[发明专利]一种用于渗漏空洞封堵的抢险注浆材料和工艺

说明书

本发明公开了用于渗漏空洞封堵的抢险注浆材料和工艺，主要原材料为高分子材料(SAP)与水泥水玻璃双液浆混合物。通过室内模型试验，对新型注浆材料进行堵漏试验，传统的水泥‑水玻璃双液浆在隧道漏水漏砂状态下极易被动水冲走，动水留存率很低，堵漏效果不明显，没有起到一个快速抢险作用；而新型注浆材料为高分子材料(SAP)与水泥水玻璃双液浆混合物，渗漏水的地方先注入SAP材料，然后再注入双液浆，经试验研究，堵漏效果优于传统的双液浆堵漏。

技术领域

本发明涉及一种注浆材料和工艺，特别涉及用于隧道漏水漏砂的渗漏空洞封堵的抢险注浆材料和工艺。

背景技术

近年来，随着我国经济发展，轨道交通逐渐普及，城市中，地铁是最常见的轨道交通。修建地铁隧道时，盾构工法具有对环境影响小，不影响地表交通，对施工附近的居民影响小，相对而言成本较低等优点深受工程领域的青睐。但盾构隧道在修建及使用过程中，管片接缝处会出现的渗漏现象。渗漏点附近，地下水会流入隧道内部，管片周围土体中的细小颗粒将会带出，逐步地，隧道外侧的粉土粉砂地层会被掏空，形成较大的空腔区，进而引起管片受力发生变化，管片会出现张开错台等灾害，严重时会引起连续垮塌及大范围地表沉降。所以，在出现渗漏，产生空洞时，快速抢险堵漏尤为重要。

在动水环境中，单液浆、双液浆及聚氨酯等注浆抢险措施，浆液材料在固结后才能发挥作用，然而在地下水流速较快时无效扩散多种多样且极易发生，部分浆液在地下水的冲刷和搬运作用下流失，工程上称为“跑浆与串浆”，或者浆液在进入地下含导水构造后，由于过度稀释，丧失了凝结固化能力。因此，需研究可在快速流动水环境中有效快速凝固，并有效填充空腔、封堵渗漏通道的新型注浆材料。

填充型遇水快速膨胀材料可以选择高分子吸水树脂(Super Absorbent Polymer，简称SAP)，是一种典型的功能高分子材料。它能吸收其自身重量数百倍的水，并具有很强的保水能力，所以它又被称为超强吸水剂或高保水剂。从化学结构上来讲，高吸水性树脂是具有许多亲水基团的低交联度或部分结晶的高分子聚合物，80％的SAP为聚丙烯酸系。

水泥—水玻璃双液浆是将水泥浆和水玻璃按一定比例混合而成的液体浆材，一方面具有纯水泥浆的优点，另一方面加入水玻璃使浆液凝胶时间缩短、可调，便于施工。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种用于渗漏空洞封堵的抢险注浆材料和工艺，解决现有技术中单液浆、双液浆及聚氨酯等注浆抢险措施，部分浆液在地下水的冲刷和搬运作用下流失，或者浆液在进入地下含导水构造后，由于过度稀释，丧失了凝结固化能力的问题。

本发明的技术方案是：

一种用于渗漏空洞封堵的新型抢险注浆材料，包括高分子吸水树脂和甘油混合物、水泥水玻璃双液浆混合物，其中高分子吸水树脂和甘油质量比为1:9至1：10之间，此范围可保证吸水树脂与甘油混合物的可注性，且不会因为甘油过多阻碍吸水树脂与水反应。

一种用于渗漏空洞封堵的新型抢险注浆工艺，包括以下步骤：

步骤一、准备高分子吸水树脂，甘油，普通硅酸盐水泥，水玻璃，水，注浆装置；

步骤二、将SAP按质量比1:9-1:10倒入甘油中，搅拌均匀；

步骤三、准备水泥水玻璃双液浆，按照水灰比0.8:1至1：1配置水泥溶液，水玻璃体积为水泥溶液的一半，可以使双液浆达到较快的凝结速度；

步骤四、用注浆泵将SAP与甘油混合物注入渗漏空洞，即图2的三角区中，并观察渗漏水流量的变化；

步骤五、待高分子吸水树脂吸水膨胀后，渗漏水流量减小，此时注入水泥水玻璃双液浆，待双液浆凝结后，最终可达到较好的封堵效果。

本发明的有益效果是：