基于现有盾构机的升级制造再利用——超前注浆孔改造排渣水系统

目前,国内盾构机产业经过几十年不断发展,在市场保有量方面已经有了相当可观的数量,可以基本满足现阶段国民经济发展需求。盾构机长期处于地下恶劣工作环境中,设备损坏是不可避免的。此外,根据地质条件不同,需要对现有盾构机进行一定技术升级改造,以满足不同地质条件对盾构的要求。基于此,对土压平衡盾构机前盾隔板上的超前注浆孔进行技术升级改造,使其升级为开挖面排渣水系统,从而及时、有效地排出在盾构机掘进过程中渗透进的大量积水,从而解决因积水过多而造成开挖掌子面不稳定的问题;这样升级改造不仅没有对原有结构造成不可逆破坏,而且使盾构功能得到了升级,满足了现场施工需要。

超前深孔注浆在复合顶板工作面顶板管理中应用

20203综采工作面开切眼前方200 m范围内煤层顶板为复合顶板,回采面临较为严重的煤壁片帮、冒顶问题。为此提出将超前深孔注浆应用到采面顶板管理中,提高复合顶板区域内煤体、顶板强度。结合20203综采工作面现场情况,提出在回采巷道超前采面20~55 m范围内布置超前深孔注浆钻孔,钻孔100 m,实现煤层及上覆复合顶板加固;注浆浆液选用超细水泥浆,浆液胶结后可显著提高煤岩体强度。现场应用后,20203综采工作面在复合顶板区域内回采时片帮及冒顶问题得以解决,采面可保持4.8 m/d回采速度,现场应用取得较为显著的顶管管理效果。

综采工作面过断层超前深孔注浆技术应用研究

分析了块裂结构块体滑落破坏和碎裂结构散体漏冒破坏的注浆加固机理,并结合张集煤矿1413(3)工作面的地质及开采条件,提出了预防断层破碎带顶板垮落的超前深孔注浆加固技术,分析了注浆加固材料的力学性能、注浆加固工艺及加固参数。现场实践表明,超前深孔注浆技术具有较好的技术经济效果。

超前注浆在卵石层大直径市政隧道施工中的应用

北京市大直径市政管道穿越某供水主管线工程为背景,通过有限差分法数值仿真模拟等手段,对工程中采用超前注浆加固等手段控制下穿过程中对周围岩土体扰动及既有管线隆起的作用效果进行研究。研究结果表明:由开挖导致的地表沉降最大值发生在管道中心正上方,地表沉降实测结果表明实际控制效果良好;采用超前深孔注浆方法,管道暗挖造成的主要扰动区域宽约为3倍跨度;数值计算得到的管网沉降变形符合控制要求,超前注浆可以保证输水管网安全;通过采用注浆加固地层的方式,可以明显地减小地表沉降和管线沉降。在卵石地层中,采用注浆加固的控制变形作用效果良好。

超前深孔帷幕注浆堵水技术在巷道过断层破碎带中的应用

基于红柳煤矿2煤带式输送机大巷DF6-1导水正断层破碎带宽、围岩松散破碎、粘结力差、支护困难、涌水量大等特点,过断层施工前采用超前深孔帷幕注浆堵水方法,对断层破碎带松软围岩进行注浆固结堵水,有效封堵了断层破碎带上覆岩层裂隙水通过断层涌水道进入巷道,并在巷道周围形成准混凝土帷幕圈,为过断层施工提供了安全保障和有利条件。

全风化砂岩隧道超前深孔注浆地层预加固技术

全风化砂岩围岩施工由于成岩作用差,施工中极易产生涌砂、塌顶,导致隧道变形、失稳,危及施工人员及设备的安全。本文以宁夏固原原州区至王洼铁路程儿山隧道全风化细砂围岩施工为实例,根据岩性合理调整施工配合比,对在复杂地质条件下地下隧道工程的加固改良和堵水施工进行简单介绍。

大直径热力隧道下穿工程中超前注浆的效果研究

大直径热力隧道下穿工程中可以采用超前深孔注浆的方法强化地层,这在卵石等松散的地层中较为常见。针对大直径热力隧道下穿工程中超前深孔注浆的作用效果,以北京市阜石路大直径热力隧道穿越东水西调管道工程为背景,通过有限元法数值仿真模拟等手段,对工程中采用超前注浆加固等手段控制既有管道隆起的作用效果进行研究。结果表明:(1)由开挖导致的地表沉降最大值发生在隧道中心正上方,地表沉降实测结果表明实际控制效果良好;(2)采用超前深孔注浆方法,隧道暗挖造成的主要扰动区域宽约为3倍跨度;(3)数值计算的管网沉降变形符合控制要求,超前注浆可以保证输水管网安全;(4)通过采用注浆加固地层的方式,可以明显减小地表沉降和管线沉降。说明了在卵石地层中,采用注浆加固的控制变形作用效果良好。

寺河矿5303大采高末采工作面深孔注浆加固技术

为解决寺河矿大采高工作面末采阶段片帮、冒顶问题,通过分析煤壁片帮机理,得出提高煤体自身力学性质是治理煤壁片帮的有效方法,利用合理注浆时机、配合高性能注浆加固材料,对末采工作面实施超前深孔注浆加固。工程实践结果表明:通过对工作面深孔注浆,共使用注浆材料187.25 t,注浆加固后的主撤巷道和顺槽在超前支承压力区的变形得到明显减缓,工作面末采阶段40 m仅用5 d回采完毕,在保证安全的同时实现了工作面与主撤巷道的快速贯通。

