适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法

1.本发明属于隧道工程施工技术领域，涉及适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法。


背景技术：

2.随着高速铁路规模不断扩大，隧道的比重也在不断增加。在隧道工程大量修建的同时，因隧道质量问题引发的工程事故也逐渐增多。由于隧道工程的质量问题具有隐蔽性、突发性、复杂性及反复性，导致在隧道二次衬砌浇筑过程中会出现拱顶空洞、衬砌厚度不足等问题。
3.通过隧道拱顶带模注浆施工工艺可很好解决上述问题，通过带模注浆技术使得注浆料与衬砌混凝土结合成良好的受力整体，较好的解决了隧道衬砌拱顶脱空问题。但现有的注浆料是由生产厂家通过干混砂浆生产线生产，将水泥、烘干砂、外掺料及各种外加剂分别计量，干混均匀后，进行分包。运输到施工现场，实际施工时再加入适量的水，通过制浆注浆一体机搅拌均匀制浆，并将浆液泵送至拱顶。传统的注浆料生产工艺中砂需烘干、能耗高，无法利用施工现场胶凝材料、砂等；注浆料需在工厂生产，且需从场外运输，运输成本高，由于各种材料密度不一，导致运输过程中材料不均匀，注浆材料性能不稳定，现场搅拌过程中用量不易精确控制，容易造成一定程度的浪费，进而影响整体注浆效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，革新现有的施工工艺，可显著提高现场注浆效率。
5.本发明所采用的技术方案是，适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，具体按以下步骤实施：
6.步骤1，确定隧道拱顶注浆所需的外加剂种类；
7.步骤2，对所需外加剂进行计量，将其干混均匀；
8.步骤3，经步骤2混合后，根据实际施工时根据掺量选取；
9.步骤4，将外加剂料包同注浆所需混合材料按比例加入干料混合装置使其充分混合均匀；
10.步骤5，混合均匀后，加入计量好的水，输送至制浆注浆一体机中搅拌均匀，并进行储浆，直至达到泵送要求；
11.步骤6，隧道二衬混凝土浇筑完成后进行拱顶带模注浆施工；
12.步骤7，注浆完成后，清洗注浆设备，机械设备退场。
13.本发明所述技术方案的特点还在于：
14.其中所述步骤1中根据现场施工需求确定注浆所用外加剂种类，一般可为塑性膨胀剂、粉体减水剂、早强剂、消泡剂、缓凝剂、保水剂、膨胀剂等，此外，根据流变性能和早强性能要求，可加入硫(铁)铝酸盐、微珠、硅灰等；
15.其中所述步骤2具体中的干混设备可采用双运动混合机、v型混合机、三维混合机等进行混合均匀，通过包装机进行包装；
16.其中所述步骤3中外加剂独立包装，降低了现场调试难度，随用随拌，减少了注浆材料的浪费；
17.其中所述步骤4中所需砂样无需烘干，可降低生产成本；
18.其中所述步骤4中所需的水泥、砂及外掺料在注浆材料中占比约达90％，并且能够利用当地材料，极大降低运输及包装成本；
19.其中所述步骤5中所需制浆和注浆可采用制浆注浆一体机，具备干料均化、浆液制备、储存和注浆等功能。
20.本发明的有益效果是：
21.本发明的适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法与传统注浆料生产工艺相比，所需砂样无需烘干，降低了生产成本，利于减少能耗；所需水泥、砂及外掺料等均能够就地取材，大大降低了运输、包装成本；所需外加剂料包独立包装，降低了现场调试难度，随用随拌，减少了注浆料的浪费，同时延长了材料使用寿命；经济效益及社会效益显著，具有极大的推广使用价值。
附图说明
22.图1是传统注浆料生产流程图；
23.图2是本发明适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法中外加剂料包生产流程图；
24.图3是本发明适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法中现场注浆料配制工艺流程图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
26.本发明提供了适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工工艺，如图2及图3所示，具体按以下步骤实施：
27.步骤1，按照施工现场需求确定隧道拱顶注浆所需的外加剂种类，一般塑性膨胀剂、粉体减水剂、早强剂、消泡剂、缓凝剂、保水剂、膨胀剂等，此外，根据流变性能和早强性能要求，可加入硫(铁)铝酸盐、微珠、硅灰等其他材料；
28.步骤2，按照设计要求对所需外加剂进行配比计量，计量完成后装入干混设备使其混合均匀；
29.步骤3，干混均匀后，逐个分包为外加剂料包，用于实际施工时选取，降低了现场调试难度，随用随拌，减少了注浆材料的浪费；
30.步骤4，将分包好的外加剂料包同水泥、砂及外掺料按比例加入干料混合装置，启动机器使其充分混合均匀；
31.步骤5，混合均匀后，加入计量好的水，输送至搅拌机内搅拌均匀，直至达到泵送要求；
32.步骤6，隧道二衬混凝土浇筑完成后，在0～4h内进行拱顶带模注浆施工，注浆材料与二衬混凝土结合性能较好；
33.步骤7，注浆完成后，清洗注浆设备，机械设备退场。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，确定隧道拱顶注浆所需的外加剂种类；步骤2，对所需外加剂进行计量，将其干混均匀；步骤3，经步骤2混合后，根据实际施工时根据掺量选取；步骤4，将外加剂料包同注浆所需混合材料按比例加入干料混合装置使其充分混合均匀；步骤5，混合均匀后，加入计量好的水，输送至制浆注浆一体机中搅拌均匀，并进行储浆，直至达到泵送要求；步骤6，隧道二衬混凝土浇筑完成后进行拱顶带模注浆施工；步骤7，注浆完成后，清洗注浆设备，机械设备退场。2.根据权利要求1所述的适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，其特征在于，所述计量过程具体按照设计资料配比进行计量，计量完成后装入干混设备使其混合均匀。3.根据权利要求1所述的适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，其特征在于，所述步骤3中外加剂均独立包装。4.根据权利要求1所述的适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，其特征在于，所述步骤4中注浆所需混合材料中水泥、砂及外掺料在注浆材料中占比90％。5.根据权利要求1所述的适用于隧道拱顶注浆现场制浆施工方法，其特征在于，所述步骤6中隧道二衬混凝土浇筑完成后在4h内进行拱顶带模注浆施工。

技术总结
本发明公开了适用于隧道拱顶带模制浆注浆施工方法，核心为“注浆剂 现场配料”技术，注浆剂由多种外加剂组成，主要包括塑性膨胀剂、粉体减水剂、膨胀剂、保水剂、早强剂、消泡剂及其他外加剂等，可进行工厂化生产。施工技术人员利用现场的水泥、砂及水与注浆剂进行混合，现场配制成注浆料，用于提供隧道拱顶注浆料。本发明所述的技术方案降低了生产成本，减少能耗，所需外加剂料包均为独立包装，降低了现场调试难度，随用随拌，减少材料浪费，延长材料的使用寿命；所需的水泥、砂、外掺料等可直接利用当地材料，大大降低了包装、运输成本，经济效益和社会效益显著。和社会效益显著。和社会效益显著。


技术研发人员：彭磊 燕波 张新锦 何文敏 高妮
受保护的技术使用者：陕西铁路工程职业技术学院
技术研发日：2022.08.25
技术公布日：2022/11/11