆压力达到设计注浆终压而注浆量达到设计注浆量80％时停止注浆，当注浆量达到设计注浆量的1.5倍而注浆压力未达到设计注浆终压时停止注浆，当注浆压力未达到设计注浆终压、注浆量未达到设计注浆量，但地表变形或车站结构位移超过预警值时停止注浆。9.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特征在于，所述步骤七中，当单次注浆导致的最大地表隆起变形量超过0.3cm或车站结构位移2CN110700842A权利要求书2/2页超过0.2cm时，降低设计注浆量。10.根据权利要求1所述的一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法，其特