CN103437779A

CN103437779A - 整治隧道衬砌渗水病害的施工方法

Info

Publication number: CN103437779A
Application number: CN2013102458433A
Authority: CN
Inventors: 郑保才; 张俊兵; 易聃; 程文斌; 辛振省; 孙伯乐
Original assignee: SHANXI SANJIANG ENGINEERING DETECTION Co Ltd; China Railway No 3 Engineering Group Co Ltd
Current assignee: Shanxi Tiansheng Surveying and Mapping Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: CN103437779B

Abstract

本发明为一种整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，解决了传统的隧道渗水病害治理过程中，槽道的封堵质量控制及与两侧衬砌的衔接问题。本发明首先在隧道衬砌上渗水位置开设沿隧道环向的梯形槽道，在梯形槽道内布设引排管道及钢筋网片，在梯形槽道的两侧壁安装用于固定钢筋网片的膨胀螺栓；在槽道上安装封盖若干个衬砌模板，并按照边墙、拱腰、拱顶的顺序分别向槽道内灌注混凝土并振捣密实，待混凝土强度满足要求后将衬砌模板拆除。本发明采用钢筋网片和衬砌模板协同固定的方法，优化了槽道内封填材料与两侧衬砌的衔接，加强了封填材料的牢固性，有效防止封填材料的脱落。本发明在满足施工安全的条件下，也保证了既有铁路的运营安全。

Description

整治隧道衬砌渗水病害的施工方法

技术领域

本发明涉及隧道衬砌病害的整治施工领域，主要针对隧道衬砌发生拱顶纵向裂隙渗水、边墙集中涌水、股水和施工缝渗水等病害时，在出水处采取钻埋引水管后隧道衬砌修复的施工方法，具体是一种整治隧道衬砌渗水病害的施工方法。

背景技术

目前隧道内衬砌施工主要是采用全液压模板台车和简易衬砌台车，以上两种台车均是在隧道开挖过程中采用的二次衬砌施工设备，即隧道为投入运营前采用的衬砌施工设备。但在隧道交付使用后，由于各种原因导致隧道衬砌出现裂缝、渗水等病害后，在整治过程中由于施工规模、作业条件、线路通车情况等限制，绝大数情况下不可能采用台车施工（个别情况下二次衬砌需要返工的除外），即需要在小范围内采取简单方便的施工方法处理衬砌病害。

目前隧道内衬砌病害的主要形式有两种，一种是无渗水裂缝，即干裂，另外一种为渗水裂缝。在处理方式主要根据渗漏水情况分别预以引排或封堵，以引排为主。对于无渗水裂缝，主要采用直接涂抹、埋设小直径注浆管注浆、凿槽填补聚合物水泥砂浆等措施补强；而对于渗水裂缝的处理主要采用引排、凿槽封堵、补强衬砌等措施。

在采用引排措施治理渗水裂隙过程中，由于需要埋设引水管道，在隧道衬砌表面需要沿着隧道环向开凿较大宽度（相对于引排管道直径）的槽道（槽道按高度的不同一般分为边墙、拱腰及拱顶部分），埋设引排管道后需要采用水泥砂浆等材料对槽道进行封填，由于材料特性、凝结时间、槽道断面大小等因素，封填材料与原混凝土材料粘结性差，使得整个封填材料与既有衬砌结构的衔接程度不高，整体性不强、施工控制难度大，后期封填材料容易脱落，封堵效果不好，且危及行车安全。

发明内容

本发明的目的是为了解决隧道渗水病害治理过程中，引排管道布置在衬砌槽道后，槽道的封堵质量控制及与两侧衬砌的衔接问题，而提供一种整治隧道衬砌渗水病害的施工方法。本发明主要是采用钢筋网片和衬砌模板协同固定的方法，达到快速、简易、安全施工的目的。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，包括如下步骤：

1）首先在隧道衬砌表面出水处沿隧道环向采用切槽工具开凿出断面形状为梯形的槽道且梯形的上底为槽道的槽口（槽口设置为倒梯形状，槽底大槽口小，灌注混凝土），在槽道内布设引排管道；

