[发明专利]TBM法隧道或隧洞施工的回填方法及其设备

摘要

本发明涉及一种TBM法隧道或隧洞施工的回填方法及其设备。TBM豆砾石回填灌浆回填方法存在诸多技术缺陷，工期无保证，回填质量十分不稳定。本发明在TBM预制衬砌结构管片外壁与围岩壁之间的空腔全洞段360°范围回填，底拱部砂浆、速凝砂浆回填，两侧拱部豆砾石灌浆回填，顶拱部混合砂浆回填；或底拱部砂浆回填、速凝砂浆回填，两侧拱部细石混凝土、速凝细石混凝土回填，顶拱部混合砂浆回填；本发明充分利用砂浆、细石混凝土回填的技术优势，部分或全部替换豆砾石灌浆回填，克服了豆砾石灌浆回填的技术缺陷，尤其在不良地质情况下，提高了回填工效，保证了工程质量。

主权项

1.TBM法隧道施工的回填方法，其特征在于：由以下步骤实现：TBM预制衬砌结构管片外壁与围岩壁之间的空腔全洞段360°范围回填，其中：底拱部砂浆回填，两侧拱部豆砾石灌浆回填，顶拱部混合砂浆回填；或底拱部砂浆回填，两侧拱部细石混凝土回填，顶拱部混合砂浆回填；所述底拱部砂浆回填、两侧拱部豆砾石灌浆回填、顶拱部混合砂浆回填的具体施工步骤为：第一步：TBM隧道开挖、预制管片衬砌同步进行，当一个工作循环衬砌完成，底拱部砂浆回填：在预制结构的底拱部灌浆孔安装好注浆头总成，连接管道启动ST15‑8‑22型混凝土输送泵进行定量灌注，灌注速凝砂浆，依次交叉对称推进；第二步：两侧拱部豆砾石灌浆回填：当一个工作循环衬砌完成，及时回填豆砾石，之后在后配套前部亦采用ST15‑8‑22型混凝土输送泵灌注水泥浆，先后分别在预制结构的两侧拱部灌浆孔安装好注浆头总成，连接管道启动ST15‑8‑22型混凝土输送泵进行灌注，调整泵的工作频率改变排量，两侧拱对称灌注向前推进；第三步：在后配套前部完成底、侧拱回填后，在后配套后部混合砂浆回填，从顶拱部预留孔灌注混合砂浆：在预制管片衬砌完成后的第20‑30环开始灌注，在预制结构的顶拱中心部灌浆孔安装好注浆头总成，连接管道启动ST15‑8‑22型混凝土输送泵进行灌注，起始环的建立需要灌注大量的混合砂浆，当ST15‑8‑22型混凝土输送泵出口压力表读数有明显增高时、当灌注压力达到0.5Pma或下一注浆头总成有浑浊浆液流出停止该灌浆孔的灌注，间歇性闭浆5min后闭浆阀总成关闭，完成顶拱混合砂浆回填，即完成一个循环的回填；间隔六环换灌浆孔进行下一个循环的灌注，依次向前推进，每个灌浆孔位连续灌注；所述底拱部砂浆回填，两侧拱部细石混凝土回填，顶拱部混合砂浆回填的具体施工步骤为：第一步：TBM隧道开挖、预制管片衬砌同步进行，当预制衬砌管片衬砌到第6环时,在第1环底拱灌浆孔安装好注浆头总成，连接管道、打开闭浆阀，启动ST15‑8‑22型混凝土输送泵进行底拱砂浆灌注，同时启动J‑D系列计量泵通过压力混合器添加速凝剂，砂浆串至第6环止浆刷时停止灌注，交替对称完成底拱砂浆回填；第二步：分别在第1环两侧拱部灌浆孔安装好注浆头总成，连接管道、打开闭浆阀，启动ST15‑8‑22型混凝土输送泵进行细石混凝土灌注，同时启动J‑D系列计量泵通过压力混合器添加速凝剂，细石混凝土串至第6环止浆刷时停止灌注，交替对称完成两侧拱细石混凝土回填；注入预制管片衬砌外壁与围岩壁空腔的砂浆、细石混凝土从底拱部到两侧拱部形成一个与水平夹角为23°的坡形，第1环底拱砂浆包围预制衬砌管片外壁在90°范围，第6环侧拱包围预制衬砌管片外壁在180°范围，建立了起始环回填的基础，完成一个循环的回填；待掘进衬砌新的一环完成，将注浆头总成取出换到衬砌后新建立的下一个第1环底拱、两侧拱灌浆孔进行灌注；依次交叉对称、每环必灌、达量停机、平行推进；第三步：后配套后部回填，从顶拱部灌浆孔灌注混合砂浆：在预制管片衬砌完成后的第20‑30环开始灌注，在预制管片衬砌结构的顶拱部中心灌浆孔安装好注浆头总成，打开闭浆阀门，连接管道，启动ST15‑8‑22型混凝土输送泵进行灌注，起始环的建立需要灌注大量的混合砂浆，当ST15‑8‑22小型混凝土输送泵出口压力表读数有明显增高时，当灌注压力达到0.5Pma时或下一专用注浆头有浑浊浆液流出停止该灌浆孔的灌注，间歇性闭浆5min后闭浆阀总成关闭；完成顶拱部混合砂浆回填，即完成一个循环的回填；间隔6环换灌浆孔进行下一个循环的灌注，依次向前推进，每个灌浆孔位连续灌注。