盾构同步注浆管

发布时间：2025-09-26

盾构同步袖阀管是盾构机同步灌浆系统的重要组成部分。在盾构机推进过程中，应根据管道系统，立即均匀地将灌浆材料引入管片与周围砂土之间的间隙，实现地层加固、避免渗水、操纵地面沉降、改善衬砌受力等目标。以下从工作原理、系统构成、材料要求、施工控制和优化方向等方面进行详细说明:
一、原理
盾构机刀盘的开挖孔径一般超过管片的直径，导致管片组装滑脱盾后与砂土之间形成环状间隙(超挖孔隙)。如果间隙没有及时填充，会导致地层变形、地面建筑物沉降或隧道偏移等问题。同步袖阀管根据压力泵将灌浆材料输送到管片后面的建筑间隙，充分补充灌浆材料的自重和压力效果，然后:
避免地面变形：减少地面因地面损伤而塌陷或突起。
提高隧道可靠性：根据浆体干固产生支撑层，管束管片偏移，提高衬砌受力。
改善防水功能：灌浆材料在弥补间隙后形成防潮屏障，减少地表水对管片的腐蚀。
辅助盾构纠偏：通过调节灌浆压力和量，辅助控制盾构机的姿势。
，系统构成
以下是盾构同步灌浆系统的主要组合：
袖阀管道:包括主管、支管和灌浆口，负责将浆体从灌浆罐输送到管片后面的间隙。管道施工应考虑抗压、耐腐蚀和易清洗。
灌浆泵：浆体运输动力，必须具有稳定的流量和压力控制能力，以满足不同地质条件下的灌浆要求。
储浆罐：储存混合好的注浆材料，需要配置搅拌设备，避免浆体沉积或离析。
控制器模块：包括PLC控制系统、液位传感器和流量计，自动监控和调整灌浆压力、流量和总数。
清洁系统：施工后用于清洁管道，避免浆体硬化堵塞。
材料要求三
同一注浆材料需要满足下列性能参数：
流动性：具有良好的粘结性，便于泵送和填充间隙，同时初凝时间较长，以降低堵管风险。
强度和耐久性：固化后应具有一定的早期强度和后期干固强度，抗剪切强度高，能有效地控制管片偏移。
体积稳定性：固化后体积收缩率小，避免因收缩而造成间隙再次出现。
防水性能：透水率低，添加效果好，形成有效的防潮屏障。
合理性：材料易于采购，价格低廉，符合施工预算要求。
普通灌浆材料包括单液浆(如水泥基浆)和双液浆(水泥) 硅酸钠)，其中双液浆具有防水性能好、凝结时间短、可调节等特点，适用于需要快速土壤的特殊地质或工况。
四是施工控制要点
灌浆压力操作：
灌浆压力应略高于土壤压力和静态压力之间的总和，以防止泥浆振荡导致后期沉降或跑浆。
压力过大可能导致地层沉降或隧道偏移，压力过小则添加不足，应根据地理条件进行动态管理。
灌浆量操作：
根据地理条件、隧道孔径和施工经验，灌浆量应明确，一般以填充建筑间隙并留出一定容量为准则。
土层系数在粘土、粉砂地层中为1.1。～1.3；土层系数在砂、砾石地层中为1.3～1.5。
灌浆机操作：
管片滑脱盾后应立即进行同步灌浆，避免间隙暴露时间过长导致地层变形。
在特殊工况下(如小半径曲线段、浅填土段、大坡度段)，需要加强灌浆管理，如提高两侧灌浆量或使用初始强度高的材料。
二次注浆：
同步灌浆后，如果发现管片渗水或地层变形没有得到有效控制，则需进行二次壁后灌浆。
应根据地面监测情况动态管理二次灌浆材料、压力和量，确保地层变形量降至最低。
提升方位五、提升方位
机械化自动化：
如采用自动灌浆控制方法，按照PLC程序设置灌浆量限制，在具体灌浆量达到设定值时，自动停止灌浆，提高施工效率和灌浆精度。
引入可视化操作页面，实时同步注浆压力、流量、总量等关键参数，方便操作人员监控调整。
材料创新：
为适应不同地质条件下的施工要求，开发新型注浆材料，如强度较高、缩水率较低或凝固速度较快的材料。
**型灌浆材料，减少施工对环境的污染。
改进施工技术：
制定重点灌浆方案(如小半径曲线段、浅填土段)，如提高两侧灌浆量、应用瞬结材料等。
根据路面变形情况，提高施工过程中的监控和反馈，及时纠正灌浆参数。