2）在槽道的两侧壁上分别钻孔安装膨胀螺栓（安装的膨胀螺栓以隧道断面的轴线对称布置，膨胀螺栓的直径大小，膨胀螺栓进入槽道两侧壁衬砌混凝土的深度及距离衬砌内表面的距离等参数，以满足实际需要为前提），位于槽道同一侧壁的拱顶及拱腰部位的膨胀螺栓间距小于边墙部位的膨胀螺栓间距，且膨胀螺栓的最大间距不超过1.5m；

3）在槽道内沿隧道环向铺设钢筋网片（钢筋网片的设置可加强后期在槽道内封填材料的牢固性，有效防止封填材料的脱落），钢筋网片与槽道两侧壁的膨胀螺栓连接固定（这样设置可进一步加强钢筋网片的稳定性），钢筋网片的两端分别在边墙底部位置处生根固定（即：将钢筋网片的两端分别埋设固定于边墙底部的隧道底面内）；

4）在槽道的槽口上安装封盖有衬砌模板（一般通过3-5个首尾相接的衬砌模板将整个槽道封盖住），衬砌模板的弧度与隧道衬砌表面弧度相同（根据隧道不同位置的曲线半径大小，确定衬砌模板的曲线半径），衬砌模板宽度大于槽道槽口宽度40cm，衬砌模板两侧对称布置有固定孔，槽道的槽口两侧正对衬砌模板两侧固定孔的位置布置有钻孔，衬砌模板两侧通过膨胀螺栓固定在隧道衬砌内表面，槽道槽口两侧的钻孔位置与槽道内两侧壁的膨胀螺栓错开布置，钻孔间距不超过2m；

5）按照边墙、拱腰、拱顶的顺序，即由低到高的顺序，分别向槽道内灌注混凝土并振捣密实；

6）在混凝土强度满足要求后将衬砌模板拆除，将混凝土表面抹平，并与槽道两侧的衬砌光滑连接（即将混凝土与衬砌连接处抹平）。

进一步地，所述的衬砌模板包括弧度与隧道衬砌表面弧度相同的弧形面板，弧形面板上沿两侧边的位置开设有用于固定膨胀螺栓的固定孔，弧形面板的顶边和底边分别固定有与弧形面板垂直设置的连接筋板，连接筋板上开设有连接孔。连接筋板可用于相邻衬砌模板间的连接。

本发明的有益效果如下：

1）本发明解决了当既有隧道内衬砌发生渗水病害时无法使用衬砌台车施工的问题；

2）由于槽道内采用膨胀螺栓固定，能保证槽道内引排管道和钢丝网片与既有衬砌的衔接固定效果；

3）采用膨胀螺栓将衬砌模板固定在槽道两侧的衬砌上，一方面可有效解决既有隧道内衬砌渗水处理过程中开设的槽道的封堵问题，另一方面采用膨胀螺栓固定保证了衬砌模板的稳定，为浇筑混凝土强度的提高提供了时空条件；衬砌模板的曲线半径与隧道曲线半径相同，提高了模板的密闭效果好；

4）采用本发明方法最大程度上了减小了占用隧道净空、工序简单、工期短，在满足施工安全的条件下，保证了既有铁路的运营安全；

5）槽道的宽度、膨胀螺栓的大小、钻孔间距可根据需要灵活调整，该方法灵活程度大，适应性强；

6）采用本方法简单易行，能较好适应既有运营铁路隧道天窗点较短的特点，工序转换衔接简单、可控。

附图说明

图1为隧道衬砌结构示意图。

图2为槽道截面结构示意图。

图3为槽道结构示意图。

图4为衬砌模板封盖槽道结构示意图。

图5为图4的左视图。

图6为衬砌模板结构示意图。

图中：1-隧道衬砌、2-槽道、3-引排管道、4-第一膨胀螺栓、5-钢筋网片、6-衬砌模板、6-1-固定孔、6-2-弧形面板、6-3-连接筋板、6-4-连接孔、6-5-加强筋板、7-第二膨胀螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图5所示，一种整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，包括如下步骤：

1）首先在隧道衬砌1表面出水处沿隧道环向采用切槽工具开凿出断面形状为梯形的槽道2且梯形的上底为槽道2的槽口，在槽道2内布设引排管道3；

2）在槽道2的两侧壁上分别钻孔安装第一膨胀螺栓4，槽道2的同一侧壁上位于拱顶及拱腰部位的第一膨胀螺栓4间距小于位于边墙部位的第一膨胀螺栓4间距，且第一膨胀螺栓4的最大间距不超过1.5m；

