隨著我國(guó)鐵路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，修建和鐵路運(yùn)營(yíng)越來越重要。我國(guó)各省會(huì)城市及沿海二線城市大范圍的城市軌道交通建設(shè)如火如荼，隨之而來的坍塌、涌水和流沙等險(xiǎn)情給建設(shè)單位帶來了很大的困擾，這就要求建設(shè)單位謹(jǐn)慎及妥善處理。我公司通過多年的生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一整套適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)注漿設(shè)備的配套經(jīng)驗(yàn)，能根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況，配置相應(yīng)設(shè)備及設(shè)施。
一、對(duì)于坍塌、涌水和流沙出現(xiàn)的應(yīng)對(duì)措施：
出現(xiàn)坍塌時(shí)，前期需要充填、注漿固結(jié)，再行暗挖。坍塌層比較淺時(shí)，在相應(yīng)位置打下護(hù)坡樁，再挖掘，可以在護(hù)坡樁后注漿固結(jié)。
涌水很大時(shí)，需要先用潛水泵抽水，再對(duì)出水點(diǎn)進(jìn)行注漿。
發(fā)生流沙時(shí)，直接注漿固結(jié)。
注漿時(shí)多以注雙液漿為主，根據(jù)出水點(diǎn)或流沙地質(zhì)情況，選擇合適的初凝時(shí)間進(jìn)行雙液漿濃度調(diào)配。
作為搶險(xiǎn)預(yù)置設(shè)備中大型吊車、挖機(jī)可以利用社會(huì)力量，對(duì)于打孔、注漿設(shè)備、器具以及相應(yīng)的注漿材料，需要仔細(xì)研究，進(jìn)行合理選配。選定設(shè)備后，首先要對(duì)搶險(xiǎn)人員進(jìn)行培訓(xùn)，包括了解基本注漿工藝、設(shè)備具體操作和維護(hù)保養(yǎng)、相應(yīng)器具管理知識(shí) ，制定人員和設(shè)備管理制度，確認(rèn)設(shè)備存放地點(diǎn)的可靠性，
確立搶險(xiǎn)人員通訊網(wǎng)絡(luò)和值班制度。
二．潛水排污泵選型
建議選擇50m3/h ,揚(yáng)程50m的三相電潛水排污泵（圖1），該泵大約200kg，過大不利于搬遷，可以多臺(tái)使用。（已定揚(yáng)程潛水泵在低揚(yáng)程使用時(shí)，電機(jī)電流會(huì)增大或過載，注意隨時(shí)檢查電流）。電控柜用星三角啟動(dòng)方式，一拖二使用
圖1
三．鉆機(jī)選型
1、低檔配置 地質(zhì)鉆機(jī)與井架配合。（圖2）
優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，某些鉆機(jī)機(jī)頭可以360度旋轉(zhuǎn)，隧道內(nèi)可以打水平孔和傾斜孔，地面上施工，配以井架時(shí)提升鉆桿較快。
缺點(diǎn)：對(duì)于混凝土和瀝青路面，卵石層，回填土層鉆進(jìn)困難，尤其在城市內(nèi)施工。作為地鐵搶險(xiǎn)工程設(shè)備時(shí)，需配有沖擊能力的鉆機(jī)，先鉆引孔，透過硬路面后再由地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。
圖 2
2、中檔配置： 工程動(dòng)力頭鉆機(jī) （圖3）
優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格適中，性價(jià)比高。動(dòng)力頭一次行程長(zhǎng)，一般在2米左右，旋轉(zhuǎn)扭矩大，1000-5000N.M，鉆進(jìn)效率高，可以打水平和傾斜孔，提升力比較大，可達(dá)40Kn以上。有履帶行走機(jī)構(gòu)的鉆機(jī)，移動(dòng)很方便。
缺點(diǎn)：盡管旋轉(zhuǎn)扭矩大，對(duì)于混凝土和瀝青路面，卵石層，回填土層鉆進(jìn)仍然困難。
圖 3
3、高檔配置： 配有沖擊動(dòng)力頭的履帶鉆機(jī)（圖4）
優(yōu)點(diǎn)：在工程動(dòng)力頭鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，動(dòng)力頭加上沖擊器，可以輕松穿過混凝土和瀝青路面，對(duì)于卵石和回填土地層也有很好的鉆進(jìn)效果。移動(dòng)方便，鉆進(jìn)效率高。
缺點(diǎn)：價(jià)格高，一般是相應(yīng)地質(zhì)鉆機(jī)的十倍以上。體積比較大，不適應(yīng)隧道內(nèi)施工。
圖 4
選擇此類鉆機(jī)時(shí)，不建議用風(fēng)動(dòng)類鉆機(jī)。因?yàn)轱L(fēng)動(dòng)類鉆機(jī)主要用于巖石里鉆孔，扭矩與提升力比較小。某些城市地鐵搶險(xiǎn)隊(duì)備有此類鉆機(jī)，只能用于打引孔，設(shè)備利用率低。
四、鉆具選型
上述鉆機(jī)使用鉆桿，建議用STM-R780型號(hào)的地質(zhì)鉆桿管材，直徑50-80，接頭材料用鉻鉬類合金鋼，熱處理工藝要合理選擇并嚴(yán)格控制。雙層鉆具的內(nèi)管材料一定用標(biāo)準(zhǔn)1Cr18Ni9Ti,接頭焊接處要高壓試驗(yàn)。
雙層鉆桿組裝示意圖
雙液水籠頭
五、注漿泵選型
注漿量在10立方∕小時(shí)以內(nèi)，選擇機(jī)械類可變量雙液注漿泵。它可以單雙液注漿。雙液注漿泵一定要雙缸分開型。
同步
單缸雙作用型極易形成雙液在缸內(nèi)混合，后果是堵泵堵管。
注漿量大于10立方∕小時(shí)，建議選用雙液恒功率液壓注漿泵，它的注漿效率好，設(shè)備可以處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下，根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)流量。
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型號(hào) |
排量 （L/min） |
額定壓力 （MPa） |
電機(jī)功率（kw） |
外形尺寸（mm） |
重量（kg） |
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注漿機(jī)體 |
液壓泵站 |
注漿機(jī)體 |
液壓泵站 |
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2ZBYSB-200 ~50/5~15-37 |
250-50 |
5-15 |
37 |
2500*740*1320 |
2120*1100*1000 |
1000 |
1250 |
說明：（2ZBYSB-200~50/5~15-37液壓泵）液壓系統(tǒng)的兩個(gè)油泵是恒功率油泵，分別調(diào)節(jié)油泵輸出功率，可獲得不同的出漿功率曲線，即得到雙液配比調(diào)節(jié)，在注漿過程全范圍內(nèi)呈恒功率注漿特性，起到穩(wěn)壓注漿作用。
六、孔底混合雙液注漿
孔底混合注漿法問世以來，在地鐵施工中顯示了很大作用。該工藝的特點(diǎn)是注漿混合點(diǎn)準(zhǔn)確。
七、壓密注漿
充填后的地層時(shí)常需要壓密注漿，以提高承載力，某些地下通道也需要壓密注漿增強(qiáng)防水能力。
注漿管可以用∮28-50的普通無縫管，加以接頭，用振動(dòng)方法，打下注漿管。注漿量在50升∕分以內(nèi)。
注漿頭里有個(gè)活動(dòng)頭，注漿管進(jìn)入土層時(shí)活動(dòng)頭縮進(jìn)去，泥土不進(jìn)入管內(nèi)，注漿時(shí)活動(dòng)頭被漿液頂出。抜注漿管可用液壓拔管器。 (見下圖)
