[发明专利]盾构隧道中三液壁后充填施工方法及系统

说明书

本公开提供了一种盾构隧道中三液壁后充填施工方法及系统，将灰浆、发泡剂溶液、水玻璃溶液分别按照不同的时间、部位注入到相应的位置，在注射部位处制备空气砂浆，之后立即与水玻璃溶液混合并注入盾构尾部。可以有效地解决上述存在的问题，从而使注浆后的效果得到显著提升。

技术领域

本公开涉及一种盾构隧道中三液壁后充填施工方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

盾构工法由于具有很多优点而被广泛应用于城市地铁和水下隧道的施工：但是盾构法施工时不可避免地会对周围地层造成扰动，引起地表沉隆。控制盾尾地表沉降的关键在于对盾尾间隙的有效充填，而盾尾间隙的充填需要由壁后注浆来实现。

在实际工程中，经常会利用水泥与水玻璃的混合浆液作为壁后充填灌浆材料，这样便会有浆液粘度较低，可灌性较好，可以在水中迅速凝固，结石强度较高等优点，有时根据地质情况的不同还需要加泡沫剂来制备空气砂浆来作为壁后填充材料，也就是三液壁后注浆施工。

这种三液灌浆施工通常采用的方法是使用空气发泡剂，将其加入灰浆中来制备空气砂浆，并加入水玻璃溶液，最后将其混合液同过泵泵送到注射点进行壁后注浆，而这种传统上的水玻璃型的空气灌浆有许多致命的缺点：(1)由于要进行长距离的的压力供给，在空气的侵蚀下容易发生材料分离。(2)混合浆液在管道中存在的时间越长，空气会一定程度的流失以及气泡会变得越来越脆弱。(3)水玻璃本身会与空气中的成分发生反应，进而使空气的损失非常大，从而影响灌浆后的固结效果。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种盾构隧道中三液壁后充填施工方法，本公开将不同的液体分别按照不同的时间、部位注入到相应的位置，最后在注射部位处制备空气砂浆，之后立即与水玻璃溶液混合并注入盾构尾部，可以有效地解决上述存在的问题，从而使注浆后的效果得到显著提升。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种盾构隧道中三液壁后充填施工方法，将灰浆、发泡剂溶液、水玻璃溶液分别按照不同的时间、部位注入到相应的位置，在注射部位处制备空气砂浆，之后立即与水玻璃溶液混合并注入盾构尾部。

作为进一步的限定，将灰浆、发泡剂溶液、水玻璃溶液分别制备好存储于不同的容器，在注射前不能混合。

作为进一步的限定，将发泡剂溶液泵送到发泡机处，且将利用空压机单独制备的压缩空气导入发泡机与发泡剂溶液混合进行发泡。

作为进一步的限定，产生气泡后，将灰浆液泵送到混合管道处，使产生的空气和气泡与灰浆混合形成空气砂浆。

作为进一步的限定，将水玻璃溶液直接泵送到注射点处，与制备好的空气砂浆混合，作为最终的壁后填充注浆材料。

作为进一步的限定，将填充注浆材料立即注入盾构尾部的填充部位。

作为进一步的限定，混合液静置时间小于设定值。

设定值为90秒。

一种盾构隧道中三液壁后充填施工系统，包括多个独立的调和槽、管道混合器和发泡机，其中，所述多个独立的调和槽用于分别存储灰浆、发泡剂溶液和水玻璃溶液，存储灰浆的调和槽通过第一通道连通至第一管道混合器，存储发泡剂溶液通过第二通道连通至发泡机，存储水玻璃溶液的调和槽通过第三通道连通至第二管道混合器，所述管道混合器与发泡机连接，发泡机另一端连接空气压缩机。

作为进一步的限定，所述第一通道、第二通道和第三通道上均设置有泵体。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：