3）在槽道2内沿隧道环向铺设钢筋网片5，钢筋网片5与槽道2两侧壁的第一膨胀螺栓4连接固定，钢筋网片5的两端分别在边墙底部位置处生根固定；

4）在槽道2的槽口上安装封盖有衬砌模板6，衬砌模板6的弧度与隧道衬砌1表面弧度相同，衬砌模板6宽度大于槽道2槽口宽度40cm，衬砌模板6两侧对称布置有固定孔6-1，槽道2的槽口两侧正对衬砌模板6两侧固定孔6-1的位置布置有钻孔，衬砌模板6两侧通过第二膨胀螺栓7固定在隧道衬砌1内表面，槽道2槽口两侧的钻孔位置与槽道2内两侧壁的第一膨胀螺栓4错开布置，钻孔间距不超过2m；

5）按照边墙、拱腰、拱顶的顺序，分别向槽道2内灌注混凝土并振捣密实；

6）在混凝土强度满足要求后将衬砌模板6拆除，将混凝土表面抹平，并与槽道2两侧的衬砌光滑连接。

具体实施时，衬砌模板6的结构如图6所示，包括弧度与隧道衬砌1表面弧度相同的弧形面板6-2，弧形面板6-2上沿两侧边的位置开设有用于固定第二膨胀螺栓7的固定孔6-1，弧形面板6-2的顶边和底边分别固定有与弧形面板6-2垂直设置的连接筋板6-3，连接筋板6-3上开设有连接孔6-4。为了增强衬砌模板6的刚度，在弧形面板6-2上还固定有纵横交错设置的加强筋板6-5。

为了确保隧道内的行车安全，施工过程中可在隧道拱腰位置布置防高空洒落装置。

Claims

1.一种整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）首先在隧道衬砌（1）表面出水处沿隧道环向采用切槽工具开凿出断面形状为梯形的槽道（2）且梯形的上底为槽道（2）的槽口，在槽道（2）内布设引排管道（3）；

2）在槽道（2）的两侧壁上分别钻孔安装第一膨胀螺栓（4），位于槽道（2）内同一侧壁的拱顶及拱腰部位的第一膨胀螺栓（4）间距小于边墙部位的第一膨胀螺栓（4）间距，且第一膨胀螺栓（4）的最大间距不超过1.5m；

3）在槽道（2）内沿隧道环向铺设钢筋网片（5），钢筋网片（5）与槽道（2）两侧壁的第一膨胀螺栓（4）连接固定，钢筋网片（5）的两端分别在边墙底部位置处生根固定；

4）在槽道（2）的槽口上安装封盖有衬砌模板（6），衬砌模板（6）的弧度与隧道衬砌（1）表面弧度相同，衬砌模板（6）宽度大于槽道（2）槽口宽度40cm，衬砌模板（6）两侧对称布置有固定孔（6-1），槽道（2）的槽口两侧正对衬砌模板（6）两侧固定孔（6-1）的位置布置有钻孔，衬砌模板（6）两侧通过第二膨胀螺栓（7）固定在隧道衬砌（1）内表面，槽道（2）槽口两侧的钻孔位置与槽道（2）内两侧壁的第一膨胀螺栓（4）错开布置，钻孔间距不超过2m；

5）按照边墙、拱腰、拱顶的顺序，分别向槽道（2）内灌注混凝土并振捣密实；

6）在混凝土强度满足要求后将衬砌模板（6）拆除，将混凝土表面抹平，并与槽道（2）两侧的衬砌光滑连接。

2.根据权利要求1所述的整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，其特征在于：在隧道拱腰位置布置有防高空洒落装置。

3.根据权利要求1或2所述的整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，其特征在于：所述的衬砌模板（6）包括弧度与隧道衬砌（1）表面弧度相同的弧形面板（6-2），弧形面板（6-2）上沿两侧边的位置开设有用于固定第二膨胀螺栓（7）的固定孔（6-1），弧形面板（6-2）的顶边和底边分别固定有与弧形面板（6-2）垂直设置的连接筋板（6-3），连接筋板（6-3）上开设有连接孔（6-4）。

4.根据权利要求3所述的整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，其特征在于：弧形面板（6-2）上还固定有纵横交错设置的加强筋板（6-5）。