土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术研究

针对青岛土岩组合地区富水砂层特点,对比分析超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术在上软下硬地层中的施工关键技术,通过现场监测及开挖取样对比分析其在土岩组合地层中的适用性。研究结果表明:当富水砂层位于隧道拱顶范围内,采用超前深孔注浆,注浆效果较难控制,拱顶离砂层越近,注浆效果越难把握,隧道渗漏水问题越严重;施工容易对地层产生隆起,且隧道内渗漏水较多;当砂层位于拱顶以上采用帷幕注浆,跟踪监测表明,洞内变形、地表沉降能控制在有效范围内,表现出了更好的适用性,值得进一步优化和推广;土岩组合富水砂层段,开挖采用松动爆破,使加固地层中重新形成部分漏水通道。

低成本注浆材料研制及其改性试验研究

为满足回采工作面通过构造带时围岩的控制问题及加固治理的需求,针对井下工作面深孔注浆的特点研制了一种高性能廉价注浆材料,通过实验室对水泥改性液浆液粘度、结石率、浆液粘结强度、抗压强度、表观脆性的测试研究,研究结果表明:改性液的引入不仅降低注浆材料成本,而且大大提高了浆液与受注物体间的粘结强度,最终确定水泥浆液水灰比0. 7∶1、水泥改性液用量15%～20%为水泥浆液的最佳配比。

暗挖区间隧道下穿既有地铁施工技术

以新建深圳地铁7号线皇岗村站—福民站区间隧道下穿既有地铁4号线福民站为工程背景,首先分析了工程难点及应对措施,然后从地下连续墙拆除、深孔注浆加固、回填及补偿注浆、平顶直墙隧道施工4个方面阐述了下穿施工关键技术。经实施,全断面深孔注浆与工作面注浆相结合可以全面改良隧道岩土体,使得施工对既有车站结构的影响大大降低;在开挖及支护过程中,支撑钢架与既有车站结构底板密贴牢固;在加固过程中背后回填及补偿注浆可以减小车站结构变形沉降。监测结果显示各项变形值均小于控制值。

长大单坡隧道涌水段综合治理施工技术

通过重庆地区万开高速公路铁锋山2号隧道的施工,提出了长大单坡下坡隧道高涌水地段综合治理施工方法,采用地质超前预报探明涌水段位置和涌水规模,对涌水量大的破碎带采用超前深孔预注浆和超前管棚预注浆止水,并在初期支护后采用周边径向注浆防水。结果表明,该综合治理施工技术能有效地控制进入隧道水量,保证施工安全顺利进行。

暗挖区间隧道下穿既有地铁车站施工技术

以暗挖区间隧道下穿地铁车站为工程背景,对施工重难点以及隧道变形控制技术进行了研究,通过对既有车站变形监测结果分析,得到如下结论:促进工作面注浆与全断面深孔的有机结合,可以有效地促进隧道岩土体的改善,降低施工对当前既有车站结构的影响。在对隧道进行加固过程中运用背后回填及补偿注浆方式,可有效防止隧道发生变形沉降问题。

三软煤层大采高综采面煤壁片帮控制研究

针对李村煤矿三软煤层大采高工作面煤壁片帮严重的问题,通过对影响工作面煤壁片帮因素的综合分析,据此提出对煤壁采取超前深孔注浆加固及其他相关控制措施,取得了良好效果。

零距离下穿既有运营车站浅埋暗挖矿山法双线隧道施工关键技术

新建隧道下穿既有地铁结构施工已经成为城市地铁工程建设中的一种常见情况,由于既有结构沉降控制要求严格,如何有效控制沉降已经成为目前研究的热点问题。本文以深圳地铁7号线皇岗村站-福民站区间下穿既有4号线福民站为例,介绍了深孔注浆加固技术、格栅支护+型钢立柱支撑、辅助回填和补偿注浆技术等暗挖隧道下穿既有车站施工技术,并对既有车站结构进行自动化监测,对监测结果的分析表明采用上述方法有效地控制了既有结构的变形,确保了隧道施工安全和既有地铁的正常运营。

地铁大跨隧道开挖支护及临时支撑拆除方案研究

北京地铁12号线三元桥站—芳园里站区间停车线隧道沿城市主干道下方敷设,具有隧道断面类型多、隧道跨度大、上方道路沉降控制标准高的特点。为此,对该大跨停车线隧道进行了超前深孔注浆、导洞开挖、临时支撑拆除等方案的研究。研究结果表明:随着超前深孔注浆厚度的增大,地表沉降逐渐减小,但当注浆厚度达到2 m以后,增大注浆厚度对控制地表沉降的效果逐渐降低,因此,提出了最优注浆厚度的概念;导洞开挖应采用先上导洞、后下导洞,先边导洞、后中导洞的开挖顺序;二衬施工应采用跳仓拆除临时支撑的方案,且跳仓长度8 m较适宜。

地铁隧道过淤泥层暗挖施工技术研究

本文结合广州地铁六号线黄花岗～沙河顶暗挖区间隧道开挖中所遇到的淤泥地层施工情况,通过采用大管棚、超前深孔注浆、钢格栅、CD工法等措施,有效解决了淤泥底层中暗挖隧道施工中相关的问题并进行了分析,供同行们参考借鉴。