[发明专利]复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液及其注浆方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑注浆液，特别是一种隧道施工中壁后注浆用的注浆液及其注浆方法。

背景技术

在隧道施工中,壁后注浆是施工中一项必不可少的工作内容。壁后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隧道初支完成后注入衬砌与围岩间的空隙内。其目的在于：

（1）尽早填充衬砌与围岩间的空隙，防止围岩与衬砌硬接触，保证安全；

（2）确保衬砌的早期稳定性和间隙的密封性；

（3）作为衬砌防水的第一道防线，提供长期、均质、稳定的防水功能；

（4）作为隧道衬砌结构加强层，具有耐久性和一定强度。

对地层稳定性差的隧道而言，围岩变形的主要原因在于衬砌壁后注浆的好坏。因为由于初支以后，在不注浆的情况下围岩接近无支撑状态，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程度。因此，壁后注浆技术是决定隧道能否稳定的关键性工序之一。

壁后注浆属于充填类注浆，其对注浆材料的要求是：价格低廉、低收缩率、足够的强度、防水性好。目前国内普遍采用的充填型注浆材料主要有单液水泥浆、粉煤灰-水泥浆以及粘土固化注浆材料。普通单液水泥浆注浆，水灰比一般为1：1。纯水泥浆强度较高，但是收缩率也较高，成本高昂。粉煤灰-水泥浆具有收缩率低、价格低、强度合适等优点。但是粉煤灰颗粒粗大，抗渗性能及流动性较差。粘土固化注浆材料已经在帷幕灌浆和堵水注浆中获得广泛应用，但是由于其强度不足使其在充填型注浆中应用较少。

现有的注浆液用在复合式衬砌壁后注浆方面存在以下问题：

（1）浆液用量大，导致材料成本较高。

（2）浆材收缩率较大，需要二次补浆。

（3）充填材料刚度较高，不利于缓冲围岩与衬砌间的压力。

（4）浆液粘度较低，容易跑浆。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液及其注浆方法，要解决现有的普通注浆液注浆效果不好、成本高的技术问题，并解决现有注浆施工效率低、需要二次补浆的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液，由A组分和B组分混合而成， 

所述A组分按质量份配比如下：

水              80～130份；

粘土            50～80份；

水泥            30～50份；

粘土促进剂  0.5～10份；

塑化剂        0.05～3份；

所述B组分按质量份配比如下：

水             80～120份；

水玻璃       80～120份；

缓凝剂       0.5～10份；

所述A组分和B组分混合的质量比为100:30～60。

所述A组分按质量份最佳配比如下：

水               100份；

粘土             60份；

水泥             40份；

粘土促进剂    5份；

塑化剂          1份；

所述B组分按质量份最佳配比如下：

水                100份；

水玻璃        100份；

缓凝剂            5份；

所述A组分和B组分混合的质量比为 100:50。

所述水泥为32.5号以上的普通硅酸盐水泥。

所述粘土促进剂为氯化钙和二氧化铝的混合物，二者的质量比为6:4～9:1。 

所述塑化剂为聚羧酸类塑化剂、萘系塑化剂或木质素磺酸盐塑化剂。

所述水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃。

所述水玻璃的波美度40～45°Bé，模数2.4～2.8。

所述缓凝剂为磷酸氢二钠。

这种复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液的注浆方法，

步骤一，施工准备，架设注浆作业平台；

步骤二，沿初支面钻注浆孔；

步骤三，在注浆孔内安装注浆管；

步骤四，将注浆管周围封填严密；

步骤五，配制复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液，

a、先将粘土加入50%～70%的水，预浸泡10～30个小时；

b、配制A组分，按照配比将余量的水、粘土浸泡液、粘土促进剂、塑化剂、水泥依次加入高速搅拌机；