一种新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法

本发明属于盾构施工同步注浆，具体涉及提供一种新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法。

背景技术：

1、随着我国城市基础设施建设的飞速发展，盾构施工技术日臻成熟，已成为地下空间开发的重要手段。为了满足不断增长的交通需求，超大直径盾构法隧道建设得到了重点推广和应用。然而，超大直径盾构隧道工程往往面临诸多挑战，如环境敏感区域、复杂的地质环境、不确定因素增多等，特别是如何降低大盾构掘进对周边地层的扰动，防止地层上浮，一直是业界关注的热点问题。

2、注浆技术在盾构掘进施工中扮演着至关重要的角色，它不仅是降低地层扰动、提升工程质量的关键措施，也是确保隧道稳定性的必要手段。在常规直径盾构施工中，由于间隙较小，同步注浆往往依赖于经验进行操作，其重要性并未得到充分重视。但随着盾构直径的增加，盾尾间隙也随之增大，导致衬砌外圈与开挖土体之间的空隙扩大，现有的大直径盾构间隙尺寸已达到管片厚度的30％-50％，同步注浆的填充量和作用效应愈发显著，工程适应性问题也日益突出。因此，优化注浆技术，提升其工程适应性，成为大盾构施工中控制衬砌上浮的核心问题。

3、在盾构施工过程中，保证隧道的稳定性和密封性，同时确保管片的稳定性和受力均匀，同步注浆施工必须快速、有效地进行。然而，大直径盾构隧道的大断面、超埋深、高水压等特点，使得盾尾间隙空间大、同步注浆量多、注浆压力控制难度高，施工过程中难以确保每一环的同步注浆效果都能达到预期。

4、针对这些问题，行业内已开始逐步探索解决方案。例如，专利cn116217176a公布的新型同步注浆材料及其制备方法，旨在解决现有同步浆液注浆操作难度大、难以控制管片上浮的问题。但该材料的工程造价较高，不易获取和运输，实际应用受限。专利cn112723836a公布的改良双浆液配比，虽然在一定程度上提升了浆液性能，但工程造价依然较高，且在超大直径盾构隧道中仍有堵管风险。专利cn114888958a公开的废弃泥浆再生单浆液配合比设计方法，虽然降低了成本和堵管风险，但前期强度较低，仍存在管片上浮的潜在隐患。

5、综上所述，尽管行业内已经进行了一系列技术探索，但超大直径盾构隧道注浆方法在工程适应性方面的问题仍未得到根本性的解决。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中大直径盾构隧道注浆过程中工程适应性差的问题，提供一种新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其包括如下步骤：步骤s1、计算隧道管片重力f重；步骤s2、计算单浆液理论注入量q单，其中，通过q单产生的浮力为f单，f单＝f重；步骤s3、对盾构注浆管路进行改良，并设置分流管路；步骤s4、并通过所述理论总注浆量q总以及所述单浆液理论注入量q单计算双浆液理论注入量q双，其中，q双＝q总-q单；步骤s5、通过单浆液填充系数k1以及双浆液填充系数k2分别计算单浆液实际注入量q单’以及双浆液实际注入量q双’；步骤s6、在盾构掘进过程中，通过盾构机的下注浆管路向管片衬砌背后同步注总量为q单’的单浆液，通过盾构机的上注浆管路向管片衬砌背后同步注入总量为q双’的双浆液，直至完成注浆。

3、在本发明中，步骤s1中，所述隧道管片重力f重＝ρ衬砌gv，其中ρ衬砌为管片衬砌密度，v为管片衬砌体积，g为重力加速度。

4、在本发明中，步骤s2中，单浆液理论注入量产生的浮力f单＝f重，q单＝f单/γ浆液g，其中，γ浆液为浆液重度。

5、在本发明中，步骤s4中，总注浆量q总＝πl(d2-d2)/4，其中，d为盾构开挖直径；d为所述隧道管片外径；l为注浆区域长度。

6、在本发明中，步骤s5中，单浆液实际注入量q单’＝k1q单，q双’＝k2q双其中，k1为单浆液填充系数，k2为双浆液填充系数。

7、在本发明中，步骤s6中，同步且间隔注入单浆液及双浆液，在同步注入单浆液及双浆液时，通过q单’与q双’的比值对应设置二者注入速率。

8、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

9、本发明所述的新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，通过控制注浆过程中单浆液在保证浆液基本性能要求的前提下，使大直径盾构管片衬砌达到早期平衡，此基础上注入双浆液，基于双浆液可快速凝结的特点大幅度提高了浆液早期强度，并大幅提高浆液前期凝结速率，在此过程中，单浆液与双浆液之间能够使浆液材料前期达到一定的强度，进一步防止管片上浮，确保了管片衬砌的稳定性，尤其在针对管片上浮的问题上取得了明显有效的控制，进而实现了大直径盾构下同步注浆工程经济效益最大化的目的，此外，相比于常规注浆技术来说，本申请还兼具可缩短加工周期、填充程度高、支撑作用稳定以及可防止地层坍塌和地下水渗流等优势，为大直径盾构隧道工程的注浆加工提供新思路。

1.一种新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其特征在于：步骤s1中，所述隧道管片重力f重＝ρ衬砌gv，其中ρ衬砌为管片衬砌密度，v为管片衬砌体积，g为重力加速度。

3.根据权利要求1所述的新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其特征在于：步骤s2中，单浆液理论注入量产生的浮力f单＝f重，q单＝f单/γ浆液g，其中，γ浆液为浆液重度。

4.根据权利要求1所述的新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其特征在于：步骤s4中，总注浆量q总＝πl(d2-d2)/4，其中，d为盾构开挖直径；d为所述隧道管片外径；l为注浆区域长度。

5.根据权利要求1所述的新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其特征在于：步骤s5中，单浆液实际注入量q单’＝k1q单，q双’＝k2q双其中，k1为单浆液填充系数，k2为双浆液填充系数。

6.根据权利要求1所述的新型盾构隧道单双混合浆液同步注浆方法，其特征在于：步骤s6中，同步且间隔注入单浆液及双浆液，在同步注入单浆液及双浆液时，通过q单’与q双’的比值对应设置二者注入